Evenwichtige koralen

Koralen vormen een vierde van de biodiversiteit in de oceanen. De riffen, met hun structuren, spleten en gaten, vormen een schuilplaats voor veel andere organismen, die op hun beurt weer gegeten worden door andere dieren. Het rif vormt zo een zeer complex ecosysteem, het grootste en meest gediversifieerde dat we op Aarde kennen. Microben en algen regelen de gezondheid van de koralen, net als bij vele andere dieren. Microben helpen de koralen overleven, maar kunnen ook een bron van ziekte vormen.

 

Het jaar van de biodiversiteit loopt alweer bijna ten einde. Eerder wijdde ik een serie berichten aan de biodiversiteit en de koralen (deel 1, deel 2, deel 3, epiloog). Hier volgt een samenvatting van een interview van Carl Zimmer met Forest Rohwer over de koralen en hun evenwicht dat voor een belangrijk deel bepaald wordt door de algen en microben waar ze mee leven.

 

Een koraalrif is grotendeels de structuur die door de koraaldiertjes gemaakt wordt van

van internet: koraal

calciumcarbonaat (CaCO3) en bestaat verder uit alles wat er in het rif leeft zoals vissen en algen. Een rif groeit over geologische tijdschalen tot honderden kilometerslange structuren en tot wel duizend meter diep.

Koralen zijn één van de oudste dieren op Aarde. Ze zijn een halve tot een centimeter groot. Met hun tentakels halen ze het voedsel uit het water. De zoöxanthellen, de algen waarmee ze in symbiose leven, produceren met fotosynthese de energie die de koralen nodig hebben om hun skelet te bouwen. Deze algen worden opgenomen uit het water, maar kunnen soms ook doorgegeven worden van moeder op dochter.

 

De koralen dragen specifieke bacteriën bij zich die stikstof uit de atmosfeer kunnen fixeren en omzetten in organisch stikstof, een belangrijke voedingsstof voor de koralen. Het koraal met zijn symbiotische algen en bacteriën wordt een holobiont genoemd. De bacteriën produceren aan het oppervlak van het koraal ook stoffen tegen microben en beschermen zo het koraal tegen andere schadelijke bacteriën. Elk soort koraal herbergt duizenden soorten bacteriën.

 

Forest Rohwer bestudeert ook de virussen van het koraal. Sommige vallen de bacteriën aan, de bacteriofagen. Andere virussen zijn herpes-virussen die waarschijnlijk het koraal zelf aantasten. Dit laatste gebeurt vooral wanneer het koraal onder stress staat doordat het bijvoorbeeld blootstaat aan een te hoge of te lage temperatuur. Dit is dus eigenlijk wat ook bij de mens gebeurt. Alles bij elkaar lijkt het koraal behoorlijk op het menselijk lichaam waar ‘goede’ bacteriën ons tegen slechte bestand maken. Dat is dan ook precies wat Forest Rohwer doet: hij gebruikt de koralen om al deze interacties te bestuderen om vervolgens te kijken of het ook bij de mens zo werkt.

 

van internet: vissen voeden zich met algen

Het blijkt nu dat overbevissing een enorm probleem vormt voor de koralen. Koralen leven niet alleen in symbiose met specifieke algen, maar worden ook door gewone macroscopische zee-algen bedekt. Nu zorgen normaal gesproken de vissen ervoor dat deze algen weggegraasd worden. In het geval van overbevissing raken de koralen verstikt door de ongelimiteerde groei van de algen. Het lijkt erop dat deze macroscopische algen met hun fotosynthese zoveel suikers produceren dat de microben uitbundig groeien en ziekten veroorzaken bij de koralen. De koralen sterven af, de algen groeien nog meer en deze ziekte en de microben breiden zich uit. Het water wordt troebel en er schijnt geen weg meer terug te zijn. Op het moment is het grootste gedeelte van de koraalriffen zwaar getroffen, zo’n dertig procent van de koraalriffen is verdwenen, en 50 procent is zwaar bedreigd en zal het komende decennium waarschijnlijk verdwijnen.

 

Behalve overbevissing onderkent men al langer het probleem van de opwarming van de Aarde en haar oceanen. De koralen leven binnen nauwe temperatuurgrenzen. Zodra de temperatuur licht stijgt verliezen ze hun symbiotische algen en verbleken. Dit is de hoofdoorzaak van de dood van koralen. Toch kunnen ze zich van het verbleken herstellen en opnieuw zoöxanthellen opnemen. Het lijkt erop dat de koralen zelfs een ander soort algen kunnen opnemen die beter bestand zijn tegen hogere temperaturen; een echte aanpassing dus aan het veranderende klimaat. We zijn gewend deze ecosystemen te zien als zeer gevoelig voor iedere verandering, maar ze zijn al honderden miljoenen jaren oud, en het is waarschijnlijk dat ze zich kunnen aanpassen als we ze de tijd geven. Wat we moeten hopen is dat ze zich veel makkelijker blijken te kunnen aanpassen dan we tot nu toe konden waarnemen.

