Bielenie koralowców

W okresie 2012–2040 oczekuje się, że rafy koralowe będą częściej ulegały bieleniu . Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) uważa, że jest to największe zagrożenie dla światowych systemów raf. W tym okresie utracono 19% raf koralowych na całym świecie, a 60% pozostałych raf jest bezpośrednio zagrożonych. . Istnieje kilka sposobów, aby rozpoznać wpływ blaknięcia koralowców na rafy: pokrywa koralowa (im więcej koralowców pokrywa ziemię, tym mniejszy wpływ ma blaknięcie) i obfitość koralowców (liczba różnych gatunków żyjących na koralowcu Wraz ze wzrostem zjawisk blaknięcia koralowców na całym świecie National Geographic odnotował w 2017 r.: „W ciągu ostatnich trzech lat 25 raf – które stanowią trzy czwarte światowych systemów raf – doświadczyło poważnych zjawisk blaknięcia, co naukowcy uznali za jak dotąd najgorsza w historii sekwencja wybielania ”.

Bielenie koralowców i następująca po nim utrata pokrycia koralowego często prowadzą do spadku różnorodności ryb. Utrata różnorodności i liczebności ryb roślinożernych szczególnie wpływa na ekosystemy raf koralowych. Ponieważ zjawiska masowego bielenia występują częściej, populacje ryb będą nadal się homogenizować. Mniejsze i bardziej wyspecjalizowane gatunki ryb, które wypełniają określone nisze ekologiczne, które są kluczowe dla zdrowia koralowców, są zastępowane przez bardziej uogólnione gatunki. Utrata specjalizacji prawdopodobnie przyczyni się do utraty odporności ekosystemów raf koralowych po wybielaniu.

Pacific OceanEdit

Wielka Rafa KoralowaEdit

Wielka Rafa Koralowa wzdłuż wybrzeża Australii doświadczyła wybielania w latach 1980, 1982, 1992, 1994, 1998, 2002, 2006, 2016 i 2017. Niektóre miejsca zostały poważnie uszkodzone, a śmiertelność sięgała 90%. Najbardziej rozpowszechnione i intensywne zdarzenia miały miejsce latem 1998 i 2002 r., Gdzie odpowiednio 42% i 54% raf wyblakło do pewnego stopnia, a 18% mocno wyblakło. Jednak straty koralowców na rafie w latach 1995-2009 zostały w dużej mierze zrównoważone przez wzrost nowych koralowców. Ogólna analiza utraty koralowców wykazała, że populacje koralowców na Wielkiej Rafie Koralowej spadły o 50,7% od 1985 do 2012 roku, ale tylko około 10% tego spadku można przypisać blaknięciu, a pozostałe 90% było spowodowane mniej więcej w równym stopniu przez cyklony tropikalne i przez drapieżnictwo rozgwiazdy korony cierniowej. od 2014 r. dochodzi do globalnego masowego blaknięcia koralowców z powodu najwyższych odnotowanych temperatur panujących w oceanach. Te temperatury spowodowały najpoważniejsze i najbardziej rozpowszechnione blaknięcie koralowców, jakie kiedykolwiek odnotowano na Wielkiej Rafie Koralowej. Najpoważniejsze blaknięcie w 2016 roku miało miejsce w pobliżu Port Douglas. Pod koniec listopada 2016 r. Badania 62 raf wykazały, że długotrwały stres cieplny spowodowany zmianami klimatu spowodował utratę 29% koralowców płytkich. Największą śmiercią koralowców i utratą siedlisk rafowych były rafy przybrzeżne i półszelfowe wokół Cape Grenville i Princess Charlotte Bay. Scenariusze umiarkowanego ocieplenia IPCC (B1 do A1T, 2 ° C do 2100, IPCC, 2007, Tabela SPM.3, str. 13) przewidują, że korale na Wielkiej Rafie Koralowej z dużym prawdopodobieństwem będą regularnie doświadczać letnich temperatur na tyle wysokich, aby wywołać blaknięcie.

