Seychellen - Koraalrestauratie

Reef Rescuers: Coral Gardening als een MPA Management Tool

Locatie

Cousin Island Special Reserve, Seychellen

De uitdaging

In 1998 had de massale koraalverbleking, veroorzaakt door de koppeling van El Niño en de dipool van de Indische Oceaan, ernstige gevolgen voor de riffen van de Seychellen-archipel. De verblekingscatastrofe van 1998 verminderde de dekking van levend koraal in sommige gebieden met wel 97% en zorgde ervoor dat veel riffen rond de eilanden instortten tot puin (dat later bedekt werd met algen). In de daaropvolgende decennia verliep het herstel van koraal op de binnenste granieten eilanden van de Seychellen extreem traag. Ondanks het bestaan van talrijke beschermde mariene gebieden (MPA's) - een effectief hulpmiddel om het herstel van koraalriffen te ondersteunen - heeft het bijna 20 jaar geduurd voordat de koraalbedekking in de meeste gebieden in de regio op het niveau van vóór 1998 lag. Een onderzoek uit 2011 van 21 riffen in het gebied tussen Mahé en Praslin onthulde een koraalbedekking van gemiddeld 23% en minder dan 1% van de macroalgen. Negen riffen waren echter verschoven naar door macroalgen gedomineerde riffen met een gemiddelde van 42% in macroalgenbedekking en minder dan 3% in koraalbedekking. ref In 2016 vond een tweede grote koraalverbleking plaats in de Indo-Pacifische Oceaan. De Seychellen zijn zwaar getroffen door een afname van meer dan 30% van de koraalbedekking op nationaal niveau. ref Het rif rond Cousin Island, inclusief het eerder herstelde gebied, werd getroffen, wat resulteerde in een afname van de koraalbedekking van ongeveer 40% tot minder dan 10% (projectresultaten).

Aantasting van het koraalrif en beperkt herstel kunnen een bedreiging vormen voor de economie van de Seychellen, waaronder verlies van inkomsten uit toerisme en recreatieve activiteiten, negatieve effecten op de visserij en blootstelling van de kustlijn aan erosie. Het herstel van koraalriffen moet dus consistent en langdurig zijn om het herstel van ecologische functies en voordelen te garanderen.

Een koraaltransplantatieplaats in Cousin Island Special Reserve. Foto © Reef Redders

Ondernomen acties

Het langzame herstel na het bleken motiveerde actieve restauratie-inspanningen op de binnenste eilanden van de Seychellen-archipel om te helpen bij natuurlijk herstel. In 2010 lanceerde Nature Seychelles het Reef Rescuers (RR) -project op Praslin Island. Dit klimaataanpassingsproject voor koraalrestauratie, financieel ondersteund door het United States Agency for International Development (USAID), heeft tot doel de koraalverblekingsschade te herstellen op geselecteerde locaties rond Cousin Island Special Reserve, een zeereservaat dat niet mag worden ingenomen. Het succes van het Reef Rescuers-project leidde tot een nieuwe fase met als doel acties op te schalen en voort te bouwen op behaalde mijlpalen. De volgende fase zal doorgaan met het gebruik van het "riftuinieren" -concept, het testen van nieuwe methodologieën en het opzetten van onderzoeksprojecten om tegen 1 ten minste 50,000 hectare aangetast rif te herstellen en ten minste 2026 koralen te kweken.

De nieuwe fase van het project is een samenwerking tussen de Seychellen en Mauritius om riffen te herstellen en wetenschappelijke kennis en regionale uitwisselingen te stimuleren. De nieuwe fase wordt ondersteund door een subsidie van het Adaptation Fund via UNDP en de regering van de Seychellen via het project "Restoring Marine Ecosystem Services by Restoring Coral Reefs to Meet a Changing Climate Future."

