Biodiversiteit in de oceaan


 biodiversiteit

_____________________________________________________________________________________________________

1

<—bronnen  : Marleen 

http://ascendenza.wordpress.com/2010/02/22/biodiversiteit-in-de-oceaan-deel-1/

http://ascendenza.wordpress.com/2010/02/23/biodiversiteit-in-de-oceaan-deel-2/

http://ascendenza.wordpress.com/2010/02/26/biodiversiteit-in-de-oceaan-epiloog/

BIODIVERSITEIT 

biodiversiteit diepzee.docx (463.9 KB)
BIODIVERSITEIT POOLZEEËN.docx (343.5 KB)

(van) PIERRA   (22 februari) 2010 

 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.

Een overzicht van de problemen ten aanzien van de onderzeese biodiversiteit met prachtige films.

Sylvia EarleTED 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.

Naar TED

Coral Reefs and climate change, a message for Kopenhagen

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.

Met dank aan Charles Fransen van Naturalis.

Lees ook mijn blog over overbevissing en

http://ascendenza.wordpress.com/2010/04/21/duurzame-visserij/ 

,

De gordel van koraal

dinsdag 23 februari 2010   PIERRA 

tags :(Een samenvatting van een artikel van Arnout Jaspers (journalist voor Wetenschap & Techniek) over een expeditie bij de koraalriffen van Jakarta door Naturalis. )

De koraalriffen van Indonesië werden al in de koloniale tijd bestu­deerd door Nederlandse biologen. In 2005 onderzocht een ex­peditie van Naturalis en locale onderzoekers voor de vierde maal sinds 1983 tientallen eilandjes onder de rook van Jakarta om te in­ventariseren wat er nog over is van de natuurlijke rijkdommen. De situatie is zorgelijk, maar niet hopeloos.

‘Een gordel van smaragd’, noemde Mul­tatuli het eilandenrijk Indonesië toen de Nederlanders het er nog voor het zeggen hadden. De benaming past op kleinere schaal ook bij de sliert eilandjes die zich van Jakarta naar het noorden uitstrekt. Nederlanders onderzochten deze ‘Duizend Eilanden’ (kaart) al toen Jakarta nog Batavia heette. De eilandjes had­den toen namen als ‘Onrust’, ‘Leiden’ en ‘Alkmaar’. ‘Onrust’ heet nog steeds zo, ‘Alkmaar’ heeft nu een Indonesische naam en ‘Leiden’ bestaat niet meer, het is geërodeerd tot onder de zeespiegel.

File:Partially Bleached Coral.jpg

Van internet: gedeeltelijk verbleekt koraal

De expedities worden uitgevoerd vanaf het eilandje Pari (kaart), zo’n 40 kilometer van Jakarta, en na een paar kilometer varen verdwijnt de smog-deken en krijgt de omgeving z’n tropische kleuren terug. Van hieruit wordt bekeken wat er nog over is van de koraalriffen. De eerste systematische verkenning dateert al van 1929 door de mijnbouwkundige dienst van Nederlands-Indië. In 1983 vond grootschalig onderzoek plaats naar bleaching(het wit worden en afsterven van de koralen). Koraal bestaat uit kolonies van dierlijke organismen (poliepen) in symbiose met kleine algen die het koraal zijn kleur geven. De alg geeft de met fotosynthesis aangemaakte voedingsstoffen aan het koraal dat CO2 ervoor in ruil geeft. Bleaching is een nog niet geheel begrepen proces, maar het is duidelijk dat de algen hun gastheer verlaten.

Coral bleachingVan internet: verbleking van hetkoraal

De oorzaak wordt gezocht in te warm water, teveel UV-licht, een overmaat aan organische stoffen in het water of een combinatie hiervan. Soms wordt ook de verzuring van het zeewater als gevolg van de toename van CO2 als oorzaak genoemd. De bleaching uit 1983 werd toegeschreven aan de opwarming van het zeewater in Indonesië door El Niño.

