Korallenbleiche

Im Zeitraum 2012–2040 werden Korallenriffe voraussichtlich häufiger Bleichereignisse erfahren . Das Zwischenstaatliche Gremium für Klimawandel (IPCC) sieht darin die größte Bedrohung für die Riffsysteme der Welt. In diesem Zeitraum gingen 19 Prozent der Korallenriffe weltweit verloren, und 60 Prozent der verbleibenden Riffe sind unmittelbar gefährdet, verloren zu gehen Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um die Auswirkungen des Bleichens von Korallen auf Riffe zu erkennen: Korallenbedeckung (je mehr Korallen den Boden bedecken, desto weniger Auswirkungen hatte das Bleichen) und Korallenreichtum (Anzahl der verschiedenen lebenden Arten auf die Korallen) Riff). Mit der Zunahme der Korallenbleichereignisse weltweit stellte National Geographic 2017 fest: „In den letzten drei Jahren erlebten 25 Riffe – die drei Viertel der weltweiten Riffsysteme ausmachen – schwere Bleichereignisse, wie Wissenschaftler schlussfolgerten Die bislang schlechteste Bleichsequenz aller Zeiten. „

Bleichereignisse von Korallen und der anschließende Verlust der Korallenbedeckung führen häufig zu einem Rückgang der Fischvielfalt. Der Verlust an Vielfalt und Überfluss an pflanzenfressenden Fischen wirkt sich insbesondere auf die Ökosysteme der Korallenriffe aus. Da Massenbleichereignisse häufiger auftreten, werden sich die Fischpopulationen weiter homogenisieren. Kleinere und spezialisiertere Fischarten, die bestimmte ökologische Nischen füllen, die für die Gesundheit der Korallen von entscheidender Bedeutung sind, werden durch allgemeinere Arten ersetzt. Der Verlust der Spezialisierung trägt wahrscheinlich zum Verlust der Widerstandsfähigkeit in Korallenriff-Ökosystemen nach Bleichereignissen bei.

Pacific OceanEdit

Great Barrier ReefEdit

Das Great Barrier Reef an der Küste Australiens erlebte 1980, 1982, 1992, 1994, 1998, 2002, 2006, 2016 und 2017 Bleichereignisse. Einige Standorte erlitten schwere Schäden mit einer Sterblichkeit von bis zu 90%. Die am weitesten verbreiteten und intensivsten Ereignisse ereigneten sich in den Sommern 1998 und 2002, wobei 42% bzw. 54% der Riffe teilweise gebleicht und 18% stark gebleicht waren. Die Korallenverluste am Riff zwischen 1995 und 2009 wurden jedoch weitgehend durch das Wachstum neuer Korallen ausgeglichen. Eine Gesamtanalyse des Korallenverlusts ergab, dass die Korallenpopulationen am Great Barrier Reef von 1985 bis 2012 um 50,7% zurückgegangen waren, wobei jedoch nur etwa 10% dieses Rückgangs auf das Bleichen zurückzuführen waren und die restlichen 90% etwa gleichermaßen durch tropische Wirbelstürme und Eine globale Massenkorallenbleiche findet seit 2014 aufgrund der höchsten registrierten Temperaturen statt, die die Ozeane plagen. Diese Temperaturen haben die schwerste und am weitesten verbreitete Korallenbleiche verursacht, die jemals im Great Barrier Riff verzeichnet wurde. Das schwerste Bleichen im Jahr 2016 fand in der Nähe von Port Douglas statt. Ende November 2016 zeigten Untersuchungen an 62 Riffen, dass langfristiger Hitzestress durch den Klimawandel einen Verlust von 29% an Flachwasserkorallen verursachte. Der höchste Verlust an Korallentod und Rifflebensraum war an Land und in der Mitte des Schelfs um Cape Grenville und Princess Charlotte Bay. Die gemäßigten Erwärmungsszenarien des IPCC (B1 bis A1T, 2 ° C bis 2100, IPCC, 2007, Tabelle SPM.3, S. 13) prognostizieren, dass Korallen am Great Barrier Reef sehr wahrscheinlich regelmäßig Sommertemperaturen ausgesetzt sind, die hoch genug sind, um ein Bleichen zu induzieren.

