Koraller bliver mere tolerante over for stigende havtemperaturer

Eksistensen og årsagerne til koralblegning anerkendes som en stigende verdensomspændende miljøhensyn i forbindelse med klimaændringer. En række eksperimenter er blevet udført siden begyndelsen af ​​1970'erne på Hawai'i Institute of Marine Biology's (HIMB) Coral Reef Ecology Laboratory i Kāne'ohe Bay, Hawai'i og Mid-Pacific Marine Laboratory (MPL) på Enewetak, Marshalløerne for at bestemme de langsigtede temperaturgrænser, der fremkalder koralblegning. En ny undersøgelse offentliggjort i PeerJ replikerer 1970'ernes eksperimenter og giver opmuntrende beviser for, at koraller i dag tilpasser sig uventet hurtigt. Stadig, disse hastigheder overgås af stigende havtemperaturer.

Koralblegning er en proces, hvor koraller mister deres symbiotiske alger, zooxanthellae, som giver en betydelig fødekilde og farve til deres koralvært. Det hvide koralskelet er derefter synligt gennem de gennemsigtige væv, hvilket giver det karakteristiske "blegede" udseende. Dødelighed vil forekomme, hvis koral- og symbiontforholdet ikke genoprettes snart.

1970'ernes eksperimenter var de første til at simulere forhøjede temperaturstress i et gennemstrømning af havvandssystem, og resultaterne kopierede virkningerne af høje temperaturhændelser, der er blevet stadig mere udbredte, hyppig og alvorlig i korallhabitater verden over i de sidste 35 år. Resultaterne bestemte temperaturtolerancer for koraller var meget lave, kun +1-2ºC over de normale maksimumstemperaturer. Selvom temperaturerne varierede geografisk, de fleste koralarter begyndte at blegne inden for dette område.

Det samme system, metode, og placeringen af ​​det første 1970’er -eksperiment blev gentaget i 2017 med en af ​​de originale forskere, Dr. Steve Coles. Dette gav en unik mulighed for at vurdere, om koralblegningstærsklerne har ændret sig i næsten et halvt århundrede. Koraller blev holdt ved omgivende og forhøjede temperaturer, der var sammenlignelige med eksperimentet fra 1970 for en måneds eksponering, efterfulgt af en restitutionsperiode på 28 dage.

"For bedre at forstå koralakklimatisering og tilpasning, de fleste undersøgelser sammenligner koraller fra forskellige revsteder, der henviser til, at dette er den første undersøgelse, der sammenligner de samme korallarter fra det samme sted over tid. Genkører et 48-årigt eksperiment med de samme korallarter, samme eksperimentelle opsætning, og samme observatør giver os mulighed for direkte at teste ændringer i koraltemperaturtolerance i løbet af det sidste halve århundrede. "Dr. Keisha Bahr

Forskelle mellem de to forsøg var dramatiske. Resultaterne viser en betydelig stigning i temperaturtolerance inden for de testede koraller. I de tre arter af hawaiianske koraller testet igen, blegning skete senere, med højere overlevelses- og vækstrater end koraller i 1970. I 2017, overlevelsen var signifikant højere (60-92%) sammenlignet med 1970 (0-40%). Under forhøjede temperaturer, forkalkning vækstrater blev reduceret med et gennemsnit på 26-63%, der henviser til, at i 1970, gennemsnitlige forkalkningsreduktioner varierede mellem 99-173%.

Sådanne dramatiske forskelle i koralblegningstemperaturgrænser indikerer en kapacitet til justering af temperaturtolerance, enten ved ændringer i fysiologisk proces eller skift i symbiotiske zooxanthellae -typer (akklimatisering), eller naturlig selektion for overlevelse af mere temperaturtolerante koraller (tilpasning). Indtil nu, det var ikke blevet fastslået, hvor lang tid disse processer tager, eller om denne ændring kan ske i et tempo, der er hurtigt nok til at tilpasse sig frekvensen og sværhedsgraden af ​​aktuelle forhøjede temperaturhændelser.

"Selvom disse resultater er opmuntrende i deres indikation af, at akklimatisering/tilpasning af koraller og deres symbionter kan forekomme i en uventet hurtig hastighed, øget blegningstolerance er muligvis ikke nok til udbredt koraloverlevelse. "Dr. Ku'ulei Rodgers.

"En mulig indflydelse på resultaterne kan være den væsentligt højere vandkvalitet i Kāne? Ohe -bugten i 2017 sammenlignet med 1970 på grund af nærliggende sekundært behandlet spildevandsudledning på det tidspunkt. Forhøjede niveauer af opløst nitrogen har været impliceret i stimulering af koralblegning. Når det er bekræftet, dette vil understøtte vigtigheden af ​​at reducere landbaserede næringsstoffer for at hjælpe ledelsen med at begrænse koralblegning og dødelighed. "Dr. Steve Coles

Den langsomme vækst og rekruttering af mange arter af koraller, kombineret med gentagne blegningshændelser med stigende sværhedsgrad og varighed, kan føre til katastrofale regionale reduktioner i koral mangfoldighed og overflod. For at forhindre eller endda afbøde dette vil kræve reduktion i brugen af ​​fossile brændstoffer og lavere emissioner af CO2 og andre drivhusgasser, der øger luft- og havvandstemperaturerne verden over i en alarmerende hastighed.