Koraalkwekerij schoonmaken. Foto © Reef Redders

Vanaf 2010 voerden de Reef Rescuers het allereerste grootschalige actieve rifherstelproject in de regio uit met behulp van 'coral gardening', een techniek waarbij kleine stukjes gezond koraal worden verzameld, ze worden gekweekt in onderwaterkwekerijen en ze vervolgens worden uitgeplant tot gedegradeerde plaatsen. Tussen 2011 en 2015 veertigduizend fragmenten van koraal bestaande uit in totaal 34 soorten, waarvan er 10 verschillende soorten vertakking/tabel waren (Acropora hyacinthus, A. cytherea, A. abrotanoides, A. appressa, Pocillopora damicornis, P. grandis - senior synoniem van P. eydouxi, P. meandrina, P. verrucosa, Stylophora pistillata, S. subseriata; soortidentificatie na Veron 2000 en nomenclatuur na de Wereldregister van mariene soorten) zijn grootgebracht in 12 onderwaterkwekerijen in het speciale reservaat Cousin Island. Een totaal van 24,431 in kwekerijen gekweekte koraalkolonies werden vervolgens uitgeplant tot 5,225 m² (0.52 ha) aangetast rif in het speciale reservaat.

Koraalkolonies zelfhechtend. Foto's © Reef Redders

Met het begin van een zwak tot matig krachtig El Niño-zuiders oscillatie (ENSO) -evenement van de late zomer tot het vroege najaar 2014 en doorgaand met 2016, hadden we een unieke gelegenheid om de effectiviteit van de keuze van koraalrifsoorten te bepalen (aanvankelijk gekozen op basis van overlevingspercentages tijdens de laatste anomalie van zeewaterverwarming) en het herstelproces zelf om de invloed van warmere oceaantemperaturen te verminderen. We gebruiken gestandaardiseerde protocollen om de overleving, reproductie, rekrutering en bleekreactie van donor- en getransplanteerde kolonies te volgen. We blijven monitoring uitvoeren op de transplantatieplaats en twee controlestations, die een gezond en aangetast koraalrif vertegenwoordigen. Met dergelijke monitoring kunnen we de effectiviteit van de restauratie-inspanning evalueren. Daarnaast beoordelen we de kosten van grootschalig rifherstel via koraaltuinieren en de levenscyclus van restauratie van koraalriffen.

De nieuwe fase van het project begon in 2020, maar de eerste operaties liepen vertraging op door de pandemie. Van 2021 – 2022 was het Reef Rescuers-team in staat om 4 mid-water drijvende touwkwekerijen op te richten met meer dan 8,000 koralen van twee geslachten, Acropora en Pocillopora.

Drijvende touwkwekerij Seychelles Reef Rescuers

Een van de 4 drijvende touwkwekerijen in het midden van het water, gevuld met meer dan 3,000 fragmenten van koralen van het geslacht Pocillopora. Foto © Reef Redders

Begin 2022 plantte RR meer dan 3,000 koralen uit, behorend tot 7 geslachten (Acropora, Pocillopora, Favorieten, Porites, Galaxea, Pavona en Stylophora), op het aangetaste rif rond Cousin Island. Er werden twee verschillende technieken gebruikt, het cementeren van kolonies op het rif en het gebruik van metalen constructies of koraalframes. In deze tijdspanne zijn 9 vrijwilligers, zowel Seychellen als buitenlanders, betrokken en getraind in verschillende aspecten van ecologie en herstel van koraalriffen. Verder zijn er educatieve activiteiten uitgevoerd met het plaatselijke watersportcentrum en basis- en middelbare scholen (zowel leerlingen als docenten) in Praslin; de aanvullende opleiding van het personeel van Raffles Seychelles start medio 2022.

Getransplanteerde koralen Cousin Island Seychelles Reef Rescuers

Koralen die onlangs zijn getransplanteerd op het aangetaste rif rond Cousin Island. Foto © Reef Redders

Onderzoek en toekomstige ontwikkelingen

Het RR-project heeft tot doel de wetenschappelijke kennis over koraalherstel te verbeteren om de efficiëntie, het succes en het bewustzijn te vergroten. Koraalherstel is een actieve interventie om de schade of het verlies van koralen en aanverwante organismen als gevolg van meerdere natuurlijke en antropogene factoren (bijv. antropogene klimaatverandering, uitbraken van koraalziekten en roofdieren, en meer) te verminderen. Er is een veelzijdige wetenschappelijke benadering nodig om de verbeteringen en beperkingen aan te pakken door middel van testen, experimenteren en het betrekken van onderzoekers en organisaties via solide samenwerkingen.