HawaiiEdit

1996 war Hawaiis erste große Koralle Das Bleichen fand in der Kaneohe Bay statt, gefolgt von großen Bleichereignissen auf den Nordwestinseln in den Jahren 2002 und 2004. 2014 beobachteten Biologen der University of Queensland das erste Massenbleichereignis und führten es auf The Blob zurück. In den Jahren 2014 und 2015 ergab eine Umfrage im Naturschutzgebiet Hanauma Bay auf Oahu, dass 47% der Korallen unter Korallenbleiche leiden und fast 10% der Korallen sterben. In den Jahren 2014 und 2015 waren 56% der Korallenriffe der großen Insel von Bleichereignissen betroffen. Im gleichen Zeitraum waren 44% der Korallen auf West-Maui betroffen. Am 24. Januar 2019 stellten Wissenschaftler von The Nature Conservancy fest, dass sich die Riffe fast vier Jahre nach dem letzten Bleichereignis zu stabilisieren begonnen hatten. Nach Angaben der Abteilung für aquatische Ressourcen (DAR) wurde 2019 noch viel gebleicht. Auf Oahu und Maui wurden bis zu 50% der Korallenriffe gebleicht. Auf der großen Insel wurden rund 40% der Korallen an der Kona-Küste gebleicht. Der DAR gab an, dass die jüngsten Bleichereignisse nicht so schlimm waren wie die Ereignisse 2014-2015. Im Jahr 2020 veröffentlichte die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) den ersten landesweiten Statusbericht über Korallenriffe.In dem Bericht wurde festgestellt, dass die nordwestlichen und wichtigsten hawaiianischen Inseln in „fairer“ Form waren, was bedeutet, dass die Korallen mäßig betroffen waren.

Jarvis IslandEdit

Zwischen 1960 und 2016 traten in der Korallengemeinschaft auf Jarvis Island acht schwere und zwei mittelschwere Bleichereignisse auf, wobei das Bleichen 2015–16 den beispiellosen Schweregrad in der Aufzeichnung aufwies.

JapanEdit

Laut dem Bericht der japanischen Regierung von 2017 sind fast 75% von Japans größtem Korallenriff in Okinawa an der Bleiche gestorben.

Indian OceanEdit

Korallenriffprovinzen wurden durch warme Meerestemperaturen dauerhaft beschädigt, am stärksten im Indischen Ozean. Bis zu 90% der Korallenbedeckung gingen auf den Malediven, in Sri Lanka, Kenia und Tansania sowie auf den Seychellen verloren Das massive Bleichereignis 1997–98. Der Indische Ozean berichtete 1998, dass 20% seiner Korallen gestorben und 80% gebleicht waren. Die flachen tropischen Gebiete des Indischen Ozeans erleben bereits die voraussichtlich weltweiten Ozeanbedingungen in der Zukunft. Korallen, die in den flachen Gebieten des Indischen Ozeans überlebt haben, können geeignete Kandidaten sein für Korallenrestaurierungsbemühungen in anderen Regionen der Welt, weil sie die extremen Bedingungen des Ozeans überleben können.

MaledivenEdit

Die Malediven haben über 20.000 km2 Riffe, davon mehr mehr als 60% der Korallen haben 2016 unter Bleichen gelitten.

ThailandEdit

Thailand erlebte 2010 eine schwere Massenbleiche, von der 70% der Korallen in der Andamanensee betroffen waren. Zwischen 30% und 95% der gebleichten Korallen starben.

IndonesiaEdit

2017 wurde auf zwei Inseln in Indonesien eine Studie durchgeführt, um festzustellen, wie ihre Korallenbedeckung war. Einer der Orte war Melinjo Islands und der andere war Saktu Islands. Auf der Insel Saktu wurden die Lebensformbedingungen mit einer durchschnittlichen Korallenbedeckung von 22,3% als schlecht eingestuft. Auf den Melinjo-Inseln wurden die Lebensformbedingungen mit einer durchschnittlichen Korallenbedeckung von 22,2% als schlecht eingestuft.

Atlantic OceanEdit

United StatesEdit

In Südflorida, a Die Umfrage 2016 unter großen Korallen von Key Biscayne bis Fort Lauderdale ergab, dass etwa 66% der Korallen tot oder auf weniger als die Hälfte ihres lebenden Gewebes reduziert waren.

