Koralblegning: Betydning, forekomst og faktorer, der forårsager koralblegning

Læs denne artikel for at lære om koralblegning: betydning, forekomst og faktorer, der forårsager koralblegning:

Koralblegning refererer til farveforringelse af korallerne, der danner de meget skrøbelige økosystemer, koralrev. Koralrev er beliggende i omkredsende lavvandede tropiske farvande langs øer og kontinenter.

Reefsubstratet er sammensat af calciumcarbonat fra levende og døde scleractinske koraller. Koralrevene kaldes tropiske regnskove af oceanerne, fordi de har meget høj produktivitet og biodiversitet.

Dette skyldes, at de scleraktiske koraller er i nær tilknytning til andre hvirvelløse dyr, hvirveldyr og planter her og sammen er de involveret i en proces med tæt ressourcekobling og genbrug. De skleraktiske koraller (Phylum Cnidaria) opbygger skeletter af calciumcarbonat, der er sekvestreret fra vandet. Når koral polypen dør, bliver dets skelet en del af revet.

Korallerne modtager deres næringsstoffer og energi ved at fange små planktoniske organismer og gennem et symbiotisk forhold med zooxanthellae- enkeltcellen, autorofiske mikroalger af forskellige taxa i Phylum Dinoflagellata. Disse alger absorberer sollys og konverterer det til energi. Zooxanthellae hjælper korallerne til at producere næringsstoffer gennem deres fotosyntetiske funktioner.

De fotosyntetiske aktiviteter hjælper koraller med at få faste carbonforbindelser til energi, øge forkalkning og formidle elementær næringsflux. Den zooxanthellae modtager et beskyttet miljø at vokse i samt god forsyning af kuldioxid til fotosyntese. Imidlertid konkurrerer de langsomt voksende koraller med de hurtigt voksende multicellulære alger, som korallerne kan fodre om dagen gennem fotosyntese i zooxanthellae og gennem predation om natten.

Korallerne har faktisk klare væv. De modtager deres farve fra zooxanthellae og synes smukke. Koralens særlige farve afhænger af den klade der bor i den.

Koralblegning er et almindeligt stressrespons af koraller til forskellige forstyrrelser, der forekommer i koralrevene, som omfatter naturlige og menneskeskabte hændelser. De naturlige forstyrrelser, der beskadiger revene, er voldsomme storme, oversvømmelser, temperatur ekstremer, El Nino Southern Oscillation (ENSO) hændelser, subaeriale eksponeringer, rovdyr udbrud og epizootics.

De menneskeskabte faktorer som overudnyttelse, overfiskning, øget sedimentering og overbelastning af næringsstoffer er ansvarlige for det øgede koralrevnedgang, der er konstateret i nyere tid. Siden begyndelsen af ​​1980'erne har koralrevblegning set en stigning i frekvens såvel som udbredt fordeling.

Bleaching stress er også udstillet af bløde koraller, gigantiske Tridacna muslinger og nogle svampe.

Hvad sker der i koralblegning?

Under stress uddriver korallerne deres zooxanthellae, med hvem de har et symbiotisk forhold, hvilket fører til deres lysere eller helt hvide udseende (da algerne er ansvarlige for koralernes smukke farve). Dette er koralblegning. Det kalkholdige skelet viser gennem koralets gennemsigtige væv, som nu er blottet for zooxanthellae.

Tæthederne af zooxanthellae kan reducere eller koncentrationen af ​​fotosyntetiske pigmenter i algerne kan mindske. Reef-bygning koraller har generelt omkring 1-5 x 10 ⁶ zooxanthellae cm ^-2 af levende overflade væv og 2-10 pg chlorophyll per zooxanthellae. På grund af blegning går omkring 60-90 procent af zooxanthellae væk, og hver af disse organismer mister 50-80 procent af dets fotosyntetiske pigmenter.

Koralblegning påvirker korallerne alvorligt. Hvis blegningen falder med tiden, det vil sige, hvis de stressfremkaldende faktorer ikke er for svære, kan koralerne genvinde deres symbiotiske alger om nogle få uger eller måneder. De kan derefter rekoloniseres af den samme zooxanthellae-art eller af en anden.

Men hvis blegningen er alvorlig, genoprettes de udtømte zooxanthellae ikke, og korallerne dør. Selve revet er så tabt. Når blegningen starter, kan korallerne fortsætte med at bleges, selv efter at stressoren er fjernet. Eksperter har advaret om, at det samlede areal af koralrev har reduceret med 30 procent i løbet af de sidste 30 år. I Caribien alene er omkring 90 procent af revene gået tabt.

