Korallenbleiche: Bedeutung, Vorkommen und Faktoren, die zu Korallenbleiche führen

Lesen Sie diesen Artikel, um mehr über das Korallenbleichen zu erfahren: Bedeutung, Vorkommen und Faktoren, die das Bleichen von Korallen verursachen:

Korallenbleiche bezieht sich auf den Farbverlust der Korallen, die die sehr fragilen Ökosysteme, die Korallenriffe, bilden. Korallenriffe befinden sich in umliegenden tropischen tropischen Gewässern entlang von Inseln und Kontinenten.

Die Riffsubstrate bestehen aus Kalziumkarbonat von lebenden und toten Skleraktinerkorallen. Die Korallenriffe werden als tropische Regenwälder der Ozeane bezeichnet, da sie eine sehr hohe Produktivität und Biodiversität aufweisen.

Dies liegt daran, dass die skleraktinischen Korallen hier in enger Verbindung mit anderen Wirbellosen, Wirbeltieren und Pflanzen stehen und zusammen in einen Prozess der engen Kopplung und Wiederverwertung von Ressourcen involviert sind. Die skleraktinischen Korallen (Phylum Cnidaria) bilden aus dem Wasser abgelagerte Skelette aus Kalziumkarbonat. Sobald der Korallenpolyp stirbt, wird sein Skelett Teil des Riffs.

Die Korallen erhalten ihre Nährstoffe und Energie durch die Erfassung winziger planktonischer Organismen und durch eine symbiotische Beziehung zu den Zooxanthellen - einzellige, autorophische Mikroalgen verschiedener Taxa in Phylum Dinoflagellata. Diese Algen absorbieren Sonnenlicht und wandeln es in Energie um. Die Zooxanthellen helfen den Korallen, durch ihre photosynthetischen Funktionen Nährstoffe zu produzieren.

Die photosynthetischen Aktivitäten unterstützen Korallen dabei, feste Kohlenstoffverbindungen zur Energiegewinnung zu gewinnen, die Verkalkung zu erhöhen und den Nährstofffluss der Elemente zu vermitteln. Die Zooxanthellen erhalten eine geschützte Umgebung zum Einwachsen sowie eine gute Versorgung mit Kohlendioxid für die Photosynthese. Trotzdem konkurrieren die langsam wachsenden Korallen mit den schnell wachsenden multizellulären Algen, da sich die Korallen tagsüber durch Photosynthese in Zooxanthellen und durch Raubtiere in der Nacht ernähren können.

Die Korallen haben tatsächlich klare Gewebe. Sie erhalten ihre Färbung von den Zooxanthellen und wirken schön. Die Farbe der Koralle hängt von der darin lebenden Clade ab.

Das Bleichen von Korallen ist eine häufige Stressreaktion von Korallen auf verschiedene Störungen, die in den Korallenriffen auftreten, einschließlich natürlicher und vom Menschen verursachter Ereignisse. Die natürlichen Störungen, die die Riffe beschädigen, sind gewalttätige Stürme, Überschwemmungen, extreme Temperaturschwankungen, Ereignisse der Southern Oscillation (ENSO) von El Nino, subaeriale Expositionen, Raubausbrüche und Tierseuchen.

Die vom Menschen verursachten Faktoren wie Überfischung, Überfischung, verstärkte Sedimentation und Nährstoffüberladung sind für den in letzter Zeit festgestellten Rückgang der Korallenriffe verantwortlich. Seit den frühen achtziger Jahren hat das Bleichen von Korallenriffen einen Anstieg der Häufigkeit sowie eine weit verbreitete Verbreitung erfahren.

Bleichstress zeigt sich auch bei Weichkorallen, riesigen Tridacna-Muscheln und einigen Schwämmen.

Was passiert beim Bleichen von Korallen?

Unter Stress vertreiben die Korallen ihre Zooxanthellen, mit denen sie eine symbiotische Beziehung eingehen, was zu einem helleren oder vollständig weißen Aussehen führt (da die Algen für die schöne Färbung der Korallen verantwortlich sind). Dies ist Korallenbleiche. Das kalkhaltige Skelett zeigt sich durch das durchscheinende Gewebe der Koralle, das jetzt keine Zooxanthellen enthält.

