Detectie van een uitbraak van koraalziekten in Kaua'i, Hawai'i en lessen voor de toekomst
Locatie
Hanalei, Kaua'i, Hawai'i
De uitdaging
Hanalei, aan de noordkust van Kaua'i, Hawai'i, is een kleine gemeenschap van ongeveer 450 permanente inwoners. De Hanalei-regio is rijk aan biodiversiteit en culturele traditie en herbergt vele soorten met een hoge beschermingswaarde. Vijf ahupua'a, de traditionele Hawaiiaanse landverdeling, monden uit in Hanalei Bay. Er zijn ook drie cultureel belangrijke visvijvers, een traditionele Hawaïaanse aquacultuurtechniek die stroomwater omsluit of omleidt naar een omsloten gebied nabij de kust om vis te kweken voor lokale consumptie. De Hanalei-rivier is een van de veertien Amerikaanse erfgoedrivieren in de Verenigde Staten.
Hanalei rivier en vallei. Foto © Hanalei Watershed Hui
Toerisme is de belangrijkste economische motor voor Kauai. Veel leden van de gemeenschap zijn actief in kleinschalige toeristische bedrijven. Op de North Shore zijn slechts ongeveer 25% van de bewoners langdurig en permanent woonachtig; veel woningen zijn omgebouwd tot vakantiewoningen, met veel van deze bezoekers en seizoensbewoners afkomstig uit het vasteland van de Verenigde Staten.
De gemeenschap is sterk betrokken bij het beheer en de planning van natuurlijke hulpbronnen en heeft de belangrijkste oorzaken van vervuiling op het land geïdentificeerd, waaronder de ombouw van eengezinswoningen naar intensiever commercieel gebruik, inefficiënte systemen voor afvalwaterbeheer, natuurlijke erosie, overmatig gebruik van kunstmest, en erosie en verstoring veroorzaakt door wilde varkens. Sterke golfslag kenmerkt de oceaanwateren rond Hanalei, waardoor het water rond de riffen van Hanalei over het algemeen goed gemengd is en de verblijftijden van het water laag zijn.
In 2004 observeerden wetenschappers die de riffen aan de noordkust van Kaua'i bestudeerden voor het eerst een zwarte bandkoraalziekte op lage niveaus. Vervolgens werden in 2012 de uitbraakniveaus van de ziekte gemeld aan het vrijwilligersrapportagenetwerk, Eyes of the Reef (EOR). Wetenschappers van de United States Geological Survey (USGS), University of Hawai'i Institute of Marine Biology (UH) en de National Ocean and Atmospheric Administration (NOAA) hebben nu bevestigd dat de ziekte drie soorten rijstkoralen treft (Montipora capitata, M. patula en M.flabellata), en, met enige variatie tussen locaties, ongeveer 1-8% van de kolonies van deze soorten. Hoewel deze percentages relatief laag zijn, Montipora koralen zijn de dominante rifbouwende koralen op North Shore-riffen en daarom heeft de ziekte het potentieel om een aanzienlijke invloed te hebben op de structuur en functie van het rif. Zwartbandkoraalziekte kan zich heel snel door een koraalkolonie verplaatsen. Typisch kan een ziektefront van cyanobacteriën worden waargenomen. Het laat dood koraalweefsel achter en algen bedekken het blootgestelde skelet.
Black band disease blijft bestaan bij deze koraalsoorten en wordt sinds ten minste 2018 consistent waargenomen op koralen tijdens de zomermaanden. De ziekte lijkt seizoensgebonden te zijn, met gevallen die afnemen in de wintermaanden wanneer het water koeler is. De Hawai'i Division of Aquatic Resources analyseert momenteel gegevens om te bepalen of er een trend is van afnemende koraalbedekking als gevolg van de zwarte bandziekte die koralen elke zomer aantast.
Beantwoording van mediavragen over de reactie op koraalaandoeningen. Foto © Hawaii Division of Aquatic Resources
Ondernomen acties
Toen het Eyes of the Reef Network de uitbraak van koraalkwalen bevestigde, voerden USGS, UH en NOAA een eerste beoordeling uit, volgens het vastgestelde protocol van het Rapid Response Contingency Plan (RRCP). De RRCP biedt de Hawai'i Division of Aquatic Resources (DAR) en haar partners een plan om te reageren op gebeurtenissen die van invloed zijn op de gezondheid van riffen, waaronder koraalaandoeningen, koraalverbleking en doornuitbarstingen (COTS). De eerste stap na ontvangst van het rapport was om partnerwetenschappers en overheidsbiologen te vragen om de omvang van de ziekte te bevestigen en te beoordelen. In 2012 heeft een UH-microbiologisch laboratorium een cyanobacterie geïdentificeerd die verantwoordelijk is voor de ziekte, vergelijkbaar met ziekten die zijn waargenomen in het Caribisch gebied en de Indo-Pacific. Een promovendus van de UH ondervroeg de riffen van Kaua'i in 2013 en bevestigde dat de ziekte voornamelijk de Noordkust trof (86% van de 21-noordelijke geënquêteerde locaties had de ziekte, terwijl slechts één van de vier locaties in het zuiden de ziekte had). De pers behandelde de uitbraak van de ziekte op grote schaal, wat de aandacht en de bezorgdheid van de gemeenschap over de kwestie trok.
