Korallblekning: Betydelse, förekomst och faktorer som orsakar korallblekning

Läs den här artikeln för att lära dig om korallblekning: mening, förekomst och faktorer som orsakar korallblekning:

Korallblekning avser färgförlust hos korallerna som bildar de mycket bräckliga ekosystemen, korallrev. Korallrev befinner sig i omkretsliga, grunda tropiska vatten längs öar och kontinenter.

Reefsubstratet består av kalciumkarbonat från levande och döda skleraktiska koraller. Korallrevet kallas tropiska regnskogar för oceanerna, eftersom de har mycket hög produktivitet och biologisk mångfald.

Det beror på att de skleraktiska korallerna är nära sammansatta med andra ryggradslösa djur, ryggradsdjur och växter här och tillsammans är de involverade i en process med tät resurskoppling och återvinning. De skleraktiska korallerna (Phylum Cnidaria) bygger skelett av kalciumkarbonat som är sekvestrerat från vattnet. När korall polypen dör, blir dess skelett en del av revet.

Korallerna tar emot sina näringsämnen och energi genom att fånga små planktonorganismer och genom ett symbiotiskt förhållande med zooxanthellae- singelcellen, autorofiska mikroalger av olika taxa i Phylum Dinoflagellata. Dessa alger absorberar solljus och omvandlar det till energi. Zooxanthellae hjälper korallerna att producera näringsämnen genom sina fotosyntetiska funktioner.

De fotosyntetiska aktiviteterna hjälper koraller att få fasta kolföreningar för energi, öka förkalkningen och mediera elementärt näringsflöde. Zooxanthellaen får en skyddad miljö för att växa såväl som god tillgång till koldioxid för fotosyntes. Fortfarande konkurrerar de långsamt växande korallerna med de snabbt växande multicellulära algerna som korallerna kan matas under dagen genom fotosyntes i zooxanthellae och genom predation på natten.

Korallerna har faktiskt klara vävnader. De får sin färg från zooxanthellaen och verkar vacker. Korallens speciella färg beror på den klade som bor i den.

Korallblekning är ett vanligt stressrespons av koraller till olika störningar som uppstår i korallrev som innefattar naturliga och mänskliga inducerade händelser. De naturliga störningar som skador på revet är våldsamma stormar, översvämningar, extremiteter i temperaturen, El Nino Southern Oscillation (ENSO) händelser, subaeriella exponeringar, rovutbrott och epizootier.

De mänskliga inducerade faktorerna som överutnyttjande, överfiske, ökad sedimentering och överbelastning av näringsämnen är ansvariga för den ökade koralrevnedgången som noterats under senare tid. Sedan början av 1980-talet har korallrevblekning sett en ökning av frekvensen såväl som utbredd distribution.

Blekspänningen uppvisas också av mjuka koraller, jätte Tridacna musslor och vissa svampar.

Vad händer i korallblekning?

Under stress utövar korallerna deras zooxanthellae, med vilka de har ett symbiotiskt förhållande, vilket leder till deras ljusare eller helt vita utseende (eftersom algerna är ansvariga för korallens vackra färgning). Detta är korallblekning. Det kalka skelettet visar genom korallens genomskinliga vävnader, som nu saknar zooxanthellae.

Tätheten hos zooxanthellae kan minska eller koncentrationen av fotosyntetiska pigment inom algerna kan minska. Reefbyggande koraller har i allmänhet runt 1-5 x 10 ⁶ zooxanthellae cm ^-2 av levande ytvävnad och 2-10 pg klorofyll per zooxanthellae. På grund av blekning förloras omkring 60-90 procent av zooxanthellae och varje av dessa organismer förlorar 50-80 procent av dess fotosyntetiska pigment.

Korallblekning påverkar korallerna allvarligt. Om blekningen minskar med tiden, det vill säga om de stressframkallande faktorerna inte är för svåra, kan korallerna återvinna sina symbiotiska alger om några veckor eller månader. De kan sedan rekoloniseras av samma zooxanthellae-art eller av en annan.

Men om blekningen är svår, återhämtar de utarmade zooxanthellaen inte sig och korallerna dör. Revet själv är då förlorat. När blekning börjar, kan korallerna fortsätta att bleka även efter att stressorn har tagits bort. Experter har varnat för att det totala området korallrev har minskat med 30 procent under de senaste 30 åren. Bara i Karibien har omkring 90 procent av revet gått vilse.

