Tijdens een verkenningsmissie vorig jaar om koraalkolonies in de kust van Biscayne Bay te controleren, Caroline Dennison en een paar andere afgestudeerde mariene biologiestudenten ontdekten iets verbazingwekkends:gezonde populaties hersenkoralen.

Er waren geen tekenen van witte vlekken of verbleking en de levendige geelbruine kleuren gaven aan dat de koralen onaangetast waren door nog een andere mysterieuze ziekte die riffen langs de kust van Florida verwoest. Nog bijzonderder was dat deze koralen gedijden in ondiep en warm water vlak bij de zeewering in Bill Baggs Cape Florida State Park, in de buurt van een bruisende metropool aan zee.

"Dat was behoorlijk verbazingwekkend, want je zou je niet voorstellen dat dat soort koraal met succes in een voet water leeft, op die locatie, gezien alle problemen die van invloed zijn op riffen in het gebied, " zei Dennison, een koraalonderzoeker aan de University of Miami Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science. "Het was gewoon verbazingwekkend, Ik kon het niet geloven."

Wat beschermt deze koralen? De ontdekking heeft een wereld van onderzoeksmogelijkheden geopend naar wat de riffen van Florida doodt en de problemen met de waterkwaliteit die het voor koralen moeilijker maken om te overleven in de onrustige Biscayne Bay.

Dennison hoopt dat de bloeiende kolonies enig licht zullen werpen op een groot aantal bedreigingen voor koralen:van de impact van stijgende temperaturen en vervuiling door nutriënten op riffen tot de relatie tussen koralen en de algen die erin leven. Bevindingen kunnen wetenschappers ook helpen bij het ontwikkelen van nieuwe strategieën voor koraalherstel om deze belangrijke natuurlijke beschermingsinfrastructuur voor kustlijnen tegen erosie en stormen aan te vullen.

De verrassend goede vorm van de nearshore-koralen benadrukte ook het gevarieerde ecosysteem van Biscayne Bay, die zakken met gezonde habitats heeft. Niet ver van deze koralen, of een kunstmatig rif direct naast Port Miami, is de Coral City Camera, die een constante parade van kleurrijke vissen livestreamt, zeekoeien en haaien in de buurt van een kanaal dat wordt gebruikt door enorme cruiseschepen.

Die gebieden met een overvloed aan zeeleven zijn niet ver van waar in augustus een massale vissterfte plaatsvond.

De aanblik van duizenden karkassen van vissen die in het noordelijke deel van de baai drijven en de algenbloei die de gealarmeerde bewoners volgde en leidde tot een afrekening over kritieke problemen die de gekoesterde turquoise wateren van Miami-Dade teisteren:verontreiniging door afbrokkelende rioolbuizen en falende septische tanks, regenwaterafvoer en een afsterving van zeegras die het vermogen van de baai om vervuiling aan te pakken en te regenereren drastisch vermindert.

De baai is erg gevoelig voor vervuiling door nutriënten omdat er in het verleden niet zoveel fosfor en stikstof in het water terechtkwamen. Het ecosysteem van de Everglades filterde deze voedingsstoffen voordat het water naar de kust stroomde. Dat betekent dat planten en andere laurierorganismen zoals koralen langzaam groeiden vanwege de beperking van voedingsstoffen.

Toen ontwikkeling en afwatering de stroom van de Everglades veranderden en de bevolkingsgroei leidde tot een sprong in de nutriëntenvervuiling die naar de kusten van Florida stroomde, het leven begon te veranderen in Biscayne Bay:langzaam groeiend schildpadgras, bijvoorbeeld, met zijn lange en brede bladen, werd vervangen door microalgen die sneller groeien. De baai heeft de afgelopen tien jaar meer dan 20 vierkante mijl aan zeegras verloren.

"Als dingen sneller groeien, zijn ze competitief dominant; wat we de afgelopen decennia hebben gezien, is een verandering in de soortensamenstelling van langzaam groeiende dingen naar snelgroeiende dingen en nu in het noordelijke deel van de baai zijn we over de rand, " zei Jim Fourqurean, een professor in de biologie en directeur van het Center for Coastal Oceans Research aan de Florida International University.

