Koraalverbleking

In de periode 2012–2040 wordt verwacht dat koraalriffen vaker bleken zullen ondergaan . Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ziet dit als de grootste bedreiging voor de rifsystemen van de wereld. In deze periode ging 19 procent van de koraalriffen wereldwijd verloren en 60 procent van de resterende riffen loopt onmiddellijk het risico verloren te gaan. Er zijn een aantal manieren om de impact van koraalverbleking op riffen te onderscheiden: koraalbedekking (hoe meer koraal de grond bedekt, des te minder bleek het effect van verbleking) en koraalovervloed (het aantal verschillende levende soorten op het koraal). Met de toename van het aantal koraalverbleking wereldwijd, merkte National Geographic in 2017 op: “In de afgelopen drie jaar hebben 25 riffen – die driekwart van s werelds rifsystemen uitmaken – ernstige bleekgebeurtenissen ondergaan, wat wetenschappers concludeerden: de ergste opeenvolging van verbleking tot nu toe. “

Koraalverbleking en het daaropvolgende verlies van koraalbedekking leiden vaak tot een afname van de diversiteit aan vissen. Het verlies aan diversiteit en overvloed bij herbivore vissen heeft vooral invloed op ecosystemen van koraalriffen. Naarmate massale bleekgebeurtenissen vaker voorkomen, zullen de vispopulaties blijven homogeniseren. Kleinere en meer gespecialiseerde vissoorten die bepaalde ecologische niches vullen die cruciaal zijn voor de gezondheid van koralen, worden vervangen door meer algemene soorten. Het verlies van specialisatie draagt waarschijnlijk bij aan het verlies van veerkracht in ecosystemen van koraalriffen na bleekgebeurtenissen.

Pacific OceanEdit

Great Barrier ReefEdit

Het Great Barrier Reef langs de kust van Australië heeft in 1980, 1982, 1992, 1994, 1998, 2002, 2006, 2016 en 2017 te maken gehad met bleekgebeurtenissen. Sommige locaties liepen ernstige schade op, met tot 90% sterfte. De meest wijdverbreide en intense gebeurtenissen vonden plaats in de zomers van 1998 en 2002, waarbij respectievelijk 42% en 54% van de riffen enigszins gebleekt waren en 18% sterk gebleekt. De koraalverliezen op het rif tussen 1995 en 2009 werden echter grotendeels gecompenseerd door de groei van nieuwe koralen. Een algemene analyse van koraalverlies wees uit dat de koraalpopulaties op het Great Barrier Reef tussen 1985 en 2012 met 50,7% waren afgenomen, maar dat slechts ongeveer 10% van die afname toe te schrijven was aan bleking, en de resterende 90% ongeveer evenzeer werd veroorzaakt door tropische cyclonen en door predatie door doornenkroon-zeesterren. Sinds 2014 vindt wereldwijd massale koraalverbleking plaats vanwege de hoogste geregistreerde temperaturen die de oceanen teisteren. Deze temperaturen hebben de meest ernstige en wijdverbreide koraalverbleking veroorzaakt die ooit is opgetreden in het Great Barrier Reef. De meest ernstige bleking in 2016 vond plaats in de buurt van Port Douglas. Eind november 2016 toonden enquêtes van 62 riffen aan dat langdurige hittestress door klimaatverandering 29% verlies van ondiepwaterkoraal veroorzaakte. De hoogste koraalsterfte en het verlies van leefgebied in het rif waren inshore en mid-shelf riffen rond Cape Grenville en Princess Charlotte Bay. p. 13) voorspellen dat koralen op het Great Barrier Reef zeer waarschijnlijk regelmatig zomertemperaturen zullen ervaren die hoog genoeg zijn om verbleking te veroorzaken.