Momenteel omvat het project een samenwerking met een onderzoeker van de Universiteit van Milaan-Bicocca (Dr. Luca Fallati) en een student van de Heriot-Watt Universiteit in Edinburgh (Mevr. Charlotte Dale). Dr. Fallati bestudeert de efficiëntie van koraalherstel door onderwaterfotogrammetrie te gebruiken door het creëren van 3D-rifmodellen. Mevrouw Dale doet in het kader van haar masterscriptie onderzoek naar de efficiëntie van verschillende uitzetmethoden om de overleving van koralen te verbeteren, de schoonmaakinspanningen te verminderen en het logistiek beheer van drijvende kwekerijen in het midden van het water te verbeteren.

Koraalframes en 3D-figuur Seychellen Dr. Luca Fallati

De figuur toont een deel van het gebied waar koraalframes zijn ingezet. Door het gebruik van 3D-modellen kunnen we het succes van de restauratie beoordelen. Foto © Dr. Luca Fallati

Monitoring is een fundamenteel onderdeel van elk project en onderzoeksexperiment. Ter vergelijking meet Charlotte de groei van koralen die aan touwen en vislijnen groeien. Foto © Reef Redders

Daarnaast testen de Reef Rescuers de effecten van kunstmatige riffen om de koraalbedekking en de 3D-structuur van het rif te vergroten om de biodiversiteit te verbeteren in gebieden met onstabiele ondergrond (bijv. zand en puin) waar uitplanten met cement niet geschikt is. Kunstmatige constructies worden geconstrueerd met ijzeren wapening als spinvormige gecoate modules (koraalframes) die op de zeebodem worden ingezet en met kabelbinders worden verbonden om een net te creëren waar koralen aan worden vastgemaakt, en er wordt ruimte gecreëerd voor vissen en andere met rif geassocieerde organismen . De toekomstige restauratiestrategie omvat de uitbreiding van het framegebied en de toepassing van 3D-geprinte riffen in de context van het blauwe barrièreconcept.

Koraalframes Cousin Island Seychelles Reef Rescuers

Coral Frames ingezet op ongeveer 6 m diepte op het gedegradeerde rif rond Cousin Island. Foto © Reef Redders

De huidige fase van het project omvat de oprichting van de eerste grootschalige kwekerij op het land in de Indische Oceaan. De faciliteit zal worden gebruikt om meer dan 10,000 kolonies per jaar te produceren voor het herstel van aangetaste locaties. De kwekerij op het land zal stressbestendige en langzaam groeiende koraalsoorten laten groeien die in een sneller tempo kunnen worden gekweekt met behulp van broedvoorraadteelt en microfragmentatietechnieken, samen met het vormen van een onderzoeksplatform voor onderzoek naar de veerkracht van koraalriffen en koraalherstel, evenals , voor openbaar onderwijs en voorlichting. De installatie van de faciliteit is aan de gang en zal begin 2023 volledig actief zijn. Om het doel te bereiken, helpt Dr. David Vaughan, een van 's werelds toonaangevende experts op het gebied van koraalrestauratie en koraalkweek, bij het conceptualiseren van het ontwerp van de faciliteit. Er is aanvullende financiering toegekend aan Nature Seychelles om de bouwfase te voltooien van CMA-CGM, een toonaangevende wereldwijde scheepvaart- en logistieke groep die meerdere programma's heeft ontwikkeld om het behoud en herstel van mariene ecosystemen te verbeteren.

Hoe succesvol is het geweest?

Het 'succes' op lange termijn wordt nog steeds gevolgd, maar het project heeft al positieve resultaten opgeleverd. Eenenveertig beoefenaars uit 11 landen zijn blootgesteld aan rifhersteltechnieken door "on the job" te werken als vrijwilligers tot drie maanden ter plaatse, en tot nu toe zijn acht experts formeel opgeleid via een voltijds klaslokaal en veld van zes weken -gebaseerd trainingsprogramma. Voor-en-na vergelijkingen in koraalbedekking op de getransplanteerde locatie toonden aan dat het restauratieproject resulteerde in een toename van 700% in koraalbedekking, van ongeveer 2% in 2012 tot 16% tegen eind 2014. Evenzo hebben de RR gedocumenteerd een vijfvoudige toename van de rijkdom aan vissoorten, een drievoudige toename van de visdichtheid en een tweevoudige toename van koraalafzetting en rekrutering op de getransplanteerde locatie tegen 2016. We ontdekten ook dat onze koraaltransplantaties beter reageerden op stressvolle omstandigheden als gevolg van verhoogde zeetemperaturen en een schadelijke algenbloei. De getransplanteerde koralen lijken sneller en beter te herstellen dan koralen op andere locaties. De reactie van het getransplanteerde rif op bleken door thermische stress wordt nog steeds gevolgd. De voorlopige analyse van de kosten van rifherstel via koraaltuinieren en de levenscyclus van koraalrifhersteltechnologie, samen met de ecologische resultaten tot nu toe, ondersteunen de toepassing van grootschalige, op wetenschap gebaseerde projecten voor het herstel van koraalriffen met een lange tijdschaal om het herstel te ondersteunen van beschadigde riffen.

