Bleaching Biology
Verhoogde zeewatertemperaturen in combinatie met sterk zonlicht veroorzaken thermische stress bij koralen. Deze stress kan verstoring van de normale fotosynthetische processen in de zooxanthellae van het koraal veroorzaken, wat leidt tot koraalbleking.
De rol van temperatuur en licht
De belangrijkste oorzaak van grootschalige bleekgebeurtenissen is een stijging van de watertemperatuur boven het normale zomermaximum. Bij verhoogde temperaturen wordt het fotosynthesesysteem van zoöxanthellen gemakkelijk overweldigd door invallend licht, wat leidt tot de productie van reactieve zuurstofsoorten. Deze zijn een bron van oxidatieve stress in het weefsel van het koraal, waardoor het koraal zoöxanthellen verdrijft om verdere weefselbeschadiging te voorkomen. Hoewel verhoogde temperaturen de oorzaak zijn van bleken, is licht ook een belangrijke factor. Verhoogde zonnestraling (dwz de hoeveelheid licht die de waterkolom binnendringt) kan het risico op verbleking vergroten, terwijl koralen die gedeeltelijk in de schaduw liggen hogere temperaturen kunnen verdragen voordat ze verbleken.
Herstel van bleken
Zonder de zoöxanthellen om hun metabolische processen te ondersteunen, beginnen koralen te verhongeren. Als de watertemperatuur snel genoeg weer normaal wordt, kunnen koralen een verbleking overleven. Waar het bleken niet te ernstig is, kunnen de zoöxanthellen zich opnieuw bevolken vanuit de kleine aantallen die in het weefsel van het koraal achterblijven, waardoor het koraal over een periode van weken tot maanden zijn normale kleur terugkrijgt. Sommige koralen kunnen, zoals veel vertakkende koralen, niet langer dan 10 dagen overleven zonder zoöxanthellen. Anderen, zoals sommige massieve koralen, zijn capabele heterotrofen en kunnen weken of zelfs maanden in een gebleekte staat overleven door zich te voeden met plankton. Zelfs koralen die overleven, zullen waarschijnlijk verminderde groeisnelheden, verminderde reproductieve capaciteit en verhoogde vatbaarheid voor ziekten ervaren.
Als een koraalrif wordt blootgesteld aan stressvolle omstandigheden waarvan bekend is dat het bleken veroorzaakt, wordt het lot beïnvloed door drie belangrijke ecologische kenmerken:
- Mate waarin koralen bestand zijn tegen verhoogde stress zonder bleken (weerstand)
- Vermogen van koralen om te bleken (tolerantie)
- Het vermogen van koraalgemeenschappen om bijgevuld te worden (herstel) moet een significante koraalsterfte veroorzaken
Bron: National Oceanic and Atmospheric Administration
Variaties in bleekgevoeligheid
Koralen variëren in hun gevoeligheid voor bleken. Consistente patronen van gevoeligheid zijn te zien bij koraalsoorten, met een algemene trend van hogere gevoeligheid in meer ingewikkelde, vertakkende vormen en lagere gevoeligheid bij massieve soorten, vooral die met vlezige poliepen. Koralen kunnen ook een grotere tolerantie krijgen voor bleekstress als ze constant worden blootgesteld aan hogere temperaturen of meer straling. Koralen op rifvlaktes zullen bijvoorbeeld vaak veel hogere watertemperaturen kunnen verdragen dan kolonies van dezelfde soort die rifhellingen bewonen.
Het type zoöxanthellen kan ook de gevoeligheid voor bleken beïnvloeden. Er zijn momenteel ten minste negen groepen (clades genaamd) van zoöxanthellen die momenteel worden erkend, en er kunnen veel soorten binnen deze groepen zijn. Zooxanthellae-clades variëren in hun vermogen om verhoogde temperaturen te verdragen, en sommige koralen hebben hittebestendige clades en zijn daarom beter bestand tegen bleken. Koralen met hittebestendige clades hebben echter de neiging langzamer te groeien, waardoor evolutionaire compromissen ontstaan in de symbiotische relatie die een diversiteit aan clade-koraalrelaties in stand houdt.