Sunde koraller i Biscayne Bay overraskede videnskabsmænd. De kan hjælpe rev med at overleve

Under en spejdermission for at kontrollere koralkolonier i kystnære Biscayne Bay sidste år, Caroline Dennison og et par andre marinbiologiske kandidatstuderende fandt noget forbløffende:sunde populationer af hjernekoraller.

Der var ingen tegn på hvide pletter eller blegning, og de levende gulbrune farver indikerede, at korallerne var uberørte af endnu en mystisk sygdom, der hærger revene langs Floridas kyst. Endnu mere ekstraordinært var det, at disse koraller trivedes i lavt og varmt vand lige ud for strandvolden ved Bill Baggs Cape Florida State Park, tæt på en travl metropol ved havet.

"Det var ret fantastisk, fordi du ikke ville forestille dig, at den type koraller levede med succes i en fod af vand, på det sted, overvejer alle de problemer, der påvirker revene i området, " sagde Dennison, en koralforsker ved University of Miami Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science. "Det var bare forbløffende, Jeg kunne ikke tro det."

Hvad beskytter disse koraller? Opdagelsen har åbnet en verden af ​​forskningsmuligheder om, hvad der dræber Florida-revene, og vandkvalitetsproblemerne, der gør det sværere for koraller at overleve i den urolige Biscayne Bay.

Dennison håber, at de blomstrende kolonier vil kaste lys over et utal af trusler mod koraller:fra virkningen af ​​stigende temperaturer og næringsstofforurening på rev til forholdet mellem koraller og algerne, der lever i dem. Resultater kan også hjælpe videnskabsmænd med at udvikle nye koralrestaureringsstrategier for at genopbygge denne vigtige naturlige beskyttelsesinfrastruktur for kystlinjer mod erosion og storme.

Korallernes overraskende gode form fremhævede også Biscayne Bays mangfoldige økosystem, som har lommer af sunde levesteder. Ikke langt fra disse koraller, eller et kunstigt rev lige ved siden af ​​Port Miami, er Coral City Camera, som livestreamer en konstant parade af farverige fisk, søkøer og hajer nær en kanal, der bruges af enorme krydstogtskibe.

Disse områder med rigeligt havliv er ikke langt fra, hvor et massivt fiskedrab skete i august.

Synet af tusindvis af fiskekroppe, der flyder i den nordlige del af bugten, og algeopblomstringen, der fulgte efter, alarmerede beboerne og udløste en opgørelse over kritiske problemer, der plager Miami-Dades dyrebare turkise vand:forurening fra smuldrende spildevandsrør og svigtende septiktanke, regnvandsafstrømning og en søgræs-afstrømning, der drastisk reducerer bugtens evne til at håndtere forurening og regenerere.

Bugten er meget følsom over for næringsstofforurening, fordi den historisk set ikke havde så meget fosfor og nitrogen i vandet. Everglades-økosystemet filtrerede disse næringsstoffer, før vandet strømmede til kysten. Det betyder, at planter og andre bugtens organismer som koraller voksede langsomt på grund af næringsbegrænsningen.

Da udvikling og dræning ændrede strømmen af ​​Everglades, og befolkningstilvæksten førte til et spring i næringsstofforurening, der strømmede til Floridas kyster, livet begyndte at ændre sig i Biscayne Bay:langsomt voksende skildpaddegræs, for eksempel, med sine lange og brede blade, blev erstattet af mikroalger, som vokser hurtigere. Bugten har mistet over 20 kvadratkilometer havgræs i løbet af det sidste årti.

"Hvis ting vokser hurtigere, er de konkurrencemæssigt dominerende; hvad vi har set i løbet af de sidste årtier er en ændring i artssammensætning fra langsomt voksende ting til hurtigtvoksende ting, og nu i den nordlige del af bugten er vi gået over kant, " sagde Jim Fourqurean, en professor i biologi og direktør for Center for Coastal Oceans Research ved Florida International University.

