Ecologie van koraalriffen

Koraalriffen behoren tot de meest waardevolle ecosystemen op aarde. Hoewel ze slechts ongeveer 0.1% van de oceaanbodem beslaan, herbergen ze minstens een kwart van alle mariene soorten en ondersteunen ze ongeveer 4,000 soorten vissen en 800 soorten koralen. ref Hun waarde gaat echter veel verder dan hun biologische diversiteit, aangezien ze talloze goederen en diensten leveren aan de kustgemeenschappen die van hen afhankelijk zijn. Voorbeelden van deze diensten zijn visserij, toerisme en recreatie, kustbescherming en bronnen van medicinale stoffen. ref

Koraalbiologie

Koralen zijn levende organismen in de stam Cnidaria. Er zijn twee hoofdsoorten koralen: zachte koralen en steenkoralen (ook wel 'harde' koralen genoemd). Steenkoralen van de orde Scleractinia zijn de koralen die primair verantwoordelijk zijn voor rifvorming door de productie en afscheiding van calciumcarbonaat (bijv. CaCO₃of kalksteen). De meeste rifbouwende koralen hebben een symbiotische relatie met fotosynthetische dinoflagellaatalgen genaamd zooxanthellae (of Symbiodiniaceae, voorheen Symbiodinium genoemd).). De relatie wordt als mutualistisch beschouwd, waarbij het koraal een beschermde omgeving biedt, kooldioxide (CO₂) en voedingsstoffen (stikstof en fosfor) aan de algen, en de algen leveren op hun beurt zuurstof (O₂) en koolstof naar het koraal via fotosynthese, goed voor 95% van de energiebehoeften van het koraaldier.

Koraalkolonies worden als modulaire organismen beschouwd omdat ze bestaan ​​uit herhaalde morfologische eenheden of poliepen. De manier waarop deze poliepen zijn gerangschikt, dicteert de verschillende groeivormen of morfologieën van koraalkolonies. Veelgebruikte beschrijvende termen zijn vertakking, zuilvormig, massief, foliose, laminair, korstvormend en vrijlevend. ref

Veel klonale poliepen op een vertakking Porites kolonie in Australië. Foto © Margaux Hein

Koralen kunnen zich voortplanten via ongeslachtelijke en seksuele voortplanting. Aseksuele voortplanting vindt plaats door knopvorming, waarbij een koraalpoliep zich in klonen verdeelt die twee poliepen vormen, en fragmentatie, waarbij stukken koraalkolonies breken of losraken en zich vervolgens onder geschikte omstandigheden op een nieuwe locatie op het rif vestigen. Nieuwe en genetisch unieke koraalkolonies worden gevormd door seksuele voortplanting. Er zijn twee manieren van seksuele voortplanting: broadcast spawning (waarbij koraalkolonies sperma en eieren in het water afgeven) en broeden (waarbij de bevruchting intern plaatsvindt).

Koraalrif

Moderne koraalriffen (van het Holoceen-Antropoceen) komen voor in de tropen tussen de 30 graden noorderbreedte en 30 graden zuiderbreedte, op enkele uitzonderingen na. Koralen zijn over het algemeen beperkt tot deze gebieden omdat hun symbiotische relatie met fotosynthetische zoöxanthellen specifieke temperatuur, licht en zoutgehalte vereist. De belangrijkste biogeografische regio's waar koraalriffen bestaan, bevinden zich in de Atlantische Oceaan, Australië, de Indische Oceaan, het Midden-Oosten, de Stille Oceaan en Zuidoost-Azië. ref

Er zijn vier soorten riffen:

• Omzoomde riffen die in de buurt van de kustlijn groeien en de jongste in ontwikkeling zijn
• Barrièreriffen die van de kustlijn worden gescheiden door een waterlichaam dat een lagune wordt genoemd
• Patch riffen dat zijn discrete, geïsoleerde riffen die vaak tussen franje- en barrièreriffen liggen
• Atollen die zich vormen op oceanische riffen die eilanden omringen. Het eiland kan in de loop van de tijd onder het oppervlak verdwijnen en een ring van rif achterlaten die een centrale lagune omsluit.

Fringing rif voor de East Portland Fish Sanctuary, Jamaica. Foto © Steve Schill/The Nature Conservancy

De verschillende gebieden van een koraalrif zijn onderverdeeld in geomorfologische zones vanwege verschillen in licht, golfwerking, temperatuur en sedimentatie. Deze zones kunnen verschillen afhankelijk van het type rif (bijv. franjes, barrière, enz.), maar bestaan ​​over het algemeen uit een lagune, achterrif, rifkam, rifhelling en voorrif. Communautaire assemblages variëren doorgaans in verschillende rifzones en tussen regio's als gevolg van verschillende omgevingsomstandigheden en het concurrentievermogen van koraalsoorten.

Biologische interacties 

Er zijn veel biologische interacties binnen koraalrifgemeenschappen die de gezondheid en fitheid van koralen beïnvloeden, waaronder competitie, herbivorie en predatie (dwz koraallivory). Omdat fysieke ruimte een belangrijke beperkende hulpbron is op riffen, en koralen sessiele organismen zijn, concurreren ze met veel andere bentische organismen, waaronder andere koralen, algen, sponzen, hydrokoralen (of 'vuurkoralen') en zachte koralen. Concurrentie tussen koralen en algen komt steeds vaker voor met toenemende verstoringen van koraalriffen in de afgelopen decennia.

Gezonde en diverse populaties herbivoren zijn van cruciaal belang bij het bemiddelen van de concurrentie tussen koraal en algen. Vooral plantenetende vissen spelen een belangrijke rol in de veerkracht van riffen door ruimte te creëren voor koraalrekrutering en de stress voor bestaande koraalkolonies te verminderen.

Organismen die op koralen jagen, genaamd corallivores, consumeren koraalweefsel, slijm en skelet. Dit omvat vissen en ongewervelde dieren uit bijna elke taxonomische groep, inclusief vissen, slakken, wormen en krabben. Schade aan koraalweefsel of skeletten kost tijd en energie voor koralen om te regenereren en te herstellen, wat resulteert in verminderde koraalgroeisnelheid, ref reproductief vermogen, ref of verhoogde koraalziekte door vectoring. ref

De koraaletende slak Coralliophila galea voedt zich met Caribisch elkhornkoraal Acropora palmata, wit skelet achterlatend. Foto © Elizabeth Shaver

Verbonden Habitats

Koraalriffen worden vaak geassocieerd met zeegrasvelden en mangroven. Deze habitats kunnen sterk met elkaar verbonden zijn en deze connectiviteit kan vooral belangrijk zijn voor het gezond functioneren van koraalriffen.

Zeegrasvelden zijn te vinden in het achterrif, lagunes en beschutte locaties. Ze interageren met het rif door sedimenten te ontvangen en te stabiliseren, nutriëntenkringloop te geven en een kraamkamer te bieden voor sommige vissen en ongewervelde soorten. ref Zeegrasbedden kunnen ook het niveau van koraalziekte verminderen. ref Mangroven zijn te vinden aan de kusten en hebben een wisselwerking met riffen door het stabiliseren van sediment op het land, de kringloop van voedingsstoffen en het bieden van een kraamkamer voor koraalriforganismen. Andere voordelen van mangroven en zeegrassen zijn onder meer het opvangen van de effecten van golven en stormen, ref fungeren als koolstofputten en de effecten van verzuring van de oceaan verminderen. ref

Mangroven in de Dominicaanse Republiek. Foto © Rachel Docherty / Flickr Creative Commons