Perlawanan, Toleransi dan Pemulihan

Terumbu karang yang hidup di Palau, Mikronesia. Foto © Ian Shive

Jika terumbu karang terkena kondisi stres yang diketahui menyebabkan pemutihan, nasibnya dipengaruhi oleh tiga atribut ekologis utama:

  1. Sejauh mana karang dapat menahan stres yang meningkat tanpa pemutihan (resistensi)
  2. Kemampuan karang untuk bertahan dalam pemutihan (toleransi)
  3. Kemampuan komunitas karang untuk diisi kembali (pemulihan) jika terjadi kematian karang yang signifikan
Ilustrasi dari Marshall & Shuttenberg 2006

Tiga atribut ekologis menentukan hasil dari suhu yang menekan untuk terumbu karang: resistensi pemutihan, toleransi karang, dan pemulihan terumbu. Selain itu, kapasitas adaptasi manusia juga dapat memengaruhi ketahanan terumbu karang. Masing-masing dipengaruhi oleh serangkaian faktor yang, dalam kombinasi, menentukan ketahanan atau kerentanan sistem. Klik untuk memperbesar. Image © Marshall dan Schuttenberg 2006, diadaptasi dari Obura 2005

Pemahaman tentang atribut-atribut ini dan faktor-faktor yang mempengaruhinya dapat menginformasikan tanggapan manajemen yang bertujuan untuk memaksimalkan ketahanan terumbu karang terhadap perubahan iklim.

Perlawanan

Keragaman yang menjadi ciri peristiwa pemutihan menunjukkan fakta penting: karang individu bervariasi dalam respons pemutihannya untuk menyalakan dan memanaskan stres. Variabilitas dalam keparahan respon pemutihan telah diamati dalam koloni karang individu, di antara koloni dari spesies yang sama, dan lintas spesies yang berbeda. Variasi taksonomi ini semakin diperparah oleh pola spasial, dengan karang dari spesies yang sama sering menunjukkan respons pemutihan yang berbeda di lokasi yang berbeda. Pola-pola ini telah diamati pada skala mulai dari meter hingga ribuan kilometer. Beberapa faktor yang mempengaruhi respons terumbu meliputi:

  • Pola suhu permukaan laut, terutama pada skala besar
  • Perbedaan cuaca regional dan lokal
  • Kedekatan dengan upwelling air dingin
  • Aliran air dan rezim aliran
  • Identitas genetik karang
  • Variasi genetik dalam zooxanthellae
  • Tingkat keparahan pemicu stres lokal karena aktivitas manusia

Toleransi

Pemulihan jangka panjang dari pemutihan tergantung pada perekrutan larva dari sumber karang. Foto © S. Wear

Pemulihan jangka panjang dari pemutihan tergantung pada perekrutan larva dari sumber karang. Foto © S. Wear

Untuk karang yang selamat dari pemutihan, karakteristik yang mempengaruhi pengembalian ke komunitas terumbu karang yang sehat meliputi:

  • Tingkat keparahan kejadian pemutihan: Tingkat keparahan suatu peristiwa pemutihan mempengaruhi apakah karang kehilangan zooxanthellae sebagai respons terhadap stres termal dan juga mempengaruhi jumlah zooxanthellae yang hilang.
  • Respon sistem kekebalan tubuh: Sistem kekebalan yang melemah kurang mampu melawan penyakit. Karena terumbu karang dilemahkan oleh peristiwa pemutihan, kemampuannya untuk bereproduksi dan melawan penyakit mungkin terganggu.
  • Adaptasi metabolik: Kegigihan terumbu karang ini mungkin sebagian bergantung pada kemampuan diferensial dari beberapa karang untuk menyesuaikan diri dengan suhu yang lebih hangat.

pemulihan

Terumbu yang menderita kematian yang cukup besar menghadapi tantangan yang berbeda dari yang di mana sebagian besar karang berhasil selamat dari peristiwa pemutihan. Perbedaan terbesar adalah kebutuhan untuk periode waktu yang jauh lebih lama sampai kembali ke struktur pra-pemutihan. Berapa lama komunitas karang untuk pulih dari pemutihan yang terkait dengan kematian tergantung pada berbagai faktor, termasuk:

Video: Konektivitas dan Pemulihan (2: 20)

David Obura membahas konektivitas dan pemulihan komunitas karang.

  • Kondisi perekrutan yang menguntungkan: Ini termasuk kualitas air yang baik, substrat keras terbuka untuk pemukiman, keberadaan alga koralline (menyediakan substrat pemukiman dan isyarat kimia untuk memfasilitasi penyelesaian karang), dan sehat populasi herbivora.
  • Pasokan larva: Terlepas dari seberapa bagusnya kondisi perekrutan adalah (misalnya, ketersediaan substrat, keberadaan herbivora penting), terumbu memerlukan pasokan larva yang kuat dari terumbu sumber untuk pulih setelah gangguan.
  • Konektivitas: Terumbu karang dengan mortalitas tinggi setelah pemutihan tergantung pada konektivitas ke sumber karang hidup lainnya untuk disemai kembali. Sebagai contoh, adalah mungkin bagi terumbu yang menerima sejumlah besar larva dari terumbu sumber lain untuk pulih dalam rentang waktu yang relatif singkat (~ 10 tahun), dengan ketentuan bahwa kondisi perekrutan menguntungkan.
  • Merumput: Jika penting herbivora tidak ada, pertumbuhan berlebih oleh alga dapat memperlambat pemulihan terumbu dengan mengambil ruang yang seharusnya tersedia untuk rekrut karang.
  • Seleksi alam: Pemulihan terumbu karang dapat difasilitasi oleh penyelesaian larva dari karang terdekat yang lebih tahan panas yang selamat dari peristiwa pemutihan yang disebabkan oleh suhu. Seiring waktu, ini dapat menyebabkan spesies yang tahan panas meningkatkan jangkauan distribusi mereka ke habitat yang sebelumnya didominasi oleh spesies lain.
  • Efek sinergis: Faktor-faktor yang sebelumnya tidak diakui sebagai penting untuk ketahanan, seperti regenerasi jaringan yang kuat, kemampuan bersaing yang tinggi dari karang, pembalikan musiman dalam mekar rumput laut, perlindungan yang diberikan oleh sistem kawasan perlindungan laut yang efektif, dan kualitas air yang sedang hingga bagus, dapat menghasilkan dalam pemulihan karang yang cepat. ref