HawaiiEdit

In 1996 was het eerste grote koraal van Hawaii het bleken vond plaats in Kaneohe Bay, gevolgd door grote bleekgebeurtenissen op de noordwestelijke eilanden in 2002 en 2004. In 2014 observeerden biologen van de Universiteit van Queensland de eerste massale bleekgebeurtenis, en schreven dit toe aan The Blob. In 2014 en 2015 ontdekte een onderzoek in het Hanauma Bay Nature Preserve op Oahu dat 47% van de koralen leed aan koraalverbleking en bijna 10% van de koralen stierf. In 2014 en 2015 werd 56% van de koraalriffen van het grote eiland aangetast door koraalverbleking. In dezelfde periode werd 44% van de koralen op West Maui aangetast. Op 24 januari 2019 ontdekten wetenschappers van The Nature Conservancy dat de riffen bijna 4 jaar na de laatste bleking begonnen te stabiliseren. Volgens de Division of Aquatic Resources (DAR) was er in 2019 nog een aanzienlijke hoeveelheid bleking. Op Oahu en Maui was tot 50% van de koraalriffen gebleekt. Op het grote eiland ervoer ongeveer 40% van de koralen verbleking in het Kona Coast-gebied. De DAR verklaarde dat de recente bleekgebeurtenissen niet zo erg waren als de gebeurtenissen van 2014-2015. In 2020 bracht de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) het allereerste landelijke statusrapport over koraalriffen uit.Het rapport verklaarde dat de noordwestelijke en belangrijkste Hawaiiaanse eilanden in “redelijke” vorm waren, wat betekent dat de koralen matig zijn aangetast.

Jarvis IslandEdit

Acht ernstige en twee matige bleekgebeurtenissen vonden plaats tussen 1960 en 2016 in de koraalgemeenschap op Jarvis Island, waarbij de verbleking van 2015–16 de ongekende ernst in het record aantoonde.

JapanEdit

Volgens het Japanse overheidsrapport uit 2017 is bijna 75% van het grootste koraalrif van Japan in Okinawa gestorven door bleking.

Indische Oceaan / h3>

Koraalrifprovincies zijn permanent beschadigd door warme zeetemperaturen, het ernstigst in de Indische Oceaan. Tot 90% van de koraalbedekking is verloren gegaan in de Malediven, Sri Lanka, Kenia en Tanzania en op de Seychellen tijdens de massale bleekgebeurtenis van 1997-1998. De Indische Oceaan meldde in 1998 dat 20% van het koraal was afgestorven en 80% was gebleekt. De ondiepe tropische gebieden van de Indische Oceaan ondergaan al wat naar verwachting in de toekomst wereldwijde oceaanomstandigheden zullen zijn. Koraal dat in de ondiepe delen van de Indische Oceaan heeft overleefd, kan geschikte kandidaten zijn voor koraalherstel in andere delen van de wereld omdat ze in staat zijn om de extreme omstandigheden van de oceaan te overleven.

Malediven Bewerken

De Malediven hebben meer dan 20.000 km2 aan riffen, waarvan meer in 2016 heeft meer dan 60% van het koraal te lijden gehad van verbleking.

ThailandEdit

Thailand heeft in 2010 te maken gehad met ernstige massale bleking, waarbij 70% van het koraal in de Andamanse Zee werd aangetast. Tussen 30% en 95% van het gebleekte koraal stierf.

IndonesiaEdit

In 2017 is er een studie gedaan op twee eilanden in Indonesië om te zien hoe hun koraalbedekking was. Een van de plaatsen was de Melinjo-eilanden en de andere was de Saktu-eilanden. Op Saktu Island werden de levensvormomstandigheden als slecht gecategoriseerd, met een gemiddelde koraalbedekking van 22,3%. Op de Melinjo-eilanden werden de levensvormen als slecht gecategoriseerd, met een gemiddelde koraalbedekking van 22,2%.

Atlantic OceanEdit

United StatesEdit

In Zuid-Florida, een Uit een onderzoek uit 2016 van grote koralen van Key Biscayne tot Fort Lauderdale bleek dat ongeveer 66% van de koralen dood was of minder dan de helft van hun levend weefsel.