Die Dichte der Zooxanthellen kann sich verringern oder die Konzentration der photosynthetischen Pigmente in den Algen kann abnehmen. Korallen mit Korallenriff haben im Allgemeinen etwa 1-5 × 10 ⁶ Zooxanthellen cm ^-2 lebendes Oberflächengewebe und 2–10 pg Chlorophyll pro Zooxanthellen. Durch das Bleichen gehen etwa 60 bis 90 Prozent der Zooxanthellen verloren, und jeder dieser Organismen verliert 50 bis 80 Prozent seiner photosynthetischen Pigmente.

Korallenbleiche beeinträchtigt die Korallen stark. Wenn die Bleiche mit der Zeit abnimmt, das heißt, wenn die stressauslösenden Faktoren nicht zu schwerwiegend sind, können die Korallen ihre symbiotischen Algen in einigen Wochen oder Monaten wiedergewinnen. Sie können dann von derselben Zooxanthellenart oder von einer anderen Spezies wieder besiedelt werden.

Wenn das Bleichen jedoch stark ist, erholen sich die erschöpften Zooxanthellen nicht und die Korallen sterben ab. Das Riff selbst ist dann verloren. Sobald das Bleichen beginnt, können die Korallen auch nach dem Entfernen des Stressors weiter bleichen. Experten haben gewarnt, dass sich die Gesamtfläche der Korallenriffe in den letzten 30 Jahren um 30 Prozent verringert hat. Allein in der Karibik sind rund 90 Prozent der Riffe verloren gegangen.

Die Fähigkeit der Korallen, Stress und Bleiche zu ertragen und sich von einem Bleichereignis zu erholen, variiert je nach Art. So können Porites Lobata und andere große massive Korallen extremen Temperaturschocks ausgesetzt werden, während Acropora spp. und andere zerbrechliche verzweigte Korallen fallen nach Bleichvorgängen unter thermische Belastung zusammen.

Zu den Faktoren, die einen Schutz gegen Korallenbleichen bieten können, gehören Bleichbeständigkeit, Korallentoleranz und Erholung des Riffs. Das Bleichrisiko kann auch durch lokale klimatische Bedingungen, wie z. B. viel Schatten oder kühlere Wasserstrahlen, verringert werden. Die Gesundheit und die Genetik von Korallen und Zooxanthellen können eine wichtige Rolle bei der Beeinflussung des Bleichrisikos spielen.

Auftreten:

Alle großen Riffprovinzen haben seit den 1870er Jahren Massensterben in Korallenriffsökosystemen gemeldet. Die Häufigkeit und der Umfang von Bleichstörungen haben jedoch in letzter Zeit zugenommen. Allein zwischen 1979 und 1990 wurden über 60 Korallenriffbleichereignisse von 105 Massenkorallensterben beobachtet. In den 103 Jahren, die diesem Zeitraum vorausgingen, wurden nur drei Bleichereignisse unter 63 Massensterben von Korallen erfasst.

Es wird vermutet, dass fast alle großen Korallenriffregionen der Welt - Karibik / Westatlantik, Indischer Ozean, Mittlerer und Westlicher Pazifik, Arabischer Golf und Rotes Meer - seit den 1980er Jahren Korallenbleiche und Mortalität aufweisen.

Vor den 1980er Jahren traten Korallenbleiche und Korallensterblichkeit während Zeiten erhöhter Meerwassertemperatur auf, die Störungen traten jedoch nur in bestimmten Regionen und insbesondere in Riffzonen auf. Korallenbleichereignisse seit den 1980er Jahren fanden jedoch in einem weiten geografischen Gebiet statt und betrafen alle Riffzonen. Die Ereignisse der 80er Jahre ereigneten sich in Jahren großer ENSO-Aktivitäten.

Faktoren, die Korallenbleiche verursachen:

Korallen sehen zwar knochig und sogar dauerhaft aus, doch die Tatsache ist, dass Korallenriffe extrem empfindlich auf Umweltstress sind. Gegenwärtig sind sie durch Wasserverschmutzung, Bodenerosion, Exposition bei Ebbe, Witterungsbedingungen, starkem Düngergebrauch, Sprengstofffischerei und unvorsichtiges Fahren gefährdet. Die globale Erwärmung hätte gravierende Auswirkungen auf die Korallenriffe. Globale Erwärmung bedeutet steigende globale Luft- und Wassertemperaturen.