Korallernes evne til at lægge op med stress og blegning og at genvinde fra en blegningsbegivenhed varierer mellem arter. For eksempel kan poriter lobata og andre store massive koraller med succes modstå ekstreme temperaturchocker, mens Acropora spp. og andre skrøbelige forgreningskoraler falder sammen til termisk stress efter blegningsbegivenheder.

Faktorer, som kan beskytte imod koralblegning, omfatter blegemodstand, koraltolerance og reefgenvinding. Risikoen for blegning kan også reduceres ved lokale klimatiske forhold, såsom meget skygge eller strømme af køligere vand. Sundhed og genetik af koraller og zooxanthellae kan spille en vigtig rolle for at påvirke risikoen for blegning.

Hændelse:

Alle større rev provinser har rapporteret masse koral dødeligheder i reef økosystemer siden 1870'erne. Men hyppigheden og omfanget af blegningsforstyrrelser er steget i nyere tid. Mellem 1979 og 1990 blev over 60 koralrevblegningsarrangementer ud af 105 massekoraldødeligheder observeret. I løbet af de 103 år, der gik forud for denne periode, blev der kun registreret tre blegningsbegivenheder blandt 63 massekoraldødeligheder.

Det antages, at næsten alle verdens største koralrevregioner-Caribien / Vestatlanten, Det Indiske Ocean, Det Central- og Vestlige Stillehav, Den Arabiske Golf og Rødehavet har haft koralblegning og dødelighed siden 1980'erne.

Før 1980'erne forekom koralblegning og koral mortalitetshændelser i perioder med forhøjet havvandstemperatur, men forstyrrelserne forekom kun i visse regioner og især revzoner. Men koralblegningsbegivenheder siden 1980'erne har fundet sted over et bredt geografisk område og ramt alle reefzoner. Begivenhederne i 1980'erne fandt sted i år med stor ENSO-aktivitet.

Faktorer der forårsager koralblegning:

Koraller kan se knogler og endog holdbare, men faktum er, at koralrev er yderst følsomme for miljøbelastning. De er i øjeblikket truet af vandforurening, jord erosion, eksponering ved lavvande, vejrforhold, høj gødningsbrug, fiskeri ved hjælp af sprængstoffer og uforsigtig kørsel. Den globale opvarmning vil have en alvorlig indvirkning på koralrevene. Global opvarmning betyder stigende globale luft- og vandtemperaturer.

Selvom varme tropiske farvande passer til revet, kan meget høj havvandstemperatur skade zooxanthellae. Den globale opvarmning vil resultere i smeltning af polarisker og stigende havniveauer.

Hvis sollys ikke kan trænge gennem vandet til korallerne, vil de alger, de er afhængige af, ikke være i stand til fotosyntese, og revene vil miste en kritisk energikilde. Ozonnedbrydning vil øge ultraviolet stråling på jordens overflade og forårsage koralblegningsbegivenheder. Det følgende er en diskussion af de faktorer, der fremkalder stress og forårsager koralblegning.

Stigende temperatur:

En stor stressor er forøget eller nedsat vandtemperatur sporet til global opvarmning på grund af menneskelige aktiviteter. Sommerkoralblegning er henført til høj havoverfladetemperatur i forbindelse med høj solstråling.

Coral arter trives inden for en relativt snæver temperaturmargin; så ekstremer af temperaturer kan fremkalde blegning. Blegningsbegivenheder vides at forekomme under pludselige temperaturfald (-3 ° C til -5 ° C i 5-10 dage), der opstår under sæsonbetingede kuldeudbrud. Det er hyppigere på grund af stigning i vandtemperaturer. En lille positiv anomali på 1-2 ° C i 5 til 10 uger i løbet af somrene kan fremkalde blegning.

Great Barrier Reef (GBR) har gennemgået otte masseblegningshændelser siden 1979. GBR langs Australiens nordkyst har oplevet to massakoralblegningsbegivenheder hidtil i 1998 og 2002, hvor den tabte 42 procent og 54 procent af rev. Den sydlige GBR oplevede en lignende begivenhed i 2006.

De fleste rev rejst, med lave niveauer af koral dødsfald, men skader har været svære på steder. Op til 90 procent af koraller er døde i nogle områder. Dette er en forekomst af koralrevets modtagelighed for øget vandtemperatur kombineret med havsyring. Mens de stigende temperaturer har øget hyppigheden og intensiteten af ​​blegning, har forsuring reduceret koralernes forkalkningsevne.