BelizeEdit

De eerste geregistreerde massale bleekgebeurtenis die plaatsvond in het Belize Barrier Reef was in 1998, waar de zeespiegel van 10 augustus tot 14 oktober opliep tot 31,5 ° C (88,7 ° F). Een paar dagen lang bracht orkaan Mitch op 27 oktober stormachtig weer met zich mee, maar alleen de temperatuur verlaagde met 1 graad of minder. Gedurende deze periode trad massale bleking op in het voorrif en de lagune. Terwijl sommige voorrifkolonies enige schade opliepen, was de koraalsterfte in de lagune catastrofaal.

Het meest voorkomende koraal in de riffen van Belize in 1998 was het slakoraal, Agaricia tenuifolia. Op 22 en 23 oktober werden op twee locaties enquêtes gehouden en de bevindingen waren verwoestend. Vrijwel al het levende koraal was wit gebleekt en hun skeletten gaven aan dat ze onlangs waren gestorven. Op de lagunebodem was volledig bleken duidelijk bij A. tenuifolia. Bovendien toonden onderzoeken uitgevoerd in 1999 en 2000 een bijna totale sterfte aan A. tenuifolia op alle diepten. Soortgelijke patronen kwamen ook voor bij andere koraalsoorten. Metingen van watertroebelheid suggereren dat deze sterfte werd toegeschreven aan stijgende watertemperaturen in plaats van zonnestraling.

CaribbeanEdit

Harde koraalbedekking op riffen in het Caribisch gebied is met naar schatting 80% afgenomen, van gemiddeld 50% dekking in de jaren 70 tot slechts ongeveer 10% dekking in de vroege jaren 2000. Een onderzoek uit 2013 naar aanleiding van een massale bleekgebeurtenis in Tobago uit 2010 toonde aan dat na slechts één jaar de meerderheid van de dominante soorten met ongeveer 62% afnam, terwijl de koraalvoorraad met ongeveer 50% afnam. Tussen 2011 en 2013 is de koraalbedekking echter toegenomen voor 10 van de 26 dominante soorten, maar afgenomen voor 5 andere populaties.

Andere gebieden Bewerken

Koraal in de zuidelijke Rode Zee verbleekt niet ondanks zomerwatertemperaturen tot 34 ° C (93 ° F) Koraalverbleking in de Rode Zee komt vaker voor in het noordelijke deel van de riffen, het zuidelijke deel van het rif wordt geplaagd door koraaletende zeesterren, dynamietvisserij en menselijke invloeden in de omgeving. In 1988 was er een grootschalige bleekgebeurtenis die de riffen in Saoedi-Arabië en in Soedan aantastte, de zuidelijke riffen waren veerkrachtiger en hadden weinig invloed op hen. Eerder dacht men dat het noorden meer last heeft van koraalverbleking, maar ze vertonen een snelle omzetting van koraal en men denkt dat het zuidelijke rif niet zo hard aan verbleking lijdt, ze vertonen meer consistentie. Nieuw onderzoek toont echter aan waar het zuidelijke rif groter en gezonder zou moeten zijn dan het noorden, het was niet. Aangenomen wordt dat dit komt door grote verstoringen in de recente geschiedenis door bleekgebeurtenissen en koraaletende zeesterren.In 2010 vond koraalverbleking plaats in Saoedi-Arabië en Soedan, waar de temperatuur 10 tot 11 graden steeg. Bepaalde taxa ondervonden 80% tot 100% van hun kolonies verbleking, terwijl sommige gemiddeld 20% van die taxa bleken.

Economische en politieke impactEdit

Volgens Brian Skoloff van The Christian Science Monitor: “Als de riffen zouden verdwijnen, zeggen experts, kunnen honger, armoede en politieke instabiliteit het gevolg zijn.” Aangezien talloze zeeleven voor beschutting en bescherming tegen roofdieren afhankelijk zijn van de riffen, zou het uitsterven van de riffen uiteindelijk een domino-effect creëren dat zou doorsijpelen naar de vele menselijke samenlevingen die voor voedsel en levensonderhoud van die vissen afhankelijk zijn. De afgelopen 20 jaar is er een afname van 44% opgetreden in de Florida Keys, en tot 80% alleen al in het Caribisch gebied.