BelizeEdit

Die erste Aufzeichnung Das Massenbleichereignis, das im Belize Barrier Reef stattfand, fand 1998 statt, als die Meeresspiegeltemperaturen vom 10. August bis 14. Oktober bis zu 31,5 ° C (88,7 ° F) erreichten. Für einige Tage brachte Hurrikan Mitch am 27. Oktober stürmisches Wetter mit sich, senkte jedoch nur die Temperaturen um 1 Grad oder weniger. Während dieser Zeit trat eine Massenbleiche im Vorriff und in der Lagune auf. Während einige Vorderriffkolonien einige Schäden erlitten haben, war die Korallensterblichkeit in der Lagune katastrophal.

Die am häufigsten vorkommende Koralle in den Riffen von Belize war 1998 die Salatkoralle Agaricia tenuifolia. Am 22. und 23. Oktober wurden an zwei Standorten Umfragen durchgeführt, und die Ergebnisse waren verheerend. Praktisch alle lebenden Korallen waren weiß gebleicht und ihre Skelette zeigten an, dass sie kürzlich gestorben waren. Am Lagunenboden war bei A. tenuifolia ein vollständiges Bleichen erkennbar. Darüber hinaus zeigten Umfragen in den Jahren 1999 und 2000 eine nahezu vollständige Mortalität von A. tenuifolia in allen Tiefen. Ähnliche Muster traten auch bei anderen Korallenarten auf. Messungen der Wassertrübung legen nahe, dass diese Todesfälle eher auf steigende Wassertemperaturen als auf Sonneneinstrahlung zurückzuführen sind.

CaribbeanEdit

Die Hartkorallenbedeckung von Riffen in der Karibik ist um geschätzte 80% zurückgegangen. von durchschnittlich 50% Deckung in den 1970er Jahren bis nur etwa 10% Deckung in den frühen 2000er Jahren. Eine Studie aus dem Jahr 2013 zur Nachverfolgung eines Massenbleichereignisses in Tobago aus dem Jahr 2010 ergab, dass die Mehrheit der dominierenden Arten nach nur einem Jahr um etwa 62% zurückging, während die Korallenhäufigkeit um etwa 50% abnahm. Zwischen 2011 und 2013 nahm die Korallenbedeckung bei 10 der 26 dominanten Arten zu, bei 5 anderen Populationen jedoch ab.

Andere GebieteEdit

Korallen im südlichen Roten Meer bleichen trotz allem nicht Sommerwassertemperaturen bis zu 34 ° C (93 ° F). Korallenbleiche im Roten Meer ist im nördlichen Teil der Riffe häufiger anzutreffen. Der südliche Teil des Riffs wurde von korallenfressenden Seesternen, Dynamitfischen und menschlichen Einflüssen heimgesucht auf die Umwelt. 1988 gab es ein massives Bleichereignis, das die Riffe in Saudi-Arabien und im Sudan betraf. Die südlichen Riffe waren widerstandsfähiger und betrafen sie nur sehr wenig. Früher wurde angenommen, dass der Norden mehr unter Korallenbleiche leidet, aber sie zeigen einen schnellen Korallenumsatz und das südliche Riff wurde nicht so stark unter Bleichen gelitten, sie zeigen mehr Konsistenz. Neue Forschungsergebnisse zeigen jedoch, wo das Südriff größer und gesünder sein sollte als das Nordriff. Es wird angenommen, dass dies auf größere Störungen in der jüngeren Geschichte durch Bleichereignisse und korallenfressende Seesterne zurückzuführen ist.Im Jahr 2010 kam es in Saudi-Arabien und im Sudan zu Korallenbleiche, wo die Temperatur um 10 bis 11 Grad stieg. Bestimmte Taxa erlebten 80% bis 100% der Bleiche ihrer Kolonien, während einige durchschnittlich 20% dieser Taxa bleichen.

Wirtschaftliche und politische AuswirkungenEdit

Laut Brian Skoloff von The Christian Science Monitor: „Wenn die Riffe verschwinden, könnten laut Experten Hunger, Armut und politische Instabilität auftreten.“ Da unzählige Meereslebewesen von den Riffen abhängen, um Schutz und Schutz vor Raubtieren zu bieten, würde das Aussterben der Riffe letztendlich einen Dominoeffekt hervorrufen, der sich auf die vielen menschlichen Gesellschaften auswirken würde, deren Nahrung und Lebensunterhalt von diesen Fischen abhängt. In den letzten 20 Jahren gab es in den Florida Keys einen Rückgang von 44% und allein in der Karibik einen Rückgang von bis zu 80%.