 

Jason de Caires Taylor maakte in Cancun, Mexico, een prachtige installatie onder water om de aandacht van toeristen te vestigen op de koralen en om de koralen te laten groeien op zijn beelden.

 

 

Onderwaterwereld

Bij Cancun Mexico aan de Golf van Mexico ligt op de bodem van de zee een installatie van Jason deCaires Taylor. De beelden moeten samen een onderdeel gaan uitmaken van een groot koraalrif. Dit onderwatermuseum van Cancun heeft als doel toeristen en zeeleven aan te trekken en ons meer bewust te laten worden van het belang van de zeeën en oceanen voor een evenwichtige natuur. Er zijn vele duikers en boten met doorzichtige bodem die het museum bezoeken. Hij onderstreept de noodzaak de natuur beter te begrijpen en te beschermen.

de beelden zijn afgietsels van de lokale bevolking. jason is nog steeds op zoek naar mensen die vereeuwigd willen worden en toegevoegd willen worden aan de installatie. het is genoeg een foto op te sturen en bereid te zijn naar cancun af te reizen. zie voor meer informatie zijn website.

 

Op zijn eigen site en op skynews zijn nog veel meer foto’s te vinden.

Het is te hopen dat dit mooie gebied niet door de olie bevuild zal worden.

De foto’s zijn van skynews.

De zesde massa-extinctie

Gisteren werd er bericht dat dit mooie fuutje uit Madagascar (Tachybaptus

Van internet: Tachybaptus rufolavatus

rufolavatus) uitgestorven is. Het werd al sinds 1999 niet meer waargenomen. In verband met het tegenwoordige uitsterven van vele dieren wordt gesproken over de zesde massa-extinctie. Een massa-extinctie heeft plaats wanneer er meer soorten verdwijnen dan dat erbij komen en wordt gekenmerkt door het verdwijnen van macroscopische levensvormen, zowel planten als dieren. De biodiversiteit daalt, ook wanneer de biomassa grotendeels gevormd wordt door micro-organismen.

In het kader van dit jaar van de biodiversiteit schreef ik eerder een serie berichten over koralen (Deel 1, 2, 3 en epiloog).  Gedurende de vijf massa-extincties uit de prehistorie zijn de koralen meerdere keren verdwenen, en pas na miljoenen jaren weer aangegroeid. De perioden zonder koralen worden ook wel rifgaten genoemd en hingen toen samen met een plotselinge stijging van CO₂. Ook nu zien we een bedreiging voor de koraalriffen die slecht gedijen bij de hogere temperaturen en het snel gestegen CO₂. De symbiose van de koralen met algen wordt verstoord; de koralen verbleken en sterven. Ook in dit verband wordt er gesproken van de zesde massa-extincitie.

Van internet: de vijf benoemde verticale lijnen geven massa-extincties aan. De zwarte vierkantjes geven globale rifgaten aan en de baksteentjes staan voor uitbundige groei van koraalriffen.

Deze zesde massa-extinctie zou veroorzaakt worden door de mens; door de vernietiging van het natuurlijke habitat, de jacht, de verspreiding van exotische predatoren en ziekten en door klimaatverandering. In 2004 lag de uitsterving rond de 100 tot 1000 soorten per miljoen soorten per jaar. Een situatie die in de buurt komt van elk van de vijf voorgaande massa-extincties. In alle voorgaande extincties is in totaal zo’n 98% van de soorten uitgestorven. Uitsterving hoort blijkbaar bij evolutie.

Uit wikipedia

Er worden elk jaar veel nieuwe soorten ontdekt, (zie ook National Geographic van gisteren) maar er wordt gewaarschuwd dat dit geen nieuw geëvolueerde soorten zijn. Ze worden nu pas ontdekt door de mens en vormen dus geen tegenbalans voor de waargenomen uitgestorven diersoorten.
De International Union for Conservation of Nature (IUCN) bepaalt nu of het voor een soort die met uitsterven bedreigd is de moeite loont om die te beschermen. Het is een dilemma, want gaat het om een soort die al lang niet meer is waargenomen dan loopt men het risico geld te verkwisten dat anders besteed kan worden aan een andere bedreigde soort. Het is ook moeilijk om zeker te zijn dat een soort uitgestorven is. Het is voorgekomen dat soorten waarvan men al jaren dacht dat ze uitgestorven waren toch weer waargenomen werden, de zogenaamde Lazarus-soorten. Er wordt dan een afweging gemaakt tussen de kosten voor bescherming en de kosten van een exploratie van het habitat om de soort als uitgestorven te kunnen verklaren. Experts waarschuwen dat we de strijd om de bescherming van soorten aan het verliezen zijn.