Obwohl warmes tropisches Wasser zu den Riffen passt, können sehr hohe Meerwassertemperaturen die Zooxanthellen schädigen. Die globale Erwärmung würde zum Abschmelzen der Polkappen und zum Ansteigen des Meeresspiegels führen.

Wenn Sonnenlicht nicht durch das Wasser in die Korallen eindringen kann, können die Algen, auf die sie angewiesen sind, keine Photosynthese durchführen, und die Riffe verlieren eine kritische Energiequelle. Der Abbau von Ozon würde die ultraviolette Strahlung auf der Erdoberfläche erhöhen und zu Korallenbleichereignissen führen. Was folgt, ist eine Diskussion der Faktoren, die Stress hervorrufen und Korallenbleiche verursachen.

Steigende Temperatur:

Ein schwerer Stressfaktor ist, dass die Wassertemperatur aufgrund menschlicher Aktivitäten auf die globale Erwärmung zurückzuführen ist. Das Bleichen von Sommerkorallen wurde der hohen Meeresoberflächentemperatur in Verbindung mit einer hohen Sonneneinstrahlung zugeschrieben.

Korallenarten gedeihen in einem relativ engen Temperaturbereich; So können extreme Temperaturen zum Ausbleichen führen. Es ist bekannt, dass Bleichereignisse während plötzlicher Temperaturabfälle (-3 ° C bis -5 ° C für 5-10 Tage) auftreten, die während saisonaler Kaltluftausbrüche auftreten. Es ist häufiger wegen steigender Wassertemperaturen. Eine kleine positive Anomalie von 1-2 ° C für 5 bis 10 Wochen während der Sommermonate kann zu einer Bleichung führen.

Das Great Barrier Reef (GBR) hat seit 1979 acht Massenbleichereignisse durchgemacht. Der GBR entlang der Nordküste Australiens hat bisher zwei Massenbleichungen von Korallen erlebt - 1998 und 2002, bei denen sie 42 Prozent und 54 Prozent verloren hatte Riffe. Der südliche GBR erlebte 2006 ein ähnliches Ereignis.

Die meisten Riffe erholten sich mit geringen Korallensterben, aber der Schaden war an einigen Stellen schwer. In einigen Gegenden sind bis zu 90 Prozent der Korallen gestorben. Dies ist ein Beispiel für die Anfälligkeit von Korallenriffen gegenüber erhöhten Wassertemperaturen in Verbindung mit der Versauerung der Meere. Während die steigenden Temperaturen die Häufigkeit und Intensität des Bleichens erhöht haben, hat die Ansäuerung die Kalzifizierungsfähigkeit der Korallen verringert.

Ein geringer Temperaturanstieg über viele Wochen oder ein starker Anstieg (3–4 ° C) über einige Tage führt zu einer Funktionsstörung der Korallen. Das Bleichen von Korallen ist meistens während der Sommersaison oder am Ende einer längeren Erwärmungsperiode aufgetreten. Es wird berichtet, dass sie zu Zeiten niedriger Windgeschwindigkeit, klarem Himmel, ruhiger See und geringer Trübung stattgefunden haben. Die Bedingungen begünstigen ein lokales Erhitzen und eine Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung (UV).

UV-Strahlung dringt leicht in klares Meerwasser ein. Die Korallen enthalten tatsächlich UV-absorbierende Verbindungen, die möglicherweise schädliche UV-Strahlung blockieren können. Steigende Temperaturen bedeuten jedoch eine Verringerung der Konzentration dieser UV-absorbierenden Verbindungen in Korallen.

Dann werden die Zooxanthellen direkt von der UV-Strahlung beeinflusst. Nicht nur UV-Strahlung im Bereich von 280 bis 400 nm, sondern auch photosynthetisch aktive Strahlung (400 bis 700 nm) ist an Bleichereignissen beteiligt.

