بيولوجيا التبييض

تتسبب درجات الحرارة المرتفعة في مياه البحر جنبًا إلى جنب مع أشعة الشمس القوية في الإجهاد الحراري في الشعاب المرجانية. هذا الإجهاد يمكن أن يسبب اضطرابات في عمليات التمثيل الضوئي الطبيعية في zooxanthellae المرجانية مما يؤدي إلى تبيض المرجان. 

دور درجة الحرارة والضوء 

الدافع الرئيسي لأحداث التبييض واسعة النطاق هو زيادة درجات حرارة الماء فوق الحد الأقصى الطبيعي في الصيف. في درجات الحرارة المرتفعة ، يتأثر نظام التمثيل الضوئي لـ zooxanthellae بسهولة بالضوء الوارد مما يؤدي إلى إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية. هذه هي مصدر الإجهاد التأكسدي في أنسجة المرجان ، مما يتسبب في طرد المرجان zooxanthellae لتجنب المزيد من تلف الأنسجة. في حين أن ارتفاع درجات الحرارة هو سبب التبييض ، فإن الضوء عامل مهم أيضًا. يمكن أن تؤدي زيادة الإشعاع الشمسي (أي كمية الضوء التي تخترق عمود الماء) إلى تفاقم مخاطر التبييض ، بينما يمكن للشعاب المرجانية المظللة جزئيًا تحمل درجات حرارة أعلى قبل التبييض. 

الشفاء من التبييض 

بدون zooxanthellae لدعم عمليات التمثيل الغذائي ، تبدأ الشعاب المرجانية في الجوع. إذا عادت درجات حرارة الماء إلى الظروف الطبيعية في وقت قريب بما فيه الكفاية ، يمكن للشعاب المرجانية أن تنجو من حدث التبييض. عندما لا يكون التبييض شديدًا جدًا ، يمكن أن تتكاثر zooxanthellae من الأعداد الصغيرة المتبقية في أنسجة المرجان ، مما يعيد المرجان إلى اللون الطبيعي على مدى أسابيع إلى شهور. بعض الشعاب المرجانية ، مثل العديد من الشعاب المرجانية المتفرعة ، لا يمكنها البقاء لأكثر من 10 أيام بدون zooxanthellae. والبعض الآخر ، مثل بعض الشعاب المرجانية الضخمة ، قادر على تغيير التغذية ويمكنه البقاء على قيد الحياة لأسابيع أو حتى أشهر في حالة التبييض عن طريق التغذية على العوالق. حتى الشعاب المرجانية التي بقيت على قيد الحياة من المحتمل أن تعاني من انخفاض معدلات النمو ، وانخفاض القدرة على التكاثر ، وزيادة التعرض للأمراض. 

إذا تعرضت الشعاب المرجانية لظروف مرهقة معروفة بأنها تسبب تبيضًا ، فإن مصيره يتأثر بثلاث سمات بيئية أساسية: 

1. مدى قدرة الشعاب المرجانية على تحمل الضغط المرتفع دون التبييض (المقاومة)
2. قدرة الشعاب المرجانية على البقاء على قيد الحياة للتبييض (التسامح)
3. قدرة المجتمعات المرجانية على التجديد (الانتعاش) في حالة حدوث وفيات مرجانية كبيرة

المصدر: الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي

الاختلافات في تبييض الحساسية 

تختلف الشعاب المرجانية في قابليتها للتبييض. يمكن رؤية أنماط متسقة من القابلية للإصابة بين أنواع الشعاب المرجانية ، مع وجود اتجاه عام لقابلية أعلى في الأشكال الأكثر تعقيدًا والمتفرعة وقابلية أقل في الأنواع الضخمة ، خاصة تلك المصابة بالزوائد اللحمية. يمكن للشعاب المرجانية أيضًا أن تكتسب قدرًا أكبر من تحمل ضغوط التبييض إذا تعرضت باستمرار لدرجات حرارة أعلى أو إشعاع أكبر. على سبيل المثال ، غالبًا ما تكون الشعاب المرجانية في مسطحات الشعاب المرجانية قادرة على تحمل درجات حرارة مياه أعلى بكثير من مستعمرات النوع نفسه التي تعيش في منحدرات الشعاب المرجانية. 

يمكن أن يؤثر نوع zooxanthellae أيضًا على قابلية التبييض. هناك ما لا يقل عن تسع مجموعات (تسمى clades) من zooxanthellae معترف بها حاليًا ، وقد يكون هناك العديد من الأنواع داخل هذه المجموعات. تتنوع قواطع Zooxanthellae في قدرتها على تحمل درجات الحرارة المرتفعة ، وبعض الشعاب المرجانية لها واجهات مقاومة للحرارة ، وبالتالي فهي أكثر مقاومة للتبييض. ومع ذلك ، فإن الشعاب المرجانية ذات الكتل المقاومة للحرارة تميل إلى النمو بشكل أبطأ ، مما يخلق مقايضات تطورية في العلاقة التكافلية التي تحافظ على تنوع العلاقات المرجانية الكليد.