Korall Bleking: Betydning, forekomst og faktorer som forårsaker korallbleking

Les denne artikkelen for å lære om koralbleking: betydning, forekomst og faktorer som forårsaker koralblegning:

Korallblegning refererer til tap av fargene på koraller som danner de svært skjøre økosystemene, korallrevene. Korallrev befinner seg i omkretsete, grunne tropiske farvann langs øyer og kontinenter.

Reefsubstratet består av kalsiumkarbonat fra levende og døde scleraktinske koraller. Korallrevene kalles tropiske regnskoger av havene, fordi de har svært høy produktivitet og biologisk mangfold.

Dette skyldes at de scleraktinske koraller er i nær tilknytning til andre hvirvelløse dyr, vertebrater og planter her, og sammen er de involvert i en prosess med tett ressurskobling og resirkulering. De scleraktinske koraller (Phylum Cnidaria) bygger skjeletter av kalsiumkarbonat sekvestrert fra vannet. Når korallpolypen dør, blir skjelettet en del av revet.

Korallene mottar næringsstoffer og energi ved å fange små planktoniske organismer og gjennom et symbiotisk forhold med zooxanthellae- enkeltcellen, autorofiske mikroalger av forskjellige taxa i Phylum Dinoflagellata. Disse alger absorberer sollys og konverterer det til energi. Zooxanthellae hjelper koralene til å produsere næringsstoffer gjennom sine fotosyntetiske funksjoner.

De fotosyntetiske aktivitetene hjelper koraller til å få faste karbonforbindelser til energi, øke kalsifisering og formidle elementær næringsfluss. Den zooxanthellae får et beskyttet miljø for å vokse i samt god tilførsel av karbondioksid til fotosyntese. Likevel konkurrerer de sakte voksende korallene med de raskt voksende multicellulære alger rundt som korallene kan mate om dagen gjennom fotosyntese i zooxanthellae og gjennom predasjon om natten.

Korallene har faktisk klare vev. De får fargen fra zooxanthellaen og virker vakker. Korallens spesielle farge avhenger av kappen som bor i den.

Korallbleking er et vanlig stressrespons av koraller til ulike forstyrrelser som forekommer i korallrevene, som inkluderer naturlige og menneskeskapte hendelser. De naturlige forstyrrelsene som ødelegger revene er voldsomme stormer, oversvømmelser, ekstreme temperaturer, El Nino Southern Oscillation (ENSO) hendelser, subaerial eksponeringer, rovdyr utbrudd og epizootikk.

De menneskeskapte faktorene som overutnyttelse, overfiske, økt sedimentering og overbelastning av næringsstoffer er ansvarlige for den økte korallrevnedgangen som er notert i nyere tid. Siden begynnelsen av 1980-tallet har koralrev bleking sett en økning i frekvens så vel som utbredt distribusjon.

Bleking stress er utstilt også av myke koraller, gigantiske Tridacna muslinger og noen svamper.

Hva skjer i Coral Bleaching?

Under stress utstråler koralene deres zooxanthellae, med hvem de har et symbiotisk forhold, noe som fører til deres lettere eller helt hvite utseende (som alger er ansvarlige for korallene vakre farger). Dette er coral bleking. Det kalkholdige skjelettet viser gjennom korallets gjennomsiktige vev, som nå er blottet for zooksanthellae.

Tetthetene av zooksanthellae kan redusere eller konsentrasjonen av fotosyntetiske pigmenter i alger kan redusere. Reefbuksekoraler har generelt rundt 1-5 x 10 ⁶ zooxanthellae cm ^-2 av levende overflatevev og 2-10 pg klorofyll per zooksanthellae. På grunn av bleking går tapt 60-90 prosent av zooksanthellae, og hver av disse organismer taper 50-80 prosent av sine fotosyntetiske pigmenter.

Korallbleking påvirker korallene alvorlig. Hvis bleking avtar med tiden, det vil si hvis de stressfremkallende faktorene ikke er for alvorlige, kan koralene gjenvinne sine symbiotiske alger om noen få uker eller måneder. De kan da rekoloniseres av den samme zooxanthellae arten eller av en annen.

Men hvis bleken er alvorlig, gjenopptrer den utarmede zooxanthellaen ikke, og koralene dør. Reefet er da tapt. Når bleking starter, kan koralene fortsette å bleke selv etter at stressoren er fjernet. Eksperter har advart om at det totale arealet av korallrev har redusert med 30 prosent de siste 30 årene. I Karibia alene har om lag 90 prosent av revene gått tapt.