HawaiiEdit

W 1996 roku pierwszy duży koralowiec na Hawajach bielenie wystąpiło w zatoce Kaneohe, a następnie nastąpiło poważne wybielanie na wyspach północno-zachodnich w 2002 i 2004 r. W 2014 r. biolodzy z University of Queensland zaobserwowali pierwsze masowe wybielenie i przypisali je The Blob. W 2014 i 2015 r. Ankieta przeprowadzona w rezerwacie przyrody Hanauma Bay na wyspie Oahu wykazała, że 47% koralowców cierpi z powodu blaknięcia i blisko 10% koralowców umiera. W 2014 i 2015 r. 56% raf koralowych na dużej wyspie zostało dotkniętych zjawiskiem blaknięcia koralowców. W tym samym okresie 44% koralowców na zachodnim Maui powstało. 24 stycznia 2019 roku naukowcy z The Nature Conservancy odkryli, że rafy zaczęły się stabilizować prawie 4 lata po ostatnim zdarzeniu bielenia. Według Division of Aquatic Resources (DAR) w 2019 r. Nadal występowało znaczne wybielenie. Na Oahu i Maui bielono do 50% raf koralowych. Na dużej wyspie około 40% koralowców uległo wybieleniu w rejonie wybrzeża Kona. DAR stwierdził, że ostatnie wydarzenia związane z bieleniem nie były tak złe, jak wydarzenia z lat 2014-2015. W 2020 roku National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) opublikowała pierwszy w historii ogólnokrajowy raport o stanie rafy koralowej.W raporcie stwierdzono, że północno-zachodnia i główne wyspy hawajskie były w „dobrym” stanie, co oznacza, że korale zostały dotknięte umiarkowanym wpływem.

Jarvis IslandEdit

Osiem poważnych i dwa umiarkowane wybielenia miały miejsce między 1960 a 2016 rokiem w społeczności koralowców na wyspie Jarvis, przy czym blaknięcie w latach 2015–16 wykazało bezprecedensową intensywność w historii.

JapanEdit

Według raportu japońskiego rządu z 2017 roku, prawie 75% największej rafy koralowej na Okinawie w Japonii zmarło z powodu wybielenia.

Ocean IndyjskiEdit

Prowincje raf koralowych zostały trwale zniszczone przez ciepłe temperatury morza, najbardziej dotkliwie na Oceanie Indyjskim. Na Malediwach, Sri Lance, Kenii i Tanzanii oraz na Seszelach podczas masowe blaknięcie w latach 1997–98. Na Oceanie Indyjskim w 1998 r. zginęło 20% koralowców, a 80% wyblakło. Płytkie obszary tropikalne Oceanu Indyjskiego już teraz doświadczają tego, co przewiduje się w przyszłości na całym świecie. Koral, który przetrwał na płytkich obszarach Oceanu Indyjskiego, może być odpowiednim kandydatem do odbudowy koralowców w innych częściach świata, ponieważ są one w stanie przetrwać w ekstremalnych warunkach oceanu.

MaldivesEdit

Na Malediwach znajduje się ponad 20 000 km2 raf, z których więcej Ponad 60% koralowców uległo wybieleniu w 2016 r.

ThailandEdit

Tajlandia doświadczyła poważnego masowego blaknięcia w 2010 r., które dotknęło 70% koralowców na Morzu Andamańskim. Od 30% do 95% wyblakłych koralowców zmarło.

IndonesiaEdit

W 2017 roku przeprowadzono badanie na dwóch wyspach w Indonezji, aby zobaczyć, jak wygląda ich pokrywa koralowa. Jednym z miejsc były wyspy Melinjo, a drugim wyspy Saktu. Na wyspie Saktu warunki życia zostały sklasyfikowane jako złe, ze średnią pokrywą koralowców wynoszącą 22,3%. Na wyspach Melinjo warunki życia zostały sklasyfikowane jako złe, ze średnią pokrywą koralowców wynoszącą 22,2%.

Ocean AtlantyckiEdit

United StatesEdit

Na południowej Florydzie Badanie przeprowadzone w 2016 roku na dużych koralowcach od Key Biscayne do Fort Lauderdale wykazało, że około 66% koralowców było martwych lub zmniejszyło się do mniej niż połowy ich żywej tkanki.