Documentatie van de impact van de zwarte bandziekte. Foto © Hawaii Division of Aquatic Resources
Er is relatief weinig bekend over koraalziekten en minder over het beheer van zieke riffen; daarom is onderzoek een belangrijk onderdeel van de respons in de eerste fase. Sinds de ziekte voor het eerst werd waargenomen, bestudeerden DAR-partners onderwerpen als ziekteoverdracht, mogelijke behandelingen, de invloed van koraalgezondheid op koraalgevoeligheid voor de zwarte bandkoraalziekte, hoe omgevingsfactoren correleren met de incidentie van zwarte bandziekte, en een experimentele behandelingsoptie . Het DAR Response Team publiceerde een verslag in 2015 onderzoek naar de prevalentie en verspreiding van de uitbraak van de zwarte bandkoraalziekte aan de noord- en zuidkust van Kaua'i om eventuele correlaties met omgevingsstressoren te identificeren. Het rapport beveelt voortzetting aan van het EOR-rapportageprogramma voor de gemeenschap om te fungeren als een systeem voor vroegtijdige waarschuwing en detectie voor toekomstige ziekte-uitbraken, verhoogde monitoring van risicovolle riffen tijdens verhoogde SST's en voortdurende samenwerking tussen meerdere instanties, naast andere aanbevelingen. Zie de sectie Bronnen voor aanvullend onderzoek.
Laesies van zwarte bandziekte op een koraal (gezond koraal bevindt zich links van het ziektefront, dood koraal is rechts). Foto © University of Hawaii Institute of Marine Biology
Leden van het laboratorium voor koraalziekte aan het University of Hawai'i Institute of Marine Biology zijn geweest het testen van een experimentele behandeling voor aangetaste koraalkolonies. Het is gebleken dat het aanbrengen van mariene epoxyverf op de randen van de ziektelaesies op aangetaste koralen de ziekteprogressie op koralen effectief stopt of vertraagt. Hoewel het aanbrengen van mariene epoxy effectief is, is het niet haalbaar om deze behandeling toe te dienen aan elke koraalkolonie met de ziekte, maar het kan een goed preventief beheersprotocol zijn voor riffen met een zeer lage ziekteprevalentie of op gebieden met recente uitbraken die zouden kunnen worden aangetast. ingeperkt door de toepassing van epoxy.
Hoe succesvol is het geweest?
Het Management Response Team, gevormd door DAR in 2014 met partners die de eerste ziektebeoordeling hebben uitgevoerd, evenals de Environmental Protection Agency (EPA), DAR-biologen en onderwijsspecialisten, en een koraalspecialist van het Kewalo Marine Laboratory, beoordeelt binnenkomende gegevens met betrekking tot de uitbraak van de ziekte, communiceert de gebeurtenis aan het publiek en evalueert beheersopties. Tot nu toe heeft het team prioriteit gegeven aan projecten die de omgevingsfactoren voor de ziekte zullen identificeren, potentiële managementstrategieën zullen evalueren, en een website gelanceerd om informatie over de reactie te plaatsen. De uitbraak van de zwarte bandziekte is aan de gang en er is geen herstel gemeld; wanneer de zwarte band koraal doodt, raakt het blootgestelde skelet vaak bedekt met grasalgen, wat het herstel van het koraal belemmert.
Geleerde lessen en aanbevelingen
- Monitoring en onderzoek moeten voorrang krijgen boven uitroeiing. Waarnemingen en onderzoek hebben tot nu toe geconcludeerd dat uitroeiing van de zwarte bandziekte niet haalbaar is. Daarom moeten de inspanningen worden gericht op het monitoren van de aanwezigheid van de ziekte rond Kaua'i en het blijven onderzoeken van trends en factoren die kunnen bijdragen aan een verhoogde aanwezigheid van de ziekte.