Små temperaturstigninger over mange uger eller stor stigning (3-4 ° C) i løbet af få dage vil resultere i koral dysfunktion. Koralblegning har forekommet mest i sommersæsonen eller i slutningen af ​​en langvarig opvarmningstid. De er rapporteret at have fundet sted i tider med lav vindhastighed, klart himmel, roligt hav og lav turbiditet. Betingelserne favoriserer lokaliseret opvarmning og høj ultraviolet (UV) stråling.

UV-stråling trænger let ind i klare havvand. Koralerne indeholder faktisk UV-absorberende forbindelser, som kan blokere potentielt skadelig UV-stråling. Men stigende temperaturer betyder reduktion i koncentrationen af ​​disse UV-absorberende forbindelser i koraller.

Derefter er zooxanthellae direkte påvirket af UV-strålingen. Ikke kun UV-stråling i intervallet 280-400 nm, men også fotosyntisk aktiv stråling (400-700 nm) er blevet impliceret i blegningsbegivenheder.

Subaerial eksponering:

Pludselig eksponering af koraller til atmosfæren, når der er ekstremt lavvande, kan El Nino Southern Oscillation (ENSO) relaterede havniveauer eller tektoniske hævninger forårsage blegning. Disse sammen med høje eller lave temperaturer i vandet, øget solstråling og fortynding af havvand kan resultere i tab af zooxanthellae og død af koraller.

sedimentation:

Det er blevet fastslået, at sedimentbelastning kunne gøre algerne zooxanthellae mere tilbøjelige til at bleges.

Fortynding af ferskvand Stormgenereret nedbør og afstrømning fortyndet revfarv og forårsager koralblegning. Men sådanne blegningsbegivenheder er kendt for at være sjældne. Selv når de opstår, er de begrænset til små nær kyster.

Miljøfremmede stoffer:

Når koraller udsættes for høje koncentrationer af kemiske forureninger som kobber, herbicider og olie, sker der koralblegning.

Epizootier:

Patogener kan forårsage blegning, men dette adskiller sig fra andre former for blegning. I patogeninduceret blegning resulterer koral sygdomme i patchy eller hel kolonidød og sloughing af bløde væv. I Middelhavet har koral Oculina patagonica gennemgået blegning. Dette skyldtes en smitsom bakterie, Vibrio Shiloi, der angreb den symbiotiske zooxanthellae. Bakterierne er kun smitsomme i varme perioder. Så det er klart, at global opvarmning vil resultere i varme forhold, der ville fremme spredning af patogener og infektioner af koraller.

Selvom det ikke resulterer i koralblegning som sådan, resulterer en stigning i omgivende elementære næringsstofkoncentrationer, såsom ammoniak og nitrat, forøgelse af zooxanthella-densiteter op til to eller tre gange. Dette kan forårsage sekundære virkninger som nedsættelse af koralresistens og øget koralers modtagelighed for sygdomme.

Blegning kan også være gavnligt:

Nylig forskning har vist, at koraller, der konsekvent udsættes for lave niveauer af stress, kan udvikle en form for resistens overfor blegning. Faktisk er det blevet fundet, at når koraller er truede, kan blegning hjælpe koralerne med at leve.

Korallkolonier, når de rammes af drastiske miljømæssige ændringer, kan slippe af med eksisterende alger for at skabe plads til andre alger, der har større evne til at trives under de truende forhold. Blegning er så en måde, hvorpå koralerne genvinder kraft.

Eksperimenter har vist, at koraller udsat for drastiske miljøforandringer, der undergår blegning, er mere tilbøjelige til at overleve i sidste ende sammenlignet med andre koraller. Det har vist sig, at korallerne har stor modstandsdygtighed. Selvom stigende temperaturer ses som en faktor, der fremkalder koralblegning, har koralrev blomstret i perioder med varme globale temperaturer i fortiden, da havniveauet steg med omkring 18 fod eller seks meter over det nuværende niveau.

Det er imidlertid ikke klart, om den adaptive blegningsproces vil kunne redde koralrev, der er angrebet af forurening eller stigende havtemperaturer.

I et forsøg på at redde koralrev fra blegning er landene begyndt at overveje udvikling af nationale strategier. Great Barrier Reef Marine Park Authority har udviklet en 'Coral Bleaching Response Plan' for at komme med en omfattende strategi til at opdage og reagere på udbredt koralblegning arrangementer spisestue sommer. En kombineret international indsats, der er bred i omfang, er timens behov.