Biologi Bleaching

Terumbu karang Vibrant di Palau, Micronesia. Foto © Ian Shive

Peningkatan suhu air laut dalam kombinasi dengan cahaya matahari yang kuat menyebabkan tekanan haba dalam karang. Stres ini boleh menyebabkan gangguan proses fotosintesis biasa dalam zooxanthellae karang yang membawa kepada pemutihan karang.

ilustrasi, sihat kepada karang mati, dari GBRMPA

Sumber: Pihak Berkuasa Taman Laut Reef Great Barrier (GBRMPA)

Peranan Suhu dan Cahaya

Pencetus utama peristiwa pelunturan berskala besar adalah peningkatan dalam suhu air di atas maksimum musim panas biasa. Pada suhu tinggi, sistem fotosintesis zooxanthellae mudah diliputi oleh cahaya masuk membawa kepada pengeluaran spesies oksigen reaktif. Ini adalah sumber tekanan oksidatif dalam tisu karang, menyebabkan karang mengusir zooxanthellae untuk mengelakkan kerosakan tisu selanjutnya. Walaupun suhu meningkat adalah pencetus pemutihan, cahaya juga merupakan faktor penting. Peningkatan daya tahan boleh memburukkan lagi risiko pemutihan, manakala karang yang sebahagiannya teduh boleh bertolak ansur dengan suhu yang lebih tinggi sebelum pemutihan.

Pemulihan daripada Pemutihan

Zooxanthellae adalah nama yang diberikan kepada pelbagai alga yang berbeza dari genus Symbiodinium. Zooxanthellae ini semua sangat berbeza, tetapi berkongsi bentuk sfera yang sama yang membolehkan mereka hidup dalam batu karang dan banyak makhluk laut tropika yang lain dalam hubungan yang saling menguntungkan. Selain karang keras, zooxanthellae juga terdapat dalam spesies karang lembut, anemoni laut, gorgonians, kerang gergasi (Tridacna spp.), Dan banyak nudibranch. Zooxanthellae membetulkan tenaga cahaya matahari, memberi manfaat kepada diri sendiri dan haiwan di mana mereka hidup, menerima, sebaliknya, pelabuhan selamat dan bertukar produk metabolik dalam hubungan bersama yang sangat efisien. Hubungan ini bertahan lebih dari 200 juta tahun, dan merupakan salah satu yang paling penting untuk kewujudan terumbu karang. Foto © M. Takabayashi

Zooxanthellae adalah nama yang diberikan kepada pelbagai alga yang berbeza dari genus Symbiodinium. Zooxanthellae ini semua sangat berbeza, tetapi berkongsi bentuk sfera yang sama yang membolehkan mereka hidup dalam batu karang dan banyak makhluk laut tropika yang lain dalam hubungan yang saling menguntungkan. Foto © M. Takabayashi

Tanpa zooxanthellae untuk menyokong proses metabolik mereka, karang mula kelaparan. Sekiranya suhu air kembali ke keadaan normal tidak lama lagi, batu karang dapat bertahan hidup dalam keadaan pelunturan. Di mana pelunturan tidak terlalu teruk, zooxanthellae boleh mengeluarkan semula dari jumlah kecil yang tersisa dalam tisu karang, mengembalikan karang ke warna biasa dalam tempoh beberapa minggu hingga bulan. Sesetengah batu karang, seperti banyak batu karang bercabang, tidak dapat bertahan lebih dari hari 10 tanpa zooxanthellae. Lain-lain, seperti beberapa batu karang yang besar, mampu heterotrophs dan boleh bertahan selama berminggu-minggu atau bahkan bulan dalam keadaan terkelupas dengan memberi makan pada plankton. Bahkan batu karang yang bertahan mungkin mengalami penurunan kadar pertumbuhan, menurunkan kapasiti pembiakan, dan meningkatnya kerentanan terhadap penyakit.

Variasi Kemusnahan Bleaching

Coral berbeza daripada kerentanan mereka kepada pelunturan. Konsisten corak kerentanan boleh dilihat di kalangan spesies karang, dengan trend umum kerentanan yang lebih tinggi dalam bentuk yang lebih rumit, cawangan dan kerentanan yang lebih rendah dalam spesies besar-besaran, terutamanya yang mempunyai polip yang berisi.

Batu karang juga boleh mendapat toleransi yang lebih besar terhadap tekanan pelunturan jika mereka sentiasa terdedah kepada suhu yang lebih tinggi atau irama yang lebih tinggi. Sebagai contoh, batu karang pada terumbu karang sering dapat bertolak ansur dengan suhu air yang lebih tinggi daripada koloni spesies yang sama yang mendiami lereng karang.

Jenis zooxanthellae juga boleh mempengaruhi kecenderungan pemutihan. Terdapat sekurang-kurangnya sembilan kumpulan (dipanggil klad) zooxanthellae yang kini diiktiraf, dan mungkin terdapat banyak spesies dalam kumpulan ini. Klise Zooxanthellae berbeza dengan keupayaan mereka untuk bertolak ansur dengan suhu tinggi, dan beberapa karang mempunyai clades tahan haba, dan oleh itu, lebih tahan terhadap pemutihan. Walau bagaimanapun, batu karang dengan clade tahan panas cenderung berkembang dengan lebih perlahan, mewujudkan hubungan evolusi dalam hubungan simbiotik yang mengekalkan kepelbagaian hubungan batu karang.

Video: Zooxanthellae Tahan Panas (2: 56)

Andrew Baker membincangkan zooxanthellae tahan panas.