BelizeEdit

Pierwsze zarejestrowane masowe bielenie, które miało miejsce na rafie koralowej Belize w 1998 r., gdzie temperatura na poziomie morza osiągnęła 31,5 ° C (88,7 ° F) od 10 sierpnia do 14 października. Przez kilka dni huragan Mitch przyniósł burzową pogodę 27 października, ale obniżył temperaturę tylko o 1 stopień lub mniej. W tym czasie doszło do masowego blaknięcia rafy przedniej i laguny. Podczas gdy niektóre kolonie przed rafami poniosły pewne szkody, śmiertelność koralowców w lagunie była katastrofalna.

Najbardziej rozpowszechnionym koralowcem na rafach Belize w 1998 roku był koral sałata Agaricia tenuifolia. W dniach 22 i 23 października przeprowadzono badania w dwóch lokalizacjach i wyniki były druzgocące. Praktycznie wszystkie żyjące korale były wybielone na biało, a ich szkielety wskazywały, że niedawno zmarły. Na dnie laguny całkowite wybielenie było widoczne wśród A. tenuifolia. Ponadto badania przeprowadzone w 1999 i 2000 roku wykazały niemal całkowitą śmiertelność A. tenuifolia na wszystkich głębokościach. Podobne wzorce wystąpiły również u innych gatunków koralowców. Pomiary zmętnienia wody sugerują, że śmiertelność tę przypisywano raczej rosnącej temperaturze wody, a nie promieniowaniu słonecznemu.

CaribbeanEdit

Szacunkowa pokrywa twardych koralowców na rafach na Karaibach spadła o około 80%, od średnio 50% pokrycia w latach siedemdziesiątych XX wieku do zaledwie około 10% pokrycia na początku XXI wieku. Badanie przeprowadzone w 2013 r. W następstwie zdarzenia masowego blaknięcia w Tobago z 2010 r. Wykazało, że już po roku większość dominujących gatunków spadła o około 62%, podczas gdy liczebność koralowców spadła o około 50%. Jednak między 2011 a 2013 rokiem pokrycie koralowców wzrosło w przypadku 10 z 26 dominujących gatunków, ale spadło w przypadku 5 innych populacji.

Inne obszaryEdytuj

Koral na południu Morza Czerwonego nie blaknie pomimo temperatura wody w lecie dochodzi do 34 ° C (93 ° F). blaknięcie korali w Morzu Czerwonym jest bardziej powszechne w północnej części raf, południowa część rafy jest nękana przez zjadające koralowce rozgwiazdy, łowienie dynamitu i wpływ człowieka na środowisko. W 1988 roku doszło do masowego blaknięcia, które dotknęło rafy w Arabii Saudyjskiej i Sudanie, rafy południowe były bardziej odporne i miały na nie niewielki wpływ. Wcześniej uważano, że północy bardziej cierpią z powodu blaknięcia koralowców, ale wykazują one szybki obrót koralowców, a uważano, że rafy południowe nie cierpią z powodu tak silnego blaknięcia, że wykazują większą spójność. Jednak nowe badania pokazują, gdzie południowa rafa powinna być większa i zdrowsza niż na północy. Uważa się, że jest to spowodowane poważnymi zaburzeniami w najnowszej historii, związanymi z bieleniem i rozgwiazdami jedzącymi koralowce.W 2010 roku blaknięcie koralowców miało miejsce w Arabii Saudyjskiej i Sudanie, gdzie temperatura wzrosła o 10 do 11 stopni. Niektóre taksony doświadczyły bielenia od 80% do 100% swoich kolonii, podczas gdy niektóre wykazywały średnio 20% wybielenia taksonów.

Wpływ gospodarczy i politycznyEdytuj

Według Briana Skoloffa z The Christian Science Monitor, „Eksperci twierdzą, że gdyby rafy zniknęły, mogłoby dojść do głodu, biedy i niestabilności politycznej”. Ponieważ niezliczone życie morskie jest zależne od raf jako schronienia i ochrony przed drapieżnikami, wyginięcie raf doprowadziłoby ostatecznie do efektu domina, który dotarłby do wielu społeczeństw ludzkich, które są zależne od tych ryb jako pożywienia i środków do życia. W ciągu ostatnich 20 lat nastąpił spadek o 44% w rejonie Florida Keys i do 80% na samych Karaibach.