Korallens evne til å sette opp med stress og bleking og å gjenopprette fra en blekehendelse varierer mellom arter. For eksempel kan poriter lobata og andre store massive koraller lykkes med å møte ekstreme temperaturstøt mens Acropora spp. og andre skjøre forgreningskoraler faller sammen med termisk stress etter blekningshendelser.

Faktorer som kan gi beskyttelse mot masskoralalblegning, inkluderer blekningsmotstand, koralltoleranse og reefgjenvinning. Risikoen for bleking kan også reduseres ved lokale klimatiske forhold, som for eksempel mye skygge eller bekker av kjøligere vann. Helse og genetikk av koraller og zooxanthellae kan spille en viktig rolle i å påvirke risikoen for bleking.

Hendelse:

Alle større rev provinser har rapportert masse koral dødeligheter i rev økosystemer siden 1870s. Men hyppigheten og omfanget av blekeforstyrrelser har økt i nyere tid. Mellom 1979 og 1990 ble det observert over 60 koralrevblekningshendelser på 105 massekoraldødeligheter. I løpet av de 103 årene som foregikk i denne perioden ble det kun registrert tre blekningshendelser blant 63 massakoraldødeligheter.

Det antas at nesten alle verdens største korallrevregioner-Karibien / Vest-Atlanterhavet, Det indiske hav, Sentral- og Vest-Stillehavet, Den arabiske gulf og Rødehavet har hatt koralblegning og dødelighet siden 1980-tallet.

Før 1980-tallet oppstod koralblegning og koral mortalitetshendelser i perioder med forhøyet sjøvannstemperatur, men forstyrrelsene oppstod kun i enkelte regioner og spesielt revsone. Men koralblekingshendelser siden 1980-årene har skjedd over et vidt geografisk område og påvirket alle reefsoner. Begivenhetene på 1980-tallet skjedde i løpet av år med stor ENSO-aktivitet.

Faktorer som forårsaker korallbleking:

Koraller kan se ut og være holdbare, men faktum er at korallrev er svært følsomme overfor miljøbelastning. De er for tiden truet av vannforurensning, jord erosjon, eksponering ved lavvann, værforhold, høy gjødselbruk, fiske ved hjelp av eksplosiver og uforsiktig kjøring. Global oppvarming vil ha en alvorlig innvirkning på korallrevene. Global oppvarming betyr økende globale luft- og vanntemperaturer.

Selv om varme tropiske farvann passer til revet, kan svært høy sjøvannstemperatur skade zooxanthellaen. Global oppvarming vil resultere i smelting av isbrikker og stigende havnivå.

Hvis sollys ikke kan trenge gjennom vann til koraller, vil algene de er avhengige av, ikke kunne fotosyntesen og revene vil miste en kritisk energikilde. Ozonutslettelse vil øke ultrafiolett stråling på jordens overflate og forårsake koralblekningshendelser. Det som følger er en diskusjon av faktorer som induserer stress og forårsaker koralblegning.

Stigende temperatur:

En stor stressor er økt eller redusert vanntemperatur sporet til global oppvarming på grunn av menneskelige aktiviteter. Sommerkoralbleking har blitt tilskrevet høy sjøoverflatetemperatur i forbindelse med høy solstråling.

Coral arter trives innenfor en relativt smal temperaturmargin; så ekstreme temperaturer kan indusere bleking. Bleking hendelser er kjent for å skje under plutselige temperaturfall (- 3 ° C til -5 ° C i 5-10 dager) som oppstår under sesongmessige kaldluftutbrudd. Det er hyppigere på grunn av økning i vanntemperaturer. En liten positiv anomali på 1-2 ° C i 5 til 10 uker i løpet av sommeren kan indusere bleking.

Great Barrier Reef (GBR) har gjennomgått åtte masseblegende hendelser siden 1979. GBR langs den nordlige kysten av Australia har opplevd to massakalalblegningsarrangementer hittil i 1998 og 2002, hvor den mistet 42 prosent og 54 prosent av revene henholdsvis. Den sørlige GBR opplevde en lignende begivenhet i 2006.

De fleste revene gjenvunnet, med lave nivåer av koral dødsfall, men skade har vært alvorlig på steder. Opptil 90 prosent av koraller har dødd i enkelte områder. Dette er en forekomst av korallrevs følsomhet for økte vanntemperaturer kombinert med surgjøring av havet. Mens de stigende temperaturene har økt hyppigheten og intensiteten av bleking, har forsuring redusert korallkalkningsevne.