Koraalriffen leveren verschillende ecosysteemdiensten, waaronder een natuurlijke visserij, zoveel veelvuldig geconsumeerde commerciële vissen paaien of leven hun juveniele leven in koraalriffen rond de tropen. Riffen zijn dus een populaire vislocatie en vormen een belangrijke bron van inkomsten voor vissers, vooral voor kleine, lokale visserijen. Naarmate de habitat van koraalriffen afneemt als gevolg van verbleking, nemen ook de rifgerelateerde vispopulaties af, wat de vangstmogelijkheden beïnvloedt. Een model uit een studie van Speers et al. berekende directe verliezen voor de visserij als gevolg van een verminderde koraalbedekking op ongeveer $ 49-69 miljard, als menselijke samenlevingen hoge niveaus van broeikasgassen blijven uitstoten. Maar deze verliezen zouden kunnen worden teruggedrongen en zo een voordeel voor het consumentensurplus van ongeveer $ 14-20 miljard opleveren, als samenlevingen ervoor zouden kiezen om in plaats daarvan een lager niveau van broeikasgassen uit te stoten. Deze economische verliezen hebben ook belangrijke politieke implicaties, aangezien ze onevenredig zwaar vallen in de ontwikkelingslanden waar de riffen zich bevinden, namelijk in Zuidoost-Azië en rond de Indische Oceaan. Het zou meer kosten voor landen in deze gebieden om te reageren op het verlies van koraalriffen, omdat ze zich zouden moeten wenden tot andere bronnen van inkomsten en voedsel, naast het verlies van andere ecosysteemdiensten zoals ecotoerisme. Een studie voltooid door Chen et al. suggereerde dat de commerciële waarde van riffen met bijna 4% afneemt elke keer dat de koraalbedekking met 1% afneemt als gevolg van verlies aan ecotoerisme en andere potentiële recreatieve activiteiten in de buitenlucht.

Koraalriffen fungeren ook als een beschermende barrière voor kustlijnen door het verminderen van golfklappen, waardoor de schade door stormen, erosies en overstromingen afneemt. Landen die deze natuurlijke bescherming verliezen, zullen meer geld verliezen door de verhoogde vatbaarheid voor stormen. Deze indirecte kosten, gecombineerd met de verloren inkomsten in het toerisme, zullen enorme economische effecten tot gevolg hebben.

Monitoring van de oppervlaktetemperatuur van het rif op zee Bewerken

De Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) houdt toezicht op het bleken van “hot spots”, gebieden waar de temperatuur van het zeeoppervlak 1 ° C of meer boven het maandelijks langetermijngemiddelde stijgt. De “hot spots” zijn de locatie waar thermische stress wordt gemeten en met de ontwikkeling van Degree Heating Week (DHW) wordt de thermische stress van het koraalrif gemonitord. Globale koraalverbleking wordt eerder gedetecteerd dankzij de satellietteledetectie stijging van de zeetemperaturen. Het is noodzakelijk om de hoge temperaturen te bewaken omdat koraalverbleking de voortplanting en de normale groeicapaciteit van koraalriffen beïnvloedt, evenals het verzwakken van koralen, wat uiteindelijk leidt tot hun sterfte. Dit systeem detecteerde de wereldwijde bleekgebeurtenis in 1998, dat kwam overeen met het El Niño-evenement van 1997-1998. Momenteel worden 190 riflocaties over de hele wereld gecontroleerd door de NOAA en sturen ze waarschuwingen naar onderzoekswetenschappers en rifmanagers via de NOAA Coral Reef Watch (CRW) -website. Door de opwarming van de zeetemperaturen te volgen , de vroege waarschuwingen voor koraalverbleking, waarschuwt rifmanagers om zich voor te bereiden en bewust te maken van toekomstige bleekgebeurtenissen. De eerste massale wereldwijde bleekgebeurtenissen werden geregistreerd in 1998 en 2010, toen de El Niño de temperatuur van de oceanen deed stijgen en de levensomstandigheden van het koraal verslechterde. De El Niño van 2014–2017 werd geregistreerd als de langste en meest schadelijke voor de koralen, die meer dan 70% van onze koraalriffen hebben beschadigd. Naar verluidt is meer dan twee derde van het Great Barrier Reef gebleekt of dood.

