Widerstand, Toleranz und Erholung

Vibrierendes Korallenriff in Palau, Mikronesien. Foto © Ian Shive

Wenn ein Korallenriff Stressbedingungen ausgesetzt ist, von denen bekannt ist, dass sie zum Ausbleichen führen, wird das Schicksal von drei wichtigen ökologischen Eigenschaften beeinflusst:

  1. Ausmaß, in dem Korallen erhöhten Belastungen standhalten können, ohne zu bleichen (Widerstand)
  2. Fähigkeit der Korallen, das Bleichen zu überstehen (Toleranz)
  3. Fähigkeit der Korallengemeinschaften, sich wieder aufzufüllen (Erholung), sollte eine signifikante Korallensterblichkeit eintreten
Abbildung von Marshall & Shuttenberg 2006

Drei ökologische Merkmale bestimmen das Ergebnis stressiger Temperaturen für Korallenriffe: Bleichbeständigkeit, Korallentoleranz und Erholung des Riffs. Darüber hinaus kann die Anpassungsfähigkeit des Menschen auch die Widerstandsfähigkeit der Korallenriffe beeinträchtigen. Jede dieser Faktoren wird durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst, die in Kombination die Ausfallsicherheit oder Anfälligkeit des Systems bestimmen. Klicken um zu vergrößern. Bild © Marshall und Schuttenberg 2006, adaptiert von Obura 2005

Ein Verständnis dieser Eigenschaften und der Faktoren, die sie beeinflussen, kann zu Reaktionen des Managements führen, die darauf abzielen, die Widerstandsfähigkeit der Riffe gegenüber dem Klimawandel zu maximieren.

Resistance

Die Variabilität, die Bleichereignisse charakterisiert, weist auf eine wichtige Tatsache hin: einzelne Korallen variieren in ihren Bleichreaktionen Licht- und Hitzestress. Variabilität im Schweregrad der Bleichreaktion wurde bei einzelnen Korallenkolonien, bei Kolonien derselben Art und bei verschiedenen Arten beobachtet. Diese taxonomischen Variationen werden durch räumliche Muster noch verstärkt, wobei Korallen derselben Art häufig unterschiedliche Bleichreaktionen an verschiedenen Orten zeigen. Diese Muster wurden auf einer Skala von Metern bis zu Tausenden von Kilometern beobachtet. Einige Faktoren, die die Reaktion der Korallen beeinflussen, sind:

  • Meeresoberflächentemperaturmuster, insbesondere bei großen Maßstäben
  • Regionale und lokale Wetterunterschiede
  • Nähe zum Aufwind von kühlerem Wasser
  • Wasserströmungen und Fließregime
  • Genetische Identität von Korallen
  • Genetische Variation bei Zooxanthellen
  • Schweregrad von lokale Stressoren aufgrund menschlicher Aktivitäten

Toleranz

Die langfristige Erholung vom Bleichen hängt von der Rekrutierung der Larven aus den Quellriffen ab. Foto © S. Wear

Die langfristige Erholung vom Bleichen hängt von der Rekrutierung der Larven aus den Quellriffen ab. Foto © S. Wear

Für Korallen, die ein Bleichereignis überleben, gehören zu den Merkmalen, die die Rückkehr zu einer gesunden Gemeinschaft von Korallenriffen beeinflussen:

  • Schweregrad des Bleichereignisses: Der Schweregrad eines Bleichereignisses beeinflusst, ob eine Koralle bei thermischer Belastung Zooxanthellen verliert, und auch die Menge an verloren gegangenen Zooxanthellen.
  • Immunsystem Reaktion: Ein geschwächtes Immunsystem kann weniger abwehren Krankheit. Da Korallenriffe durch ein Bleichereignis geschwächt werden, kann ihre Fähigkeit zur Fortpflanzung und Bekämpfung von Krankheiten beeinträchtigt werden.
  • Stoffwechselanpassungen: Die Persistenz dieser Korallenriffe hängt zum Teil von der ab differenzielle Fähigkeit von einigen Korallen an wärmeren Temperaturen zu akklimatisieren.

Regeneration

Riffe, die an erheblicher Sterblichkeit leiden, sehen sich anderen Herausforderungen gegenüber als diejenigen, bei denen die Mehrheit der Korallen das Bleichen überleben kann. Der größte Unterschied besteht darin, dass eine längere Zeit erforderlich ist, bis zur Vorbleichstruktur zurückgekehrt wird. Wie lange eine Korallengemeinschaft braucht, um sich von der Bleichungssterblichkeit zu erholen, hängt von einer Reihe von Faktoren ab, darunter:

Video: Konnektivität und Wiederherstellung (2: 20)

David Obura diskutiert die Konnektivität und Erholung von Korallengemeinschaften.

  • Günstige Rekrutierungsbedingungen: Dazu gehören eine gute Wasserqualität, ein offenes hartes Substrat für die Besiedlung, das Vorhandensein von Korallenalgen (bieten Besiedlungssubstrat und chemische Hinweise, um die Besiedlung von Korallen zu erleichtern) und gesund Pflanzenfresserpopulationen.
  • Larvenangebot: Egal wie gut Rekrutierungsbedingungen sind (z. B. Verfügbarkeit von Substrat, Anwesenheit wichtiger Pflanzenfresser), müssen Riffe eine robuste Larvenversorgung aus Quellriffen benötigen, um sich nach einem Störungsereignis zu erholen.
  • Konnektivität: Riffe mit hoher Mortalität nach dem Bleichen hängen davon ab Konnektivität zu anderen Quellen lebender Korallen zum Nachsaat. Zum Beispiel ist es möglich, dass Riffe, die eine große Anzahl von Larven von anderen Quellriffs erhalten, sich innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne (~ 10-Jahre) erholen, vorausgesetzt, dass dies der Fall ist Rekrutierungsbedingungen sind günstig.
  • Weiden: Wenn wichtig Pflanzenfresser Wenn Algen nicht wachsen, kann sie die Erholung des Riffs verlangsamen, indem sie Platz beanspruchen, den Korallenrekruten sonst zur Verfügung stehen würden.
  • Natürliche Selektion: Die Erholung von Korallenriffen kann durch Ansiedlung von Larven aus nahe gelegenen, hitzebeständiger Korallen erleichtert werden, die das temperaturbedingte Bleichereignis überstanden haben. Im Laufe der Zeit könnte dies dazu führen, dass hitzetolerante Arten ihre Verbreitung in zuvor von anderen Arten dominierte Lebensräume erhöhen.
  • Synergieeffekte: Faktoren, die bisher nicht als wichtig für die Widerstandsfähigkeit erkannt wurden, wie robuste Geweberegeneration, hohe Wettkampffähigkeit der Korallen, saisonaler Rückgang der Algenblüte, Schutz durch ein effektives Meeresschutzgebietssystem und mäßige bis gute Wasserqualität können die Folge sein in einer schnellen Erholung der Korallen. ref