Verbleking van koraal:

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

donderdag 25 februari  door pierra

 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”.

Bestand:Port Ghalib march 2006-0107.jpg

Van wikipedia: gezond koraal

Bestand:Moofushi bleached corals.JPG

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 soorten koraal er nog aanwezig zijn. Er worden ook monsters verzameld van koraal- en schelpensoorten.

boorkern koraal

boorkern koraal 

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.

Epiloog 

 26 februari 2010
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.
koraleneitjes koraleneitjes
Van internet: koraaleitjes Van internet: koraaleitjes



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

    <Australian reefs

< Koraalriffen

< osprey reef

°

In deze epiloog worden de laatste wetenschappelijke resultaten nog eens op een rij gezet. De informatie is afkomstig van ScienceDaily. Dit populaire on-line journal publiceerde in Januari en Februari  2010 nog meer over de koraalriffen.

Een aantal feiten over koraalriffen

  • Een korraalrif bestaat uit dunne lagen calciumcarbonaat die gedurende duizenden jaren door miljarden diertjes, de zachte koraalpoliepen, afgezet zijn.
  • Koraalriffen zijn de meest diverse ecosystemen en geven behuizing aan wel 25% van de tot nu toe bekende zeedieren, waaronder 4000 soorten vis, 700 soorten koraal en duizenden planten en andere dieren.
  • Koraal maakt al zo’n 400 miljoen jaar deel uit van het leven op Aarde.
  • Het grootste rif is ‘The Great Barrier Reef’, langs de noordoostkust van Australie en met een lengte van 2.300 km is het het grootste natuurlijke fenomeen dat er bestaat.
  • Koraalriffen beslaan slechts minder dan 0,25% van de zee maar bieden leven aan meer dan 25% van de vissoorten.
  • Ze bieden aan de kusten bescherming tegen stormen en vormen een bron voor grote toeristenindustrieën.

Van internet: Papegaaivis

<klik
In beschermde koraalgebieden kan na hevige koraalverbleking weer herstel plaatsvinden in vergelijking met gebieden die niet beschermd worden. Deze reserves worden beschermd tegen visserij en baggeren. De papegaaivis bijvoorbeeld is erg belangrijk voor het wegeten van bodemplanten, waardoor de koralen weer ruimte krijgen.

Het grootste probleem is hoe dan ook van globale aard. Het kooldioxide (CO2) zorgt voor opwarming van de Aarde en dus ook van de oceanen, waardoor de koralen hun symbiontische algen kunnen verliezen, en afsterven. Ten tweede veroorzaakt een verzuring van het water dat de capaciteit van koralen om hun skelet te vormen vermindert. Ook al zouden we CO2 –emissie nu stilleggen dan zouden voorlopig de gevolgen ervan nog lang doorwerken.

Van internet: koraalrif

Er wordt nu onderzoek gedaan in de Pacific waar regelematig el Niño huishoudt. Deze opwarming heeft desastreuze gevolgen


Professor Peter Mumby zegt: “Koraalriffen zijn de grootste levende structuren op Aarde en herbergen de grootste biodiversiteit op de planeet. De koraalriffen konden voor honderden duizenden jaren gedijen in een bepaalde omgeving, maar de klimaatveranderingen zijn te snel voor de riffen om zich daaraan aan te passen.”
bruske opwarming heeft desastreuze gevolgen voor de atmosfeer en de oceanen, maar de koralen die daar leven schijnen toch te kunnen herstellen, terwijl koralen uit andere gebieden dat misschien niet zouden kunnen. Er wordt nu onderzocht of er biologische verschillen zijn tussen deze verschilllende koralen, die zouden kunnen aangeven waarom sommige koralen resitenter zijn.

Kennislink: El Niño van 350.000 jaar geleden terug te vinden in koralen

De zesde massa-extinctie

 donderdag 27 mei 2010  door pierra

Dit  mooie fuutje uit Madagascar (Tachybaptus rufolavatus) is uitgestorven . 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.