- Het verminderen van de vervuiling op het land is van cruciaal belang. One studies onderzoek naar de fysisch-chemische oorzaken van de zwarte bandziekte suggereert dat hoge nutriëntenniveaus, waarschijnlijk geassocieerd met vervuiling door stroomopwaartse beerputten (waarvan er veel zijn in Kaua'i), stressfactoren zijn die het koraal vatbaarder maken voor ziekten. Het omzetten van beerputten in rioleringen zou een manier zijn om deze stressfactoren te verminderen. Andere bronnen van vervuiling op het land, zoals kunstmest en afstromend regenwater, zijn ook een punt van zorg.
- Een plan vergemakkelijkt een gecoördineerde reactie. Het bestaan van het Rapid Response Contingency Plan stelde DAR en haar partners in staat om op een georganiseerde manier op de Black Band Coral-ziekte te reageren. Sommige ziektes gaan snel en kunnen grote gebieden beslaan, dus het is goed om voorbereid te zijn en te weten welke middelen beschikbaar zijn om op deze gebeurtenissen te reageren.
- Betrokkenheid van de gemeenschap is de sleutel. Het burgerwetenschapsnetwerk Eyes of the Reef is in staat sneller koraalziekte-uitbraken te herkennen dan wanneer het personeel van DAR alleen had gewerkt. In dit geval hebben leden van de gemeenschap de capaciteit van managers uitgebreid om te controleren op verstoorde koraalaandoeningen en een sleutelrol te spelen in het herstel van het rif.
- Communicatie is van cruciaal belang bij het reageren op dit type storing. Het hebben van een communicatieplan of een communicatiedeskundige vanaf het begin zou het team hebben geholpen bij het informeren van alle partners en de gemeenschap over Kaua'i van wat bekend was over de koraalziekte en over het onderzoek dat wordt gedaan.
- Contingency funding blijft een substantiële barrière. Het is moeilijk omdat wanneer, waar en hoeveel financiering nodig zal zijn voor een ziektegebeurtenis niet kan worden voorspeld. Er moet een financieringsplan worden opgesteld waarmee fondsen specifiek kunnen worden geïsoleerd voor koraalziekte, verbleking en COTS-verstoringen.
- Partnerschappen zijn essentieel. Voor het onderzoeken van een koraalziekte is een multidisciplinair team nodig van wetenschappers, managers, ngo's, communicatiedeskundigen, gemeenschapsleiders, deelnemers uit de particuliere sector, enz. Door samenwerking kunnen meer middelen op een tijdige en efficiënte manier worden ingezet tijdens een verstoring van een koraalziekte. DAR is lid van de US Coral Reef Task Force en woont de taskforce-vergaderingen bij met andere koraalrifziekte-experts en managers die samenwerken om passende reacties op uitbraken te plannen.
DAR-personeel onderwijst een lokaal zomerkamp over koraalgezondheid. Foto © Hawaii Division of Aquatic Resources
Financieringsoverzicht
Hawai'i Department of Land and Natural Resources, Division of Aquatic Resources (DAR) en Division of Boating and Ocean Recreation (DOBOR), The School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), University of Hawai'i Institute of Marine Biology (HIMB), US Geological Survey (USGS), National Oceanic and Atmospheric Administration Coral Reef Ecosystem Division (NOAA-CRED), verschillende aanvullende gemeenschapspartners hebben ook middelen en benodigdheden bijgedragen
Lead organisaties (Management Response Team Members)
Hawai'i Department of Land and Natural Resources, Division of Aquatic Resources
University of Hawai'i Institute of Marine Biology
National Oceanic and Atmospheric Administration, Pacific Islands Fisheries Science Center, Coral Reef Ecosystem Division
Het Environmental Protection Agency, Pacific Island Region
US Geological Survey Wildlife Health Centre
University of Hawai'i Kewalo Marine Laboratory
University of Hawai'i Department of Microbiology
Partners
Bubbels hieronder
Eyes of the Reef
Hanalei Watershed Hui
Kaua'i Community College
Seasport Divers
Waipa Foundation
Resources
Reef Response: Black Band Coral Disease On Kaua'i
Eyes of the Reef Network
Reefology 101, Coral Health and Ecology Forum
Staat van Hawaii Coral Reef Strategie
Geschreven door: Anne Rosinski, Marine Resource Specialist, Division of Aquatic Resources, Hawai'i Department of Land & Natural Resources
Maka'ala Ka'aumoana, Hanalei Watershed Hui
Deze casestudy is overgenomen uit: Cullman, G. (ed.) 2014. Resilience Sourcebook: Casestudy's van sociaal-ecologische veerkracht in eilandsystemen. Centrum voor Biodiversiteit en Behoud, American Museum of Natural History, New York, NY.
