Weerstand, tolerantie en herstel

Levendig koraalrif in Palau, Micronesië. Foto © Ian Shive

Als een koraalrif wordt blootgesteld aan stressvolle omstandigheden waarvan bekend is dat het bleken veroorzaakt, wordt het lot beïnvloed door drie belangrijke ecologische kenmerken:

  1. Mate waarin koralen bestand zijn tegen verhoogde stress zonder bleken (weerstand)
  2. Vermogen van koralen om te bleken (tolerantie)
  3. Het vermogen van koraalgemeenschappen om bijgevuld te worden (herstel) moet een significante koraalsterfte veroorzaken
Illustratie van Marshall & Shuttenberg 2006

Drie ecologische kenmerken bepalen de uitkomst van stressvolle temperaturen voor koraalriffen: bleekweerstand, koraaltolerantie en rifherstel. Bovendien kan menselijk adaptief vermogen ook de veerkracht van koraalriffen beïnvloeden. Elk van deze wordt beïnvloed door een reeks factoren die, in combinatie, de veerkracht of kwetsbaarheid van het systeem bepalen. Klik om te vergroten. Afbeelding © Marshall en Schuttenberg 2006, aangepast van Obura 2005

Een goed begrip van deze eigenschappen en de factoren die hierop van invloed zijn, kunnen managementreacties opleveren die gericht zijn op het maximaliseren van de veerkracht van riffen tegen klimaatverandering.

Weerstand

De variabiliteit die blekende gebeurtenissen kenmerkt, wijst op een belangrijk feit: individuele koralen variëren in hun bleekreacties tegen licht en hittestress. Variabiliteit in de ernst van de bleekreactie is waargenomen in individuele koraalkolonies, tussen kolonies van dezelfde soort en over verschillende soorten. Deze taxonomische variaties worden verder verergerd door ruimtelijke patronen, waarbij koralen van dezelfde soort vaak verschillende bleekreacties op verschillende locaties vertonen. Deze patronen zijn waargenomen op een schaal van meters tot duizenden kilometers. Enkele van de factoren die van invloed zijn op de koraalrespons zijn:

  • Temperatuurpatronen op zeeoppervlakte, vooral op grote schalen
  • Regionale en lokale verschillen in weer
  • Nabijheid van opwelling van koeler water
  • Waterstromingen en stromingsregimes
  • Genetische identiteit van koralen
  • Genetische variatie in zooxanthellae
  • Ernst van lokale stressoren vanwege menselijke activiteiten

Tolerantie

Langdurig herstel van bleken hangt af van de rekrutering van larven van bronriffen. Foto © S. Wear

Langdurig herstel van bleken hangt af van de rekrutering van larven van bronriffen. Foto © S. Wear

Voor koralen die een bleekgebeurtenis overleven, zijn kenmerken die een terugkeer naar een gezonde koraalrifgemeenschap beïnvloeden, onder meer:

  • Ernst van het bleekgebeuren: De ernst van een bleekgebeurtenis beïnvloedt of een koraal zoöxanthellae verliest als reactie op thermische stress en heeft ook invloed op de hoeveelheid verloren zooxanthellae.
  • Immuunsysteem reactie: Een verzwakt immuunsysteem is minder goed in staat om te vechten ziekte. Omdat koraalriffen verzwakt zijn door een bleekgebeuren, kan hun vermogen om ziekten te reproduceren en te bestrijden verminderd zijn.
  • Metabolische aanpassingen: Persistentie van deze koraalriffen kan gedeeltelijk afhankelijk zijn van de differentieel vermogen van sommige koralen om te acclimatiseren aan warmere temperaturen.

herstel

Riffen met aanzienlijke sterfte staan ​​voor verschillende uitdagingen dan die waar de meerderheid van de koralen erin slagen om het bleekgebeuren te overleven. Het grootste verschil is de behoefte aan een veel langere tijdsperiode tot het terugkeren naar de pre-bleaching-structuur. Hoe lang het duurt voordat een koraalgemeenschap herstelt van bleekgerelateerde sterfte, hangt af van verschillende factoren, waaronder:

Video: Connectiviteit en herstel (2: 20)

David Obura bespreekt connectiviteit en herstel van koraalgemeenschappen.

  • Gunstige wervingsvoorwaarden: Deze omvatten goede waterkwaliteit, open hard substraat voor afzetting, aanwezigheid van koraalalgen (zorgen voor afzettingssubstraat en chemische aanwijzingen om koraalverzettingen mogelijk te maken), en gezonde herbivoor populaties.
  • Larve levering: Ongeacht hoe goed wervingsvoorwaarden zijn (bijv. beschikbaarheid van substraat, aanwezigheid van belangrijke herbivoren), riffen vereisen een robuuste toevoer van larven van bronriffen om te herstellen na een verstoringsgebeurtenis.
  • Connectiviteit: Riffen met hoge mortaliteit na bleken hangen af ​​van connectiviteit naar andere bronnen van levende koralen voor opnieuw zaaien. Het is bijvoorbeeld mogelijk dat riffen die grote aantallen larven van andere bronriffen ontvangen, zich in een relatief korte tijdspanne herstellen (~ 10 jaar), op voorwaarde dat wervingsvoorwaarden zijn gunstig.
  • Grazing: Als het belangrijk is herbivoren ontbreken, overgroei door algen kan het herstel van riffen vertragen door ruimte in te nemen die anders beschikbaar zou zijn voor koraal rekruten.
  • Natuurlijke selectie: Het herstel van koraalriffen kan worden vergemakkelijkt door afzetting van larven van nabijgelegen, meer hittebestendige koralen die de door temperatuur gestuurde bleekgebeurtenis hebben overleefd. In de loop van de tijd zou dit kunnen leiden tot hittetolerante soorten die hun verspreidingsgebied vergroten tot habitats die voorheen werden gedomineerd door andere soorten.
  • Synergetische effecten: Factoren die eerder niet als belangrijk werden erkend voor veerkracht, zoals robuuste weefselregeneratie, een hoog competitief vermogen van de koralen, seizoensgebonden afsterving in een zeewierbloei, bescherming door een effectief systeem voor beschermde zeegebieden en een matige tot goede waterkwaliteit, kunnen resulteren in in snel koraal herstel. ref