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.

mass extinctions of coral reefs
biodiversiteit

Uit wikipedia

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.

Er worden elk jaar veel nieuwe soorten ontdekt, (zie ook National Geographic ) 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.orgGuardian en Nature

Zie ook links onderaan deze pagina: Mass extinction underway.

https://ascendenza.wordpress.com/2010/10/11/evenwichtige-koralen/ .

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 algen 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 1deel 2deel 3epiloog). 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.

 

koraal

van internet: koraal

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

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 algen om al deze interacties te bestuderen om vervolgens te kijken of het ook bij de mens zo werkt.
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.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.

overbevissing

vissen voeden zich met de algen en  dragen  zo bij  aan  een leefbaar  ecologisch evenwicht op het koraalrif

 

 

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 decennia waarschijnlijk verdwijnen.

 

Hittebestendig koraal

http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/43642892/

 24-06-2010

De ene koraalpopulatie kan beter tegen oceaanopwarming dan de andere

Koraalriffen zijn een van de grote slachtoffers van klimaatverandering. Maar de ene populatie blijkt gevoeliger te zijn voor opwarmend zeewater dan de andere. Onderzoekers hebben hun zinnen gezet op het fokken en uitzetten van genetisch sterk superkoraal om massale koraalsterfte te ondervangen.

Het is vijf voor twaalf voor de koraalriffen. Overbevissing, milieuvervuiling en kustontwikkeling hebben desastreuze effecten, maar de nekslag komt van het broeikaseffect. Door opwarming van het zeewater sterven koraaldiertjes massaal af. Er is nu een klein sprankje hoop, zegt een team van internationale onderzoekers. Zij doken in de koraalriffen en ontdekte genetische verschillen waardoor de ene koraalpopulatie beter is opgewassen tegen temperatuurverschillen dan de andere. Het onderzoeksteam doet daar deze week verslag over in PLoS One.

Koraalverbleking
De reden dat koralen massaal afsterven door klimaatverandering heeft te maken met het samenspel tussen koraalpoliepen en de duizenden piepkleine algen die ze in zich dragen. De algen leven op de afvalstoffen van de koraalpoliepen, de diertjes die op de koraalskeletten leven. Door fotosynthese zetten de algen de afvalstoffen om in suikers, waar de koraaldiertjes zich weer mee voeden. Een win-win-situatie voor beide partijen.

Deze interactie gaat mis wanneer het zeewater te warm wordt. De algen gaan dan gif produceren, waarop de koraalpoliepen de algen afstoten. Hiermee verdwijnen ook de prachtige kleuren die de algen aan het koraal geven. Dit effect wordt ook wel koraalverbleking genoemd. Blijft het langere tijd warm dan verhongeren de koraaldiertjes massaal. Wat overblijft is een massa dode witte kalkskeletten.

De onderzoekers wilden weten of verschillende koraalsoorten en populaties onderling beter of slechter bestand zijn tegen warmteveranderingen in zee. Daarvoor gingen ze naar de bron van het leven: de koraallarven, die ze vanaf de eerste bevruchting wilden kunnen bestuderen. Maar hoe kom je aan een flink aantal koraalzaad- en eicellen?

Kuitschieting
De onderzoekers richtten hun pijlen op een van de meest veelvoorkomende sterkoralen in de Caribische Zee, Montastraea faveolata. Tijdens massale kuitschietingen, die een paar dagen na volle maan in augustus plaatsvinden, laten deze koralen hun zaad- en eicellen los in het water. De bevruchting vind kort daarop plaats aan de wateroppervlakte. Daarna drijven de larven nog een week of twee los in het water rond tot ze zich als poliepen op bestaande koraalriffen of rotsen nestelen.