Korallenriffe bieten verschiedene Ökosystemleistungen an, von denen eine eine natürliche Fischerei ist. ebenso viele häufig konsumierte kommerzielle Fische laichen oder leben ihr jugendliches Leben in Korallenriffen rund um die Tropen. Daher sind Riffe ein beliebter Angelort und eine wichtige Einnahmequelle für Fischer, insbesondere kleine lokale Fischereien. Da der Lebensraum von Korallenriffen aufgrund des Bleichens abnimmt, nehmen auch die mit Riffen verbundenen Fischpopulationen ab, was sich auf die Fangmöglichkeiten auswirkt. Ein Modell aus einer Studie von Speers et al. berechnete die direkten Verluste für die Fischerei aufgrund der verringerten Korallenbedeckung auf etwa 49 bis 69 Milliarden US-Dollar, wenn die menschlichen Gesellschaften weiterhin hohe Treibhausgasemissionen ausstoßen. Diese Verluste könnten jedoch für einen Konsumentenüberschuss von etwa 14 bis 20 Milliarden US-Dollar verringert werden, wenn die Gesellschaften stattdessen weniger Treibhausgase ausstoßen würden. Diese wirtschaftlichen Verluste haben auch wichtige politische Auswirkungen, da sie überproportional auf Entwicklungsländer fallen, in denen sich die Riffe befinden, nämlich in Südostasien und rund um den Indischen Ozean. Länder in diesen Gebieten würden mehr kosten, um auf den Verlust von Korallenriffen zu reagieren, da sie sich neben dem Verlust anderer Ökosystemleistungen wie Ökotourismus auch anderen Einkommens- und Nahrungsquellen zuwenden müssten. Eine Studie von Chen et al. schlugen vor, dass der kommerzielle Wert von Riffen jedes Mal um fast 4% abnimmt, wenn die Korallenbedeckung aufgrund von Verlusten beim Ökotourismus und anderen potenziellen Freizeitaktivitäten im Freien um 1% abnimmt.

Korallenriffe wirken auch als Schutzbarriere für Küsten durch Reduzierung des Wellenaufpralls, wodurch der Schaden durch Stürme, Erosionen und Überschwemmungen verringert wird. Länder, die diesen natürlichen Schutz verlieren, verlieren aufgrund der erhöhten Anfälligkeit für Stürme mehr Geld. Diese indirekten Kosten in Verbindung mit den Einnahmeverlusten im Tourismus werden enorme wirtschaftliche Auswirkungen haben.

Überwachung der Riff-MeeresoberflächentemperaturEdit

Die US-amerikanische National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) überwacht Bleichen von „Hot Spots“, Bereichen, in denen die Meeresoberflächentemperatur um 1 ° C oder mehr über den langfristigen Monatsdurchschnitt steigt. Die „Hot Spots“ sind der Ort, an dem die thermische Belastung gemessen wird. Mit der Entwicklung der Degree Heating Week (DHW) wird die thermische Belastung des Korallenriffs überwacht. Die globale Korallenbleiche wird aufgrund der Satellitenfernerkundung früher erkannt Anstieg der Meerestemperaturen. Es ist notwendig, die hohen Temperaturen zu überwachen, da das Bleichen von Korallen die Fortpflanzung von Korallenriffen und die normale Wachstumskapazität beeinträchtigt sowie die Korallen schwächt und letztendlich zu ihrer Sterblichkeit führt. Dieses System hat das weltweite Bleichereignis von 1998 festgestellt entsprach dem El Niño-Ereignis von 1997–98. Derzeit werden 190 Riffstandorte auf der ganzen Welt von der NOAA überwacht und über die Website der NOAA Coral Reef Watch (CRW) Warnmeldungen an Forscher und Riffmanager gesendet. Durch Überwachung der Erwärmung der Meerestemperaturen , die frühen Warnungen vor dem Bleichen von Korallen, warnt Riffmanager, zukünftige Bleichereignisse vorzubereiten und darauf aufmerksam zu machen. Die ersten globalen Massenbleichereignisse wurden 1998 aufgezeichnet und 2010, als der El Niño die Temperaturen der Ozeane ansteigen ließ und die Lebensbedingungen der Korallen verschlechterte. Der El Niño 2014–2017 war der längste und schädlichste für die Korallen, der über 70% unserer Korallenriffe geschädigt hat. Es wurde berichtet, dass mehr als zwei Drittel des Great Barrier Reef gebleicht oder tot sind.