Uit: CommonDreams.org, Guardian en Nature
Zie ook links onderaan deze pagina: Mass extinction underway.
TEDtalk: Brian Skerry reveals ocean’s glory and horror.

Biodiversiteit in de oceaan (deel 3)

Een driedelig blogbericht als bescheiden bijdrage aan de oproep van Sylvie Earle om onze oceanen te redden (zie deel 1 voor haar oproep en een paar prachtige filmpjes en deel 2 over de koraalverbleking).

De gordel van koraal  
Een samenvatting van een artikel van Arnout Jaspers (journalist voor Wetenschap & Techniek) over een expeditie rond de koraalriffen van de ‘Duizend eilanden’ bij Jakarta door Naturalis.
Vervolg op deel 2

Bert Hoeksema, expeditieleider en hoofd ‘ongewervelden’ van Naturalis: “In Indonesie liggen de meest biodiverse koraalriffen ter wereld. Koraalriffen zijn sowieso de gebieden in zee met de grootste biodiversiteit. Ook uit het oogpunt van milieubescherming is het van belang om dat nauwkeurig vast te stellen. Je kunt niet alle koraalriffen op de wereld beschermen, je zult ‘parken’ moeten aanwijzen”.

Van wikipedia: gezond koraal	Van wikipedia: verbleekt koraal

Koraal groeit in ondiep water tot een meter of dertig diep, waar nog voldoende licht doordringt voor de symbiotische algen. Hoeksema en de zijnen stellen vast hoeveel

Van internet: boorkern koraal

soorten koraal er nog aanwezig zijn. Er worden ook monsters verzameld van koraal- en schelpensoorten.
Onderzoek van de soorten wijst uit dat de kwalijke invloed van Jakarta onmiskenbaar is, ook al blijken sommige soorten koraal beter bestand tegen vervuiling dan andere. Toch blijkt de vervuiling op het totaal aantal soorten geen invloed te hebben. Ook of het beschermd of bewoond gebied is maakt weinig uit. Massa-toerisme en sportduikers schijnen tot nu toe geen negatieve invloed te hebben.
Er worden ook boringen verricht in het kalkskelet van koralen die, net als bij bomen, het mogelijk maken jaarringen te onderscheiden. Met zuurtofisotopen ¹⁶O en ¹⁸O en de verhouding tussen strontium en calcium (Sr/Ca) is het mogelijk aan de jaarringen te zien hoe warm het water geweest is. Hoe meer strontium en ¹⁸O er aanwezig is hoe warmer het geweest is.

Jakarta ligt veertig kilometer verderop. Deze veelvraat van een stad, waar miljoenen op jacht zijn naar de welvaart die voor ons gewoon is, heeft voorlopig geen boodschap aan het welzijn van een koraalrif. Vuilnis en slib stromen onbekommerd de baai in, eilan­den worden afgegraven voor zandwin­ning en, zoals een expeditielid opmerkte: “Als het rond Jakarta flink geregend heeft, zien we hier een paar dagen later ladingen plastic aanspoelen.” Ook Hoek­sema’s indruk is: “Dichtbij Jakarta is de bedekkingsgraad nu nog minder dan tien jaar geleden.”
Toch is het beeld niet onverdeeld negatief. Tien jaar geleden hoorden de duikers als ze onderwater gingen nog de explosies van de illegale dynamiet-visse­rij; nu niet meer. Op de verder weg ge­legen riffen lijkt het koraal herstellende van de bleaching in 1983 en 1997. Ook is er geen bewijs dat bleaching het gevolg is van een globale klimaatsverandering. Het koraal lijkt vooral last te hebben van tijdelijke opwarming van het zeewater door El Niño en een bevolkingsexplosie onder de koraaletende doornenkroon-zeester, die al weer voorbij lijkt te zijn.
Er zal in 2015 nog steeds vol­doende te onderzoeken zijn rondom Pari.

Informatie
sheba.geo.vu.nl/~palmorph
Nationaal Natuurhistorisch Museum Naturalis organiseerde de 1000-eilandenexpeditie samen met het Research Centre for Oceano-graphy, Indonesian Institute of Sciences (PPO-LIPI), met steun van NWO, gebiedsbestuur Aard- en Levenswetenschappen, in het kader van het researchthema ‘Biodiversity in Relation to Global Change’ .
De reportage kwam tot stand zonder financiële steun of authorisatie van NWO.