Langzaam groeiende koralen zoals de hersensoort, die vroeger veel voorkwam in het rifkanaal van Florida, hebben ook geleden onder de schijnbare verschuiving in de baai naar een voedselrijk systeem, zei hij tijdens een virtueel gemeentehuis, georganiseerd door commissaris Daniella Levine Cava eerder deze week.

"Daar moeten we gewoon mee stoppen, we moeten stoppen met het brengen van voedingsstoffen in de baai, zodat we kunnen terugkeren naar het systeem dat we vroeger hadden, " voegde Fourqurean eraan toe.

Om zeker te zijn, vervuiling door nutriënten is slechts één stressfactor die de koraalriffen van Florida aantast. Een ziekte die voor het eerst werd waargenomen in 2014 bij Virginia Key, heeft het zachte weefsel van veel steenkoraalsoorten vernietigd, ze binnen enkele maanden na besmetting te doden. Kolonies op de Amerikaanse Maagdeneilanden, de Bahamas, Puerto Rico en voor zover Mexico zijn getroffen, en de ziekte is gevorderd langs de Florida Keys. De veroorzaker is nog onbekend.

Hersenkoralen zijn bijzonder kwetsbaar, en daarom was Dennison zo opgetogen toen hij op een steenworp afstand van het wandelpad en de visdokken aan de zeewering in het Bill Baggs-park krachtige kolonies vond.

Watercirculatiepatronen en grote getijdenvariaties zijn enkele van de omgevingsfactoren die in het gebied spelen, wat haar ertoe bracht zich af te vragen of de kolonies ooit lang genoeg of in voldoende hoge concentraties waren blootgesteld aan de oorzaak van de ziekte om geïnfecteerd te raken. De watertemperaturen in die ondiepe gebieden zijn ook 2 tot 3 graden Celsius hoger dan in offshore-riffen, wat de veerkracht van de koralen kan hebben vergroot, ze zei.

"Het kan ook te maken hebben met troebelheid, of sedimentatie. Waterkwaliteitsfactoren veranderen veel als je van offshore Miami-Dade-riffen naar deze binnenlocaties komt, dus het kan een willekeurig aantal van deze omgevingsfactoren zijn, ofwel alleen werken of samenwerken."

En dan is er nog de complexe relatie tussen de koralen en hun symbiotische algen. Dit zou wel eens een ziekte van de algen kunnen zijn, en hoe die symbiose het immuunsysteem van de gastheer beïnvloedt, zei UM Rosenstiel School Professor Andrew Baker.

"They seem to be less susceptible to the disease but it's still early days in our research; there are several hypotheses, " hij zei.

One could be that the algae inside the coral are actually the targets of the disease, and when they become infected, "it causes the coral to freak out, " Baker said. The symbiosis with corals is so tight that the algae actually live inside the cells of their hosts.

But it could also be that certain types of algae under certain conditions trigger vulnerabilities in the corals, hij zei. Answers to these questions will be hugely valuable for coral restoration efforts, which have taken on a heightened sense of urgency because of the fast-spreading disease.

"At the rate things are going, we humans need to help out corals. We need to interfere. And genetic manipulation is one way to strengthen these crucial species so they have a chance of surviving what's coming and what's already here, " said Liv Williamson, a coral researcher at the Rosenstiel School.

Dit jaar, Voor de eerste keer, UM researchers including Williamson watched the spawning of staghorn corals that had been raised in a lab and transplanted to a restoration reef off Key Biscayne. The corals released their eggs and sperm - gametes as those are collectively called - into the water where they fertilized and made little baby coral larvae in early August. The babies then settled on the reef and formed little new polyps with mouths and tentacles. And that's how they build brand new colonies.

Dennison also checked on her naturally resilient nearshore Biscayne Bay corals during the latest spawning event. Every evening during a whole week in September, she went diving with other researchers in the shallow waters of the bay looking for gametes. With the help of dive lights and equipped with nets and large syringes to collect specimens, small groups of researchers combed the area just off the seawall for hours each night, but no sign of coral sex, ze zei.

"We may have missed the window this time but we'll be watching these guys very closely, " she said. "Finding them really gave us hope that they can teach us something about restoration and continue to help us answer questions about the disease outbreak and water quality issues."

©2020 Miami Herald
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.