Undersøgelse sporer alvorlige blegningsbegivenheder på et koralrev i Stillehavet i det sidste århundrede

Da klimaændringer får havtemperaturerne til at stige, koralrev verden over oplever masseblegningshændelser og uddøde. For mange, dette er deres første møde med ekstrem varme. Men for nogle rev i det centrale Stillehav, hedebølger forårsaget af El Nino er en livsstil. Præcis hvordan disse rev håndterer gentagne episoder med ekstrem varme har været uklart. En ny undersøgelse fra Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), har afsløret historien om blegning på et rev i epicentret af El Nino, afsløre, hvordan nogle koraller har været i stand til at vende tilbage efter at have været udsat for ekstreme forhold. Undersøgelsen blev offentliggjort 26. oktober, 2018, i journalen Kommunikationsbiologi .

"Disse enorme marine hedebølger, som bliver forværret af den globale opvarmning, svarer til en atombombe med hensyn til indvirkning på koralrev - de dræber millioner af koraller på tværs af enorme havområder på meget kort tid," siger WHOI-forsker Anne Cohen, som var hovedefterforsker på arbejdet. "Vi har set dette udspille sig nu globalt i de sidste 30-40 år, og blegningshændelser er blevet hyppigere og mere alvorlige."

Når vandtemperaturen stiger en smule, symbiotiske alger, der lever inde i cellerne i den levende koral, begynder at skabe giftige stoffer og udstødes af korallerne. Algerne giver normalt korallerne mad og energi, samt deres klare farver. Uden dem, korallerne ser ud til at være "bleget" hvide, derefter sulte og dø.

I deres undersøgelse, Cohens team rejste til Jarvis Island, en lille, ubefolket koralrev ø 1, 400 miles syd for Hawaii, at studere virkningerne af ekstremt klima på korallerne der. Fordi Jarvis er både fjerntliggende og en del af et beskyttet havområde, det har været hjemsted for forbløffende rige koralrev - men med sin beliggenhed midt i Stillehavet, det oplever også mere ekstreme hedebølger forårsaget af periodiske El Nino-begivenheder end koralrev andre steder.

"Det faktum, at det er placeret lige ved ækvator i det centrale Stillehav, sætter det i epicentret af El Niño-dynamikken." siger NOAA-forsker Hannah Barkley, som var kandidatstuderende og senere postdoc i Cohens laboratorium på tidspunktet for undersøgelsen, og er avisens hovedforfatter. "Det er underlagt utrolige variationer og ekstreme temperaturer."

Fordi der ikke er nogen observationsregistrering af blegning på revet ved Jarvis før 2015, Cohen og Barkley vendte sig til massive gamle koraller, der havde levet på revet i mere end 100 år. De tog kerneprøver fra korallerne, skabe en slags skeletbiopsi, der registrerer revets historie. Efter at have kørt kernerne gennem en CT-scanner, de fandt for første gang beviser for adskillige blegningsbegivenheder bevaret i revets fysiske struktur. De længste kerner afslørede blegning så langt tilbage som 1912.

"Vi fandt ud af, at når revet bleger, disse store gamle koraller lægger "stressbånd, " eller et tæt lag af calciumcarbonat, det knoglelignende materiale, der udgør strukturen af ​​koraller. Disse bånd vises tydeligt i CT-scanningen, og svarer til historiske hedebølger, " siger Cohen. Mindet om tidligere blegningsbegivenheder på Jarvis er låst fast i disse koraller - de kan fortælle os, hvad der er foregået, selvom vi ikke var der for at se det selv."

Jarvis har oplevet temperaturer over gennemsnittet hvert fjerde til syvende år, går årtier eller endda århundreder tilbage. Holdet opdagede, at med hver hedebølge, revet oplevede alvorlig blegning, alligevel ser det ud til at være vendt tilbage ret hurtigt hver gang.

Baseret på deres prøver, gruppen mener, at en væsentlig årsag til revets genopretning er strømmene i nærheden. Topografien af ​​havbunden, kombineret med passatvindens kraft på overfladen, bringer kulde, næringsrigt vand op fra dybet. Denne opstrømning fodrer en tæt række af fisk og andet vandlevende liv omkring revet, som igen æder græsklædte alger, der konkurrerer med korallerne. I processen, de giver plads til nyt, unge koralpolypper for til sidst at slå sig ned.

"Disse rev er modstandsdygtige, efter at have bleget og kommet sig mange gange, " siger Dan Thornhill, programdirektør i National Science Foundations afdeling for havvidenskab, som finansierede forskningen. "Men blegningshændelsen 2015-2016 var særlig alvorlig, så øen giver os ny indsigt i, hvordan nogle af verdens mest modstandsdygtige koraller klarer sig i lyset af alvorlig blegestress."

At forstå, hvordan koralrev som Jarvis er i stand til at komme sig efter omfattende blegning, vil være afgørende for at forstå, hvordan andre rev-økosystemer kan vokse tilbage i fremtiden, siger Barkley.

Men 2015 Super El Nino fik Jarvis til at varme mere op, end den nogensinde gjorde før, og blegningen, der fulgte, var den værste nogensinde. 95 procent af øens koraller døde.

"Det store spørgsmål for os er, om revet overhovedet kan hoppe tilbage denne gang, " siger Barkley. "Selv rev som Jarvis, der er vokset tilbage i fortiden, har en tærskel, over hvilken de måske ikke kommer sig. Det, der sker i løbet af de næste par år, vil virkelig hjælpe os med at forstå alvorlig blegning."

Stadig, hun er forsigtigt optimistisk. "Det er nemt at se på et sted som Jarvis efter blegningsbegivenheden i 2015 og føle sig deprimeret. Men den historiske optegnelse, vi fik fra vores kerneprøver, siger, at vi ikke er uden for håbet. Jarvis er blot ét eksempel:selvom vi ser tegn på accelereret blegning og dødelighed på verdensplan, vi har et snævert vindue til at adressere virkningerne af klimaændringer på koraller. Nogle rev kan være i stand til at fortsætte gennem enorme stressbegivenheder."

"De første tegn på bedring er der, " siger Cohen. "Nu venter vi, se og lær."