Korallens förmåga att klara av stress och blekning och att återhämta sig från en blekningshändelse varierar mellan olika arter. Till exempel kan poriter lobata och andra stora massiva koraller framgångsrikt möta extrema temperaturchocker medan Acropora spp. och andra bräckliga förgreningskoraller sammanfaller till termisk stress efter blekningshändelser.

Faktorer som kan ge skydd mot masskoralalblekning inkluderar blekningsbeständighet, koralltolerans och reefåtervinning. Risken för blekning kan också minskas med lokala klimatförhållanden, som mycket skugga eller strömmar av kallare vatten. Hälsa och genetik hos koraller och zooxanthellae kan spela en viktig roll för att påverka risken för blekning.

Förekomst:

Alla större revprovinser har rapporterat masskorallaldödlighet i rev ekosystem sedan 1870-talet. Men frekvensen och omfattningen av blekningsstörningar har ökat de senaste tiderna. Mellan 1979 och 1990 ensam observerades över 60 korallrevblekningshändelser av 105 masskorallödor. Under de 103 år som föregår denna period registrerades endast tre blekningshändelser bland 63 masskorallödestal.

Man tror att nästan alla världens stora korallrevsområden-Karibien / västra Atlanten, Indiska oceanen, Central- och västra Stilla havet, Arabiska viken och Röda havet-har haft koralblekning och dödlighet sedan 1980-talet.

Före 1980-talet uppstod korallblekning och koralldödlighetshändelser under perioder med förhöjd havsvattentemperatur men störningarna uppträdde endast i vissa regioner och i synnerhet reefzoner. Men korallblekningshändelser sedan 1980-talet har inträffat över ett brett geografiskt område och påverkat alla revszoner. Händelserna på 1980-talet inträffade under år av storskalig ENSO-verksamhet.

Faktorer som orsakar korallblekning:

Koraller kan se beniga och jämnt hållbara men faktum är att korallrev är extremt känsliga för miljöbelastning. De hotas för närvarande av vattenförorening, jorderosion, exponering vid lågvatten, väderförhållanden, användning av höga gödningsmedel, fiske med sprängämnen och slarvig körning. Den globala uppvärmningen skulle få en allvarlig inverkan på korallrev. Den globala uppvärmningen innebär stigande globala luft- och vattentemperaturer.

Även om varma tropiska vatten passar till revet, kan mycket hög havsvattentemperatur skada zooxanthellaen. Den globala uppvärmningen skulle resultera i smältning av polska iskapslar och stigande havsnivåer.

Om solljus inte kan tränga igenom vattnet i korallerna, kommer de alger som de är beroende av inte att kunna fotosyntes och revet förlorar en kritisk energikälla. Ozonnedbrytning ökar ultraviolett strålning på jordens yta och orsakar korallblekningshändelser. Det som följer är en diskussion om de faktorer som inducerar stress och orsakar korallblekning.

Stigande temperatur:

En stor stressor är ökad eller minskad vattentemperatur som spåras för global uppvärmning på grund av mänsklig verksamhet. Sommarkoralblekning har hänförts till hög havsytemperatur i kombination med hög solstrålning.

Korallarter trivs inom en relativt smal temperaturmarginal; så extremiteter av temperaturer kan inducera blekning. Blekningshändelser är kända att inträffa under plötsliga temperaturfall (-3 ° C till -5 ° C i 5-10 dagar) som uppstår under säsongens utbrott av kall luft. Det är vanligare på grund av att temperaturen ökar. En liten positiv anomali på 1-2 ° C i 5 till 10 veckor under somrarna kan inducera blekning.

Great Barrier Reef (GBR) har genomgått åtta massblekningshändelser sedan 1979. GBR längs Australiens norra kust har bevittnat två masskoralalblekningshändelser hittills 1998 och 2002, där den förlorade 42 procent och 54 procent av rev. Den sydliga GBR bevittnade en liknande händelse under 2006.

De flesta rev återhämtade sig, med låga halter av koralldöd, men skadorna har varit svåra på platser. Upp till 90 procent av koraller har dött i vissa områden. Detta är en förekomst av korallrevens känslighet för ökade vattentemperaturer i kombination med havsyring. Medan de stigande temperaturerna har ökat frekvensen och intensiteten av blekning har försurningen minskat korallernas förkalkningsförmåga.