Met dank aan Bert Hoeksema, Sancia van der Meij en Charles Fransen van Naturalis en Arnout Jaspers van Wetenschap & Techniek

Mijn speciale dank gaat uit naar Rob van der Vlugt, die, in het kader van het jaar van de biodiversiteit, met grote inzet ervoor gezorgd heeft dat deze boeiende artikelen van Naturalis gebruikt mochten worden voor dit driedelige blogbericht.

---

Toegift Tsjok45

Met zijn 344.400 km2 is het Great Barrier Reef de enige natuurlijke levensvorm die vanuit de ruimte te herkennen is. Om die reden wordt het ook wel het achtste wereldwonder en het "grootste aquarium van de wereld" genoemd.
Elk jaar in november is er een speciaal natuurspektakel in het noordelijke Great Barrier Reef: de sneeuwstorm. Enkele dagen na de eerste volle maan in de lente stoten alle koralen alsof ze op een geheim teken reageren tegelijk hun eieren en spermacellen af. Uit de hele wereld komen duikers om de kleurrijke sneeuwvlagen onder water te beleven.
Het is zo spectaculair en immens dat je het zou kunnen zien mocht je er vanop de maan naar staan kijken.

Van internet: koraaleitjes	Van internet: koraaleitjes

Filmpjes over dit fenomeen dat ‘spawning’ heet zijn te vinden op youtube 1, 2 (National Geographic).

Lees over het laatste nieuws ook de epiloog van dit drieluik

Biodiversiteit in de oceaan (deel 1)

Een serie van drie blogs over de biodiversiteit in de oceanen. Deel 2 en 3 vertellen over een expeditie van Naturalis naar de koraalriffen bij Jakarta. De oceanen bedekken voor 70% de oppervlakte van de Aarde. Het is ook voor het leven op land van belang dat de oceanen gezond blijven. Dit eerste deel geeft een overzicht van de problemen ten aanzien van de onderzeese biodiversiteit met prachtige films.

Sylvia Earle, TED prize winner in 2009
In haar lezing vertelt ze over de toestand waarin onze oceanen vekeren. Jacques Perrin, Jacques Cousteau en Rachel Carson konden zich 50 jaar geleden niet voorstellen dat de zee van Eden ons zo snel naar het verloren Paradijs zou brengen. Van de grote vissen is 90% opgegeten, 50% van de koraalriffen is verloren gegaan, en er is een mysterieuze vermindering van zuurstof  in sommige delen van de Stille Oceaan.

Onze kinderen zullen zich afvragen waarom we niets deden toen er nog tijd voor was. Het moet toch mogelijk zijn intelligentie bij de mens te vinden. De meeste zuurstof wordt door de oceaan geproduceerd en het grotste deel van kooldioxide wordt er door micro-organismen geabsorbeerd. Van al het leven op Aarde leeft 97% in de zee. Nu we weten dat we een probleem hebben kunnen we er iets aan doen, maar er is niet veel tijd meer. We hebben te maken met globale opwarming en de verzuring van het zeewater als gevolg van de toename van kooldioxide. Dat is slecht nieuws voor de koraalriffen.

Gelukkig verkeert de helft van de koraalriffen nog in goede staat, 10% van de vissen leeft nog, maar toch kan in 50 jaar dit alles verloren zijn. Inmiddels zijn er meer dan 4000 regio’s van de oceanen beschermd gebied verklaard, maar het is slechts 0,8% van het totale zeeoppervlak. De komende 10 jaar kunnen weleens de belangrijkste voor de komende 1000 jaar zijn. Sylvia roept iedereen op, om ook via het web, hun stem uit te dragen en de mensen gevoelig te maken voor het probleem. Wij bloggers kunnen haar helpen. Hier volgt haar lezing.

http://video.ted.com/assets/player/swf/EmbedPlayer.swf

Naar TED

Coral Reefs and climate change, a message for Copenhagen
In dit filmpje dat getoond is in Kopenhagen vertelt een meisje uit de toekomst over de verloren koraalriffen. Vreemd dat aangezien wat er op het spel staat de Kopenhagentop zo een mislukking was.

Er bestaat ook een langere versie op Vimeo

 
Met dank aan Charles Fransen van Naturalis.

Lees ook mijn blog over overbevissing

Links uit de reacties:  
David Gallo ‘onderwaterverbazing’ op TED
Océans, film van Jacques Perrin die net is uitgekomen, een prachtige site om op rond te kijken.
Evodisku (Tsjok45): Koraal, koolzuur, biodiversiteit