Het onderzoeksteam wist met succes zaad- en eicellen te verzamelen van twee locaties; een in Key Largo voor de kust van Florida en een in Puerto Morales bij Mexico. Op het moment dat de koralen op springen stonden, spanden de onderzoekers er fijnmazige netten overheen en vingen de zaad- en eicellen op. Daarna haastten ze zich naar het laboratorium om een gecontroleerde bevruchting te laten plaatsvinden. Van beide vangsten werd de helft grootgebracht onder normale omstandigheden en de andere helft in zeewater dat een à twee graden warmer was dan de gemiddelde zomertemperatuur op het thuisfront.

Misvormingen
Het onderzoeksteam nam met tijdsintervallen RNA af van ongeveer 1500 larven, om te zien hoe ze zich ontwikkelden. Naarmate de tijd verstreek kreeg de watertemperatuur een steeds grotere invloed op het patroon van gen-expressie. Na achtenveertig uur was de temperatuur meer bepalend dan herkomst. De larven begonnen zelfs samen te clusteren afhankelijk van de temperatuur waarin ze waren grootgebracht in plaats van of ze uit de populaties in Florida of Mexico kwamen. Maar de ene populatie was beter bestand tegen de wamte dan de andere.

Na ongeveer achtenveertig uur waren de koraallarven in het normale zeewater allemaal uitgegroeid tot een mooie ronde vorm. Maar de helft van de larven uit Florida die in warmer zeewater waren grootgebracht, bleek sterk misvormd te zijn. Opvallend was dat de Mexicaanse larven veel minder afwijkingen vertoonden. Zij waren genetisch beter opgewassen tegen een warmere oceaan.

Zuurbak
De onderzoekers zijn enthousiast over het bewijs van aanpassing van populaties aan specifieke lokale omstandigheden. Ze hebben ook al eerder experimenten gedaan met het kruisen van koraalsoorten, door larven in gevangenschap te laten uitgroeien tot poliepen en die later uit te zetten om koraalriffen te versterken.

Het onderzoek wil niet zeggen dat alle zorgen van de baan zijn. Een openstaande vraag is nog hoe de genetisch sterkere koraalpoliepen reageren op de giftige stoffen die algen in te warm water uitscheiden. Al verschilt het per algensoorthoe goed ze tegen hogere temperaturen kunnen. Ook kampen de koralen nog met het probleem dat naarmate zeewater meer CO2 opneemt, de oceanen zuurder worden en kalk er makkelijker in oplost. Bestaande of aangeplante koralen groeien dan minder snel aan. En in het ergste geval lossen ze zelfs op in het zeewater. Dan kun je bijplanten wat je wil, maar het is koraal naar een zuurbak dragen.

Paul Schilperoord

Nicholas R. Polato, ‘Location-specific responses to thermal stress in larvae of the reef-building coral Montastraea faveolata’, in PLoS One, 23 juni 2010.

Bekijk hier een uitgebreide video over het koralenonderzoek van een van de onderzoeksleiders, Iliana Baums van de Penn State University:

http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/43458350/

18 juni 2010

Zeewier doodt koraal met chemicaliën

Koraalriffen hebben het wereldwijd zwaar te verduren. Vooral door toedoen van de mens. Nu blijken ze ook een natuurlijke vijand te hebben: zeewier.

Wie ooit heeft gedoken of gesnorkeld bij koraal, herkent het gevoel: je waant je hier even in een sprookjeswereld. De kleuren, de grillige vormen en de rijkdom aan wezens die er leven maken koraalriffen tot een van de mooiste natuurgebieden op aarde. Bovendien zijn het belangrijke kraamkamers voor allerhande vissen en zeezoogdieren.

Maar, zoals bekend: koraal heeft het moeilijk. In de Caraïben is de laatste dertig jaar 80 procent van het koraal afgestorven. Het Australische Great Barrier Reef heeft het ook zwaar te verduren. En wereldwijd wordt zo’n 33 procent van het koraal ernstig bedreigd. De redenen: vervuiling, stijgende temperaturen, verzuring van de oceanen door het toegenomen CO2-gehalte in de lucht, en mechanische beschadiging door bijvoorbeeld scheepvaart en het vissen met dynamiet. Aan dat rijtje kan nu nog een oorzaak