Tredive års unikke data afslører, hvad der virkelig dræber koralrev

Koralrev betragtes som et af de mest truede økosystemer på planeten og dør med alarmerende hastigheder rundt om i verden. Forskere tilskriver koralblegning og i sidste ende massiv koraldød til en række miljømæssige stressfaktorer, i særdeleshed, opvarmende vandtemperaturer på grund af klimaændringer.

En undersøgelse offentliggjort i det internationale tidsskrift Marine biologi , afslører, hvad der virkelig dræber koralrev. Med 30 års unikke data fra Looe Key Reef i de nedre Florida Keys, forskere fra Florida Atlantic University's Harbor Branch Oceanographic Institute og samarbejdspartnere har opdaget, at problemet med koralblegning ikke kun skyldes en opvarmende planet, men også en planet, der samtidigt bliver beriget med reaktivt nitrogen fra flere kilder.

Forkert renset spildevand, gødning og topjord øger nitrogenniveauet, som forårsager fosforsult i korallerne, reducere deres temperaturtærskel for "blegning". Disse koralrev var ved at dø ud længe før de blev påvirket af stigende vandtemperaturer. Denne undersøgelse repræsenterer den længste registrering af reaktive næringsstoffer og algekoncentrationer for koralrev overalt i verden.

"Vores resultater giver overbevisende beviser for, at nitrogenbelastning fra Florida Keys og et større Everglades-økosystem er forårsaget af mennesker, snarere end opvarmende temperaturer, er den primære årsag til nedbrydning af koralrev i Looe Key Sanctuary Preservation Area under vores langsigtede undersøgelse, " sagde Brian Lapointe, Ph.D., seniorforfatter og forskningsprofessor ved FAU's Havneafdeling.

Et nøgleresultat fra undersøgelsen er, at landbaseret afstrømning af næringsstoffer har øget nitrogen:fosfor-forholdet (N:P) i revalger, hvilket indikerer en stigende grad af fosforbegrænsning kendt for at forårsage metabolisk stress og i sidste ende sult i koraller. Koncentrationer af reaktivt nitrogen er over kritiske økosystemtærskelniveauer, der tidligere er fastsat for Florida Keys, og det samme gælder fytoplanktonniveauer for offshore-rev, som det fremgår af tilstedeværelsen af ​​makroalger og andre skadelige algeopblomstringer på grund af for høje niveauer af næringsstoffer.

Forskere indsamlede data fra 1984 til 2014 og indsamlede havvandsprøver i våde og tørre sæsoner. Lapointe og samarbejdspartnere fra University of Georgia og University of South Florida overvågede også de levende koraller og indsamlede rigelige arter af tang (makroalger) til analyse af vævsnæringsstoffer. De overvågede saltindholdet i havvandet, temperatur- og næringsstofgradienter mellem Everglades og Looe Key. De ønskede bedre at forstå, hvordan nitrogen rejste fra Everglades nedstrøms til koralrevene i Florida Keys National Marine Sanctuary, som nu har den laveste mængde koraldækning af nogen rev i det bredere caribiske område.

Data afslørede, at levende koraldækning i Looe Key Sanctuary Preservation Area faldt fra næsten 33 procent i 1984 til mindre end 6 procent i 2008. Den årlige hastighed for koraltab varierede under undersøgelsen, men steg fra 1985 til 1987 og 1996 til 1999 efter perioder med kraftig nedbør og øgede vandleverancer fra Everglades. Mellem 1991 og 1995 betydelige stigninger i Everglades afstrømning og kraftig nedbør resulterede i stigninger af reaktivt nitrogen og fytoplankton niveauer ved Looe Key over niveauer, der er kendt for at stresse og forårsage uddøen af ​​koralrev. På trods af reducerede Everglades-strømme, vandkvaliteten er endnu ikke kommet op på niveauet fra 1980'erne.

Kvælstofbelastningen til kysten forventes at stige med 19 procent globalt, blot som et resultat af ændringer i nedbør på grund af klimaændringer, hvilket tyder på behovet for akutte forvaltningsforanstaltninger for at forhindre yderligere forringelse.

"Den fremtidige succes for den omfattende Everglades restaureringsplan vil afhænge af anerkendelsen af ​​de hydrologiske og nitrogenforbindelser mellem Everglades, Florida Bay og Florida Keys, " sagde Lapointe. "Den gode nyhed er, at vi kan gøre noget ved nitrogenproblemet, såsom bedre spildevandsrensning, reduktion af gødningstilførsler, og øget lagring og behandling af regnvand på Floridas fastland."

Virkningen af ​​lokale landbaserede kvælstofbidrag fra spildevandsrensningsanlæg, der betjener 76, 000 beboere året rundt og anslået 3,8 millioner turister årligt bliver i øjeblikket afbødet af færdiggørelsen af ​​centraliseret spildevandsopsamling og avancerede spildevandsrensningsanlæg og faciliteter til fjernelse af næringsstoffer i hele Florida Keys.

Ifølge Florida Keys National Marine Sanctuary, havrelaterede aktiviteter forbundet med koralrev tilføjer mere end $8,5 milliarder hvert år og 70, 400 job til den lokale økonomi i det sydøstlige Florida.

"Bonaire-koralrevene i det caribiske Holland er et godt eksempel på effektiv afbødning af nitrogenforurening. Disse koralrev begynder at komme sig efter opførelsen af ​​et nyt rensningsanlæg i 2011, som har reduceret nitrogenbelastningen fra septiktanke betydeligt, " sagde Lapointe.

Undersøgelsens medforfattere er Rachel A. Brewton og Laura W. Herren fra FAU's Harbour Branch; James W. Porter, Ph.D., emeritus professor i økologi ved University of Georgia; og Chuanmin Hu, Ph.D., fra College of Marine Science ved University of South Florida.

"At nævne klimaændringer som den eksklusive årsag til koralrevets død på verdensplan går glip af det kritiske punkt, at vandkvalitet spiller en rolle, også, " sagde Porter. "Selvom der ikke er meget, som samfund, der bor i nærheden af ​​koralrev, kan gøre for at stoppe den globale opvarmning, der er meget, de kan gøre for at reducere nitrogenafstrømningen. Vores undersøgelse viser, at kampen for at bevare koralrev kræver lokale, ikke kun globalt, handling."