Änderungen in der Chemie der Ozeane thermische Belastung. Die Versauerung beeinträchtigt die Fähigkeit der Korallen, kalkhaltige Skelette zu bilden, die für ihr Überleben unerlässlich sind. Dies liegt daran, dass die Versauerung der Ozeane die Menge an Carbonationen im Wasser verringert, was es für Korallen schwieriger macht, das für das Skelett benötigte Calciumcarbonat aufzunehmen Infolgedessen nimmt die Widerstandsfähigkeit der Riffe ab, während sie leichter erodieren und sich auflösen können. Darüber hinaus ermöglicht die Zunahme des CO2 die Überfischung und Ernährung von Pflanzenfressern, um von Korallen dominierte Ökosysteme in von Algen dominierte Ökosysteme umzuwandeln.Eine kürzlich vom Atkinson Center for a Sustainable Future durchgeführte Studie ergab, dass durch die Kombination von Versauerung und Temperaturanstieg der CO2-Gehalt zu hoch werden kann, als dass Korallen in nur 50 Jahren überleben könnten.

Korallenbleiche Aufgrund der Photoinhibition von Zooxanthellen

sind Zooxanthellen eine Art von Dinoflagellaten, die im Zytoplasma vieler wirbelloser Meerestiere leben. Mitglieder des Stammes Dinoflagellata sind runde Mikroalgen, die eine symbiotische Beziehung zu ihrem Wirt haben. Sie gehören auch zur Gattung Symbiodinium und Kingdom Alveolata. Diese Organismen sind Phytoplankton und daher photosynthetisieren. Die Produkte der Photosynthese, dh. Sauerstoff, Zucker usw. werden vom Wirtsorganismus genutzt, und im Gegenzug werden den Zooxanthellen Unterkunft und Schutz sowie Kohlendioxid, Phosphate und andere essentielle anorganische Verbindungen angeboten, die ihnen helfen, zu überleben und zu gedeihen. Zooxanthellen teilen 95% der Photosyntheseprodukte mit ihrer Wirtskoralle. Nach einer Studie von D.J. Smith et al. Photoinhibition ist ein wahrscheinlicher Faktor beim Bleichen von Korallen. Es legt auch nahe, dass das in Zooxanthealle produzierte Wasserstoffperoxid eine Rolle dabei spielt, sich selbst zu signalisieren, aus den Korallen zu fliehen. Die Photohemmung von Zooxanthellen kann durch Einwirkung von UV-Filtern in Körperpflegeprodukten verursacht werden. In einer Studie von Zhong et al. Hatte Oxybenzon (BP-3) die negativsten Auswirkungen auf die Gesundheit von Zooxanthellen. Die Kombination aus Temperaturanstieg und Vorhandensein von UV-Filtern im Ozean hat die Gesundheit von Zooxanthellen weiter verringert. Die Kombination von UV-Filtern und höheren Temperaturen führte zu einer additiven Wirkung auf die Photoinhibition und die allgemeine Belastung der Korallenarten.

InfektionskrankheitEdit

Infektiöse Bakterien der Art Vibrio shiloi sind das Bleichen Erreger von Oculina patagonica im Mittelmeer, der diesen Effekt durch den Angriff auf die Zooxanthellen verursacht. V. shiloi ist nur in warmen Perioden ansteckend. Eine erhöhte Temperatur erhöht die Virulenz von V. shiloi, der dann an einem Beta-Galactosid-haltigen Rezeptor im Oberflächenschleim der Wirtskoralle anhaften kann. V. shiloi dringt dann in die Epidermis der Koralle ein, vermehrt sich und produziert sowohl hitzebeständige als auch wärmeempfindliche Toxine, die Zooxanthellen beeinflussen, indem sie die Photosynthese hemmen und Lyse verursachen.

Im Sommer 2003 Korallenriffe im Mittelmeer schien Resistenz gegen den Erreger zu gewinnen, und eine weitere Infektion wurde nicht beobachtet. Die Haupthypothese für die aufgetretene Resistenz ist das Vorhandensein symbiotischer Gemeinschaften von Schutzbakterien, die in den Korallen leben. Die Bakterienarten, die V. shiloi lysieren können, hatten seit 2011 nicht identifiziert.