Langsommere voksende koraller som hjernearter, som plejede at være almindelig over Floridas rev, har også lidt på grund af det tilsyneladende skift i bugten til et næringsstofrigt system, sagde han under et virtuelt rådhus arrangeret af kommissær Daniella Levine Cava tidligere på ugen.

"Vi skal bare holde op med at gøre det, vi er nødt til at stoppe med at tilføre næringsstoffer i bugten, så vi kan vende tilbage til det system, vi plejede at have, " tilføjede Fourqurean.

At være sikker, næringsstofforurening er blot en stressfaktor, der påvirker Floridas koralrev. En sygdom, der først blev observeret i 2014 ud for Virginia Key, har ødelagt det bløde væv hos mange stenede koralarter, dræbe dem inden for måneder efter at de blev smittet. Kolonier på De amerikanske Jomfruøer, Bahamas, Puerto Rico og så vidt Mexico er blevet ramt, og sygdommen har udviklet sig langs Florida Keys. Årsagsagenset er stadig ukendt.

Hjernekoraller er særligt sårbare, og det er derfor, Dennison var så ekstatisk over at finde livskraftige kolonier kun få skridt væk fra vandrestien og fiskehavnen på strandvolden ved Bill Baggs park.

Vandcirkulationsmønstre og store tidevandsvariationer er nogle af de miljøfaktorer, der spiller ind i området, hvilket fik hende til at spekulere på, om kolonierne nogensinde blev udsat for det, der forårsagede sygdommen længe nok eller i høje nok koncentrationer til at blive inficeret. Vandtemperaturerne i disse lavvandede områder er også 2 til 3 grader Celsius højere end i offshore-rev, hvilket kan have øget korallernes modstandsdygtighed, hun sagde.

"Det kan også gøre med turbiditet, eller sedimentering. Vandkvalitetsfaktorer ændrer sig meget, når du kommer ind fra offshore Miami-Dade rev til disse indendørs steder, så det kan være et hvilket som helst antal af disse miljøfaktorer, enten arbejder alene eller arbejder sammen."

Og så er der det komplekse forhold mellem korallerne og deres symbiotiske alger. Dette kan meget vel være en algesygdom, og hvordan den symbiose påvirker værternes immunsystem, sagde professor Andrew Baker ved UM Rosenstiel School.

"They seem to be less susceptible to the disease but it's still early days in our research; there are several hypotheses, " han sagde.

One could be that the algae inside the coral are actually the targets of the disease, and when they become infected, "it causes the coral to freak out, " Baker said. The symbiosis with corals is so tight that the algae actually live inside the cells of their hosts.

But it could also be that certain types of algae under certain conditions trigger vulnerabilities in the corals, han sagde. Answers to these questions will be hugely valuable for coral restoration efforts, which have taken on a heightened sense of urgency because of the fast-spreading disease.

"At the rate things are going, we humans need to help out corals. We need to interfere. And genetic manipulation is one way to strengthen these crucial species so they have a chance of surviving what's coming and what's already here, " said Liv Williamson, a coral researcher at the Rosenstiel School.

Dette år, for første gang, UM researchers including Williamson watched the spawning of staghorn corals that had been raised in a lab and transplanted to a restoration reef off Key Biscayne. The corals released their eggs and sperm - gametes as those are collectively called - into the water where they fertilized and made little baby coral larvae in early August. The babies then settled on the reef and formed little new polyps with mouths and tentacles. And that's how they build brand new colonies.

Dennison also checked on her naturally resilient nearshore Biscayne Bay corals during the latest spawning event. Every evening during a whole week in September, she went diving with other researchers in the shallow waters of the bay looking for gametes. With the help of dive lights and equipped with nets and large syringes to collect specimens, small groups of researchers combed the area just off the seawall for hours each night, but no sign of coral sex, hun sagde.

"We may have missed the window this time but we'll be watching these guys very closely, " she said. "Finding them really gave us hope that they can teach us something about restoration and continue to help us answer questions about the disease outbreak and water quality issues."

©2020 Miami Herald
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.