Rafy koralowe zapewniają różne usługi ekosystemowe, z których jednym jest rybołówstwo naturalne. ponieważ wiele często spożywanych komercyjnych ryb rozmnaża się lub przeżywa swoje młode życie na rafach koralowych w tropikach. Dlatego rafy są popularnym miejscem połowów i ważnym źródłem dochodu dla rybaków, zwłaszcza małych, lokalnych łowisk. Ponieważ siedlisko raf koralowych zmniejsza się z powodu bielenia, populacje ryb związanych z rafami również zmniejszają się, co wpływa na uprawnienia do połowów. Model z jednego badania Speers i wsp. obliczył, że bezpośrednie straty rybołówstwa wynikające ze zmniejszonej pokrywy koralowców wyniosą około 49–69 miliardów dolarów, jeśli społeczeństwa ludzkie będą nadal emitować wysokie poziomy gazów cieplarnianych. Jednak straty te można by zmniejszyć, uzyskując nadwyżkę konsumenta w wysokości około 14–20 miliardów dolarów, gdyby społeczeństwa zdecydowały się zamiast tego emitować niższy poziom gazów cieplarnianych. Te straty gospodarcze mają również ważne konsekwencje polityczne, ponieważ nieproporcjonalnie spadają na kraje rozwijające się, w których znajdują się rafy, a mianowicie w Azji Południowo-Wschodniej i wokół Oceanu Indyjskiego. Kraje na tych obszarach kosztowałyby więcej, aby zareagować na utratę raf koralowych, ponieważ musiałyby skorzystać z różnych źródeł dochodu i żywności, oprócz utraty innych usług ekosystemowych, takich jak ekoturystyka. Badanie przeprowadzone przez Chen i wsp. zasugerował, że wartość handlowa raf spada o prawie 4% za każdym razem, gdy pokrywa koralowa zmniejsza się o 1% z powodu strat w ekoturystyce i innych potencjalnych rekreacyjnych działaniach na świeżym powietrzu.

Rafy koralowe działają również jako bariera ochronna dla wybrzeży zmniejszenie wpływu fal, co zmniejsza szkody spowodowane burzami, erozjami i powodziami. Kraje, które utracą tę naturalną ochronę, stracą więcej pieniędzy z powodu zwiększonej podatności na burze. Ten koszt pośredni w połączeniu z utraconymi dochodami w turystyce spowoduje ogromne skutki ekonomiczne.

Monitorowanie temperatury powierzchni morza rafyEdytuj

Amerykańska Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosfera (NOAA) monitoruje bielenie „gorących punktów”, obszarów, w których temperatura powierzchni morza wzrasta o 1 ° C lub więcej powyżej długoterminowej średniej miesięcznej. „Gorące punkty” to miejsca, w których mierzy się stres termiczny, a wraz z rozwojem Tygodnia Stopniowego Ogrzewania (CWU) monitorowany jest stres termiczny rafy koralowej. Globalne blaknięcie koralowców jest wykrywane wcześniej dzięki zdalnemu wykrywaniu wzrost temperatury morza. Monitorowanie wysokich temperatur jest konieczne, ponieważ blaknięcie koralowców wpływa na reprodukcję rafy koralowej i normalną zdolność wzrostu, a także osłabia koralowce, prowadząc ostatecznie do ich śmiertelności. System ten wykrył światowe zjawisko blaknięcia w 1998 r., które korespondował z wydarzeniem El Niño w latach 1997–98. Obecnie NOAA monitoruje 190 miejsc na rafach koralowych na całym świecie i wysyła ostrzeżenia do naukowców i zarządców raf za pośrednictwem strony internetowej NOAA Coral Reef Watch (CRW). Monitorując ocieplanie się temperatur morza , wczesne ostrzeżenia o blaknięciu koralowców, ostrzegają zarządców raf, aby przygotowali się i zwrócili uwagę na przyszłe wydarzenia związane z blaknięciem koralowców. Pierwsze masowe globalne blaknięcia odnotowano w 1998 r. i 2010 r., kiedy to El Niño spowodowało wzrost temperatury oceanów i pogorszyło warunki życia koralowców. El Niño w latach 2014–2017 został uznany za najdłuższy i najbardziej szkodliwy dla koralowców, który uszkodził ponad 70% naszych raf koralowych. Zgłoszono, że ponad dwie trzecie Wielkiej Rafy Koralowej są wybielone lub martwe.