Koraalfragmenten vervoeren. Foto © Reef Redders

Geleerde lessen en aanbevelingen

A toolkit werd in 2018 ontwikkeld en gepubliceerd om de lessen die uit het project zijn getrokken te benadrukken. Samengevat hebben we geleerd dat:

Overleven van koraaldonor-kolonies is hoog.
Overleving van kwekerijkolonies is hoog voor de hierboven genoemde geselecteerde soorten.
Er is een natuurlijke aanvoer van koralen (koralen van kansen) die in de kwekerijen moeten worden gekweekt en die de noodzaak elimineren om in kweek gekweekte of donorkolonies opnieuw te fragmenteren.
Kwekerijen worden drijvende rif-ecosystemen.
Natuurlijke reiniging van koraalkwekerijen en koraalkoorden vermindert het onderhoud van de kwekerij en vergroot het succes bij de transplantatie.
Er is een positief transplantatie-effect op de vestiging en rekrutering van nieuwe koralen, vissendiversiteit en dichtheid.
De reactie van getransplanteerde koralen op bleekveroorzakende gebeurtenissen moet nauwgezet worden gevolgd om de effecten van koraaltuinieren op het opbouwen van bleekweerstand te beoordelen.
Er is internationale interesse van de burgerwetenschap voor het ontvangen van training over herstel van koraalriffen.
Partnerschappen met de toeristische sector kunnen worden ontwikkeld om koraaltuinen (seascaping) als gastattractie te vestigen en als een belangrijk onderdeel van de milieubeheersprogramma's en maatschappelijk verantwoord ondernemen (MVO) van de industrie.
Grootschalige koraalrifrestauratie moet worden beschouwd als een kosteneffectief hulpmiddel om op te nemen in de gereedschapskist van de MPA-manager.

De toolkit wordt momenteel herzien om de lessen uit de nieuwe fase op te nemen. Samengevat zijn de actuele aanbevelingen:

Het verkleinen van de mid-drijvende watertouwkwekerijen (van 1 kwekerij van 20 x 6 m naar 2 kwekerijen van 10 x 6 m, respectievelijk lengte bij breedte) kan helpen bij het verminderen van instortingen en breuken, waarbij hetzelfde aantal koralen wordt gehouden.
Het testen van nieuwe methoden voor het kweken van koralen kan helpen bij het vergroten van de overleving van koralen en het verminderen van de reinigingsinspanning die kan worden omgeleid in andere operaties zoals uitplanten, uitzetten of monitoren.
Het opnemen van meerdere technieken voor de kwekerijfase kan helpen bij het diversifiëren van soorten en genotypen (en dus het verminderen van het bottleneck-effect op de kwekerij), het diversifiëren van de gebieden waar herstel kan plaatsvinden en het opschalen van de projectdoelstellingen.
Het testen van verschillende ontwerpen en patronen voor outplanting kan helpen bij het versnellen van het herstel en het vergroten van de overleving van koralen.
Het uitbreiden van samenwerkingen is fundamenteel voor het implementeren van kennis, resulterend in het verbeteren van herstel-effecten.

Financieringsoverzicht

2010 – 2015, fondsen ter ondersteuning van het Reef Rescuers Project zijn verkregen en beschikbaar gesteld door: U ZEI
Regionale projectdonor gefinancierd door het Adaptation Fund via UNDP en de regering van de Seychellen als uitvoerend agentschap vanaf 2020
Partnerschapsovereenkomst met CMA-CGM (2021)
Memorandum van overeenstemming met Raffles Seychellen (2021)