Unterirdische Exposition:

Plötzliche Exposition von Korallen in der Atmosphäre, bei extremer Ebbe, durch den Meeresspiegelabfall oder durch tektonische Erhebungen verursachte El Nino Southern Oscillation (ENSO) kann Bleichen verursachen. In Verbindung mit hohen oder niedrigen Wassertemperaturen, erhöhter Sonneneinstrahlung und Verdünnung des Meerwassers könnten Zooxanthellen verloren gehen und Korallen sterben.

Sedimentation:

Es wurde angenommen, dass die Sedimentbeladung die Algen-Zooxanthellen eher zum Ausbleichen veranlassen könnte.

Verdünnung von Süßwasser Stürmischer Niederschlag und Abfluss verdünnen das Riffwasser und verursachen Korallenbleiche. Solche Bleichereignisse sind jedoch als selten bekannt. Selbst wenn sie auftreten, sind sie auf kleine Uferbereiche beschränkt.

Xenobiotika:

Wenn Korallen hohen Konzentrationen chemischer Verunreinigungen wie Kupfer, Herbiziden und Öl ausgesetzt sind, kommt es zu Korallenbleiche.

Tierseuchen:

Krankheitserreger können zum Bleichen führen, dies unterscheidet sich jedoch von anderen Arten des Bleichens. Beim pathogeninduzierten Bleichen führen Korallenerkrankungen zu einem fleckigen oder ganzen Kolonietod und zum Absterben von Weichgewebe. Im Mittelmeer hat die Koralle Oculina patagonica eine Bleiche durchgemacht. Dies war auf ein infektiöses Bakterium Vibrio shiloi zurückzuführen, das die symbiotischen Zooxanthellen angriff. Die Bakterien sind nur in warmen Perioden ansteckend. Es ist also klar, dass die globale Erwärmung zu warmen Bedingungen führen würde, die die Verbreitung von Erregern und Infektionen von Korallen fördern würden.

Obwohl dies nicht zu Korallenbleichungen als solchen führt, führt eine Erhöhung der Nährstoffkonzentrationen der Umgebung, wie Ammoniak und Nitrat, zu einer Erhöhung der Zooxanthellen-Dichten um das Zwei- bis Dreifache. Dies kann sekundäre Auswirkungen haben, wie zum Beispiel die Verringerung der Korallenresistenz und die Anfälligkeit der Korallen für Krankheiten.

Bleichen kann auch vorteilhaft sein:

Jüngste Forschungen haben ergeben, dass Korallen, die beständig geringen Belastungen ausgesetzt sind, eine gewisse Resistenz gegen das Ausbleichen entwickeln können. Tatsächlich hat sich herausgestellt, dass das Bleichen der Korallen das Leben der Korallen erleichtern kann, wenn Korallen bedroht sind.

Korallenkolonien können, wenn sie von drastischen Umweltveränderungen betroffen sind, vorhandene Algen loswerden, um Platz für andere Algen zu schaffen, die unter den bedrohlichen Bedingungen besser gedeihen können. Das Bleichen ist also ein Weg, durch den die Korallen an Kraft gewinnen.

Experimente haben gezeigt, dass Korallen, die drastischen Umweltveränderungen ausgesetzt sind, die eine Bleichung erfahren, im Vergleich zu anderen Korallen mit höherer Wahrscheinlichkeit überleben. Es hat sich gezeigt, dass die Korallen sehr widerstandsfähig sind. Obwohl steigende Temperaturen als ein Faktor angesehen werden, der das Bleichen von Korallen auslöst, blühten Korallenriffe in der Vergangenheit in warmen globalen Temperaturen, als der Meeresspiegel um etwa 18 Fuß oder sechs Meter über dem heutigen Niveau anstieg.

Es ist jedoch nicht klar, ob der adaptive Bleichprozess Korallenriffe retten kann, die durch Verschmutzung oder steigende Meerestemperaturen angegriffen werden.

In einem Versuch, Korallenriffe vor dem Bleichen zu retten, haben Länder begonnen, die Entwicklung nationaler Strategien zu erwägen. Die Marine Park Authority von Great Barrier Reef hat einen "Coral-Bleaching-Reaktionsplan" entwickelt, um eine umfassende Strategie zur Erkennung und Reaktion auf ausgedehnte Korallenbleichereignisse im Sommer zu entwickeln. Eine gemeinsame internationale Anstrengung, die weitreichend ist, ist das Gebot der Stunde.