Zmiany w chemii oceanówEdytuj

Rosnące zakwaszenie oceanów spowodowane wzrostem poziomu dwutlenku węgla nasila efekty bielenia naprężenia termiczne. Zakwaszenie wpływa na zdolność koralowców do tworzenia szkieletów wapiennych, niezbędnych do ich przetrwania. Dzieje się tak, ponieważ zakwaszenie oceanu zmniejsza ilość jonów węglanowych w wodzie, utrudniając koralowcom wchłanianie węglanu wapnia, którego potrzebują do szkieletu. W rezultacie odporność raf spada, a ich erozja i rozpuszczanie staje się łatwiejsze. Ponadto wzrost CO2 pozwala na przełowienie i odżywienie roślinożerców, aby zmienić ekosystemy zdominowane przez koralowce w ekosystemy zdominowane przez glony.Niedawne badanie przeprowadzone przez Atkinson Center for a Sustainable Future wykazało, że przy połączeniu zakwaszenia i wzrostu temperatury poziom CO2 może stać się zbyt wysoki, aby koralowiec mógł przetrwać w ciągu zaledwie 50 lat.

Coral Bleaching Z powodu fotoinhibicji Zooxanthellae

Zooxanthellae to rodzaj bruzdnic, które żyją w cytoplazmie wielu bezkręgowców morskich. Członkowie gromady Dinoflagellata są okrągłymi mikroalgami, które mają symbiotyczny związek ze swoim żywicielem. Są również częścią rodzaju Symbiodinium i Kingdom Alveolata. Organizmy te są fitoplanktonem i dlatego ulegają fotosyntezie. Produkty fotosyntezy, tj. tlen, cukier itp. są wykorzystywane przez organizm żywiciela, aw zamian zooksantelle otrzymują schronienie i ochronę, a także dwutlenek węgla, fosforany i inne niezbędne związki nieorganiczne, które pomagają im przetrwać i rozwijać się. Zooxanthellae dzielą 95% produktów fotosyntezy z koralowcami będącymi ich żywicielami. Według badań D.J. Smith i in. fotoinhibicja jest prawdopodobnym czynnikiem bielenia koralowców. Sugeruje również, że nadtlenek wodoru wytwarzany w zooxanthealle odgrywa rolę w sygnalizowaniu sobie, że muszą uciekać przed koralowcami. Foto-hamowanie działania Zooxanthellae może być spowodowane ekspozycją na filtry UV znajdujące się w produktach do pielęgnacji ciała. W badaniu przeprowadzonym przez Zhong i wsp., Oksybenzon (BP-3) miał najbardziej negatywny wpływ na zdrowie zooksantelli. Połączenie wzrostu temperatury i obecności filtrów UV w oceanie dodatkowo obniżyło stan zdrowia zooksantelli. Połączenie filtrów UV i wyższych temperatur doprowadziło do addytywnego wpływu na fotoinhibicję i ogólny stres u gatunków koralowców.

Choroby zakaźneEdytuj

Zakaźne bakterie z gatunku Vibrio shiloi to wybielacze czynnik Oculina patagonica na Morzu Śródziemnym, powodując ten efekt atakując zooksantelle. V. shiloi jest zaraźliwa tylko w okresach ciepłych. Podwyższona temperatura zwiększa zjadliwość V. shiloi, która następnie staje się zdolna do przylegania do receptora zawierającego beta-galaktozydy w śluzie powierzchniowym koralowca żywiciela. V. shiloi przenika następnie przez naskórek koralowca, namnaża się i wytwarza zarówno termostabilne, jak i wrażliwe na ciepło toksyny, które wpływają na zooksantelle poprzez hamowanie fotosyntezy i powodowanie lizy.

Latem 2003 roku rafy koralowe w Morzu Śródziemnym wydawało się nabierać oporności na patogen i nie zaobserwowano dalszej infekcji. Główną hipotezą dotyczącą powstania oporności jest obecność symbiotycznych zbiorowisk bakterii ochronnych żyjących w koralowcach. Gatunki bakterii zdolne do lizy V. shiloi miały nie został zidentyfikowany w 2011 r.