Liten temperaturøkning over mange uker eller stor økning (3-4 ° C) over noen dager vil resultere i koral dysfunksjon. Korallbleking har skjedd hovedsakelig i sommersesongene eller i nærheten av en langvarig oppvarmingsperiode. De er rapportert å ha funnet sted i tider med lav vindhastighet, klart himmel, rolig hav og lav turbiditet. Betingelsene favoriserer lokalisert oppvarming og høy ultrafiolett (UV) stråling.

UV-stråling trenger lett til klart sjøvann. Korallene inneholder faktisk UV-absorberende forbindelser som kan blokkere potensielt skadelig UV-stråling. Men stigende temperaturer betyr reduksjon i konsentrasjonen av disse UV-absorberende forbindelsene i koraller.

Dermed er zooxanthellae direkte berørt av UV-strålingen. Ikke bare UV-stråling i området 280-400 nm, men også fotosyntetisk aktiv stråling (400-700 nm) har blitt involvert i blekehendelser.

Subaerial eksponering:

Plutselig eksponering av koraller til atmosfæren, når det er ekstremt lavvann, kan El Nino Southern Oscillation (ENSO) relaterte havnivåer eller tektoniske oppløftinger, indusere bleking. Disse kombinert med høye eller lave temperaturer på vannet, økt solstråling og sjøvannfortynning kan resultere i tap av zooksanthellae og død av koraller.

sedimentasjon:

Det har blitt fastslått at sedimentbelastning kan gjøre alger zooxanthellae mer sannsynlig å bleke.

Fortynning av ferskvann Storm-generert nedbør og avstrømning fortynnet revvann og forårsaker koralblegning. Men slike blekningshendelser er kjent for å være sjeldne. Selv når de oppstår, er de begrenset til små nær kyster.

xenobiotics:

Når koraller blir utsatt for høye konsentrasjoner av kjemiske forurensninger som kobber, herbicider og olje, oppstår koralblegning.

epizooti:

Patogener kan forårsake bleking, men dette er forskjellig fra andre typer bleking. I patogen-indusert bleking resulterer koral sykdommer i patchy eller hel kolonidød og sloughing av myke vev. I Middelhavet har korall Oculina patagonica gjennomgått bleking. Dette skyldtes en smittsom bakterie, Vibrio shiloi som angrep den symbiotiske zooxanthellaen. Bakteriene er smittsomme bare i varme perioder. Så det er klart at global oppvarming vil resultere i varme forhold som vil fremme spredning av patogener og infeksjoner av koraller.

Selv om det ikke resulterer i koralblegning som sådan, resulterer en økning i omgivende elementære næringsstoffkonsentrasjoner, som for eksempel ammoniakk og nitrat, i økning av zooksanthelledensiteter opptil to eller tre ganger. Dette kan forårsake sekundære effekter som å senke koralmotstanden og øke koralernes følsomhet mot sykdommer.

Bleking kan også være fordelaktig:

Nylig forskning har vist at koraller som konsekvent er utsatt for lave nivåer av stress, kan utvikle noen form for resistens mot bleking. Faktisk har det blitt funnet at når koraller er truet, kan bleking hjelpe koralene til å leve.

Korallkolonier, når de rammes av drastiske miljøforandringer, kan bli kvitt eksisterende alger for å skape plass til andre alger som har større evne til å trives i de truende forholdene. Bleking er da en måte gjennom hvilken korallene gjenvinne kraft.

Eksperimenter har vist at koraller utsatt for drastiske miljøforandringer som gjennomgår bleking, er mer sannsynlig å overleve til slutt i forhold til andre koraller. Det har blitt påvist at korallene har stor motstandskraft. Selv om stigende temperaturer ses som en faktor som induserer koralblegning, har korallrev blomstret i perioder med varme globale temperaturer i det siste da havnivået økte med om lag 18 fot eller seks meter over dagens nivå.

Det er imidlertid ikke klart om den adaptive prosessen med bleking vil være i stand til å redde korallrev som er angrepet av forurensning eller stigende sjøtemperatur.

I et forsøk på å redde korallrev fra bleking, har land begynt å vurdere utvikling av nasjonale strategier. Great Barrier Reef Marine Park Authority har utviklet en 'Coral Bleaching Response Plan' for å komme opp med en omfattende strategi for å oppdage og svare på utbredt koralblegning arrangementer spisestue sommer. En kombinert internasjonal innsats, bredt i omfang, er behovet for timen.