Veranderingen in de chemie van de oceaan Bewerken

Toenemende oceaanverzuring als gevolg van stijgende kooldioxide-niveaus verergert de blekende effecten van Thermische spanning. Verzuring beïnvloedt het vermogen van koralen om kalkachtige skeletten te maken, wat essentieel is voor hun overleving. Dit komt doordat verzuring van de oceaan de hoeveelheid carbonaat-ionen in het water vermindert, waardoor het voor koralen moeilijker wordt om het calciumcarbonaat te absorberen dat ze nodig hebben voor het skelet. Het resultaat is dat de veerkracht van riffen afneemt, terwijl het gemakkelijker voor ze wordt om te eroderen en op te lossen.Bovendien zorgt de toename van CO2 ervoor dat herbivoren overbevissing en nutrificatie de door koraal gedomineerde ecosystemen veranderen in door algen gedomineerde ecosystemen.Een recente studie van het Atkinson Center for a Sustainable Future wees uit dat door de combinatie van verzuring en temperatuurstijgingen de CO2-niveaus te hoog kunnen worden voor koraal om in slechts 50 jaar te overleven.

Coral Bleaching Vanwege fotoinhibitie van Zooxanthellae

Zooxanthellae zijn een soort dinoflagellaten die in het cytoplasma van veel ongewervelde zeedieren leven. Leden van de phylum Dinoflagellata, het zijn ronde microalgen die een symbiotische relatie hebben met hun gastheer. Ze maken ook deel uit van het geslacht Symbiodinium en Kingdom Alveolata. Deze organismen zijn fytoplankton en daarom fotosynthetiseren. De producten van fotosynthese, dwz. zuurstof, suiker, enz. worden aangewend door het gastheerorganisme en in ruil daarvoor krijgen de zoöxanthellen huisvesting en bescherming, evenals kooldioxide, fosfaten en andere essentiële anorganische verbindingen die hen helpen te overleven en te gedijen. Zooxanthellae delen 95% van de fotosyntheseproducten met hun gastkoraal. Volgens een studie van D.J. Smith et al. fotoinhibitie is een waarschijnlijke factor bij koraalverbleking. Het suggereert ook dat het waterstofperoxide geproduceerd in zooxanthealle een rol speelt bij het signaleren van zichzelf om de koralen te ontvluchten. Foto-remming van Zooxanthellae kan worden veroorzaakt door blootstelling aan UV-filters in producten voor persoonlijke verzorging. In een studie van Zhong et al. Had Oxybenzone (BP-3) de meest negatieve effecten op de gezondheid van zoöxanthellen. De combinatie van temperatuurstijging en de aanwezigheid van UV-filters in de oceaan heeft de gezondheid van zoöxanthellen verder verminderd. De combinatie van UV-filters en hogere temperaturen leidde tot een additief effect op foto-remming en algehele stress bij koraalsoorten.

InfectieziekteEdit

Infectieuze bacteriën van de soort Vibrio shiloi zijn de blekende middel van Oculina patagonica in de Middellandse Zee, waardoor dit effect wordt veroorzaakt door de zooxanthellae aan te vallen. V. shiloi is alleen besmettelijk tijdens warme periodes. Verhoogde temperatuur verhoogt de virulentie van V. shiloi, die zich vervolgens kan hechten aan een bèta-galactoside-bevattende receptor in het oppervlakteslijm van het gastkoraal. V. shiloi dringt vervolgens de epidermis van het koraal binnen, vermenigvuldigt zich en produceert zowel hittestabiele als warmtegevoelige toxines, die zoöxanthellen aantasten door de fotosynthese te remmen en lysis te veroorzaken.

Tijdens de zomer van 2003, koraalriffen in de Middellandse Zee bleek resistentie tegen de ziekteverwekker te krijgen, en verdere infectie werd niet waargenomen. De belangrijkste hypothese voor de opgekomen resistentie is de aanwezigheid van symbiotische gemeenschappen van beschermende bacteriën die in de koralen leven. De bacteriesoort die V. shiloi kon lyseren had niet geïdentificeerd vanaf 2011.