Liten temperaturökning över många veckor eller stor ökning (3-4 ° C) under några dagar kommer att resultera i korall dysfunktion. Korallblekning har inträffat mestadels under sommarsäsongerna eller nära slutet av en långvarig uppvärmningsperiod. De har rapporterats ha skett under tider med låg vindhastighet, klar himmel, lugnt hav och låg grumlighet. Villkoren gynnar lokal uppvärmning och hög ultraviolett (UV) strålning.

UV-strålning penetrerar lätt klart havsvatten. Korallerna innehåller faktiskt UV-absorberande föreningar som kan blockera potentiellt skadlig UV-strålning. Men stigande temperaturer innebär minskning av koncentrationen av dessa UV-absorberande föreningar i koraller.

Därefter påverkas zooxanthellaen direkt av UV-strålningen. Inte bara UV-strålning i intervallet 280-400 nm utan även fotosyntetiskt aktiv strålning (400-700 nm) har blivit implicerad i blekningshändelser.

Subaerial Exponering:

Plötslig exponering av koraller i atmosfären, när det finns extremt lågvatten, kan El Nino Southern Oscillation (ENSO) relaterade havsnivåfall eller tektoniska upplyftningar orsaka blekning. Dessa kombinerade med höga eller låga temperaturer i vattnet, ökad solstrålning och utspädning av havsvatten kan leda till förlust av zooxanthellae och koralldöd.

sedimente~~POS=TRUNC:

Det har fastslagits att sedimentbelastning skulle kunna göra algerna zooxanthellae mer benägna att bleka.

Utspädning av färskvatten Storm-genererad nederbörd och avrinning utspädd revvatten och orsakar korallblekning. Men sådana blekningshändelser är kända för att vara sällsynta. Även när de uppstår är de begränsade till små närstränder.

xenobiotika:

När koraller utsätts för höga koncentrationer av kemiska föroreningar som koppar, herbicider och olja sker koralblekning.

epizootiska sjukdomar:

Patogener kan orsaka blekning men detta skiljer sig från andra typer av blekning. Vid patogeninducerad blekning resulterar koralsjukdomar i fläckig eller hel kolonidöd och slugning av mjuka vävnader. I Medelhavet har korall Oculina patagonica genomgått blekning. Detta berodde på en smittsam bakterie, Vibrio shiloi som attackerade symbiotiska zooxanthellae. Bakterierna är smittsamma endast under varma perioder. Så det är klart att global uppvärmning skulle resultera i varma förhållanden som skulle främja spridningen av patogener och infektioner av koraller.

Även om det inte resulterar i korallblekning som sådan resulterar en ökning av omgivande elementära näringskoncentrationer, såsom ammoniak och nitrat, en ökning av zooxanthella-densiteter upp till två eller tre gånger. Detta kan orsaka sekundära effekter som att sänka korallmotståndet och öka korallernas mottaglighet för sjukdomar.

Blekning kan också vara till nytta:

Ny forskning har visat att koraller som konsekvent utsätts för låga stressnivåer kan utveckla någon form av resistens mot blekning. Det har faktiskt visat sig att när koraller är hotade kan blekning hjälpa koralerna att leva.

Korallkolonier kan, när de drabbas av drastiska miljöförändringar, bli av med befintliga alger för att skapa utrymme för andra alger som har större förmåga att trivas under de hotande förhållandena. Blekning är då ett sätt genom vilket korallerna återfår kraft.

Experiment har visat att koraller utsatta för drastiska miljöförändringar som genomgår blekning är mer sannolikt att överleva i slutändan jämfört med andra koraller. Det har visats att korallerna har stor motståndskraft. Även om stigande temperaturer ses som en faktor som inducerar korallblekning har korallrev blomstrat under perioder av varma globala temperaturer tidigare när havsnivåerna ökade med cirka 18 fot eller sex meter över nuvarande nivå.

Det är emellertid inte klart om den adaptiva processen med blekning kommer att kunna rädda korallrev som attackeras av förorening eller stigande havstemperaturer.

I ett försök att rädda korallrev från blekning har länder börjat överväga att utveckla nationella strategier. Great Barrier Reef Marine Park Authority har utvecklat en "Coral Bleaching Response Plan" för att komma fram till en övergripande strategi för att upptäcka och reagera på utbredd koralblekningshändelser matsal sommar. En kombinerad internationell insats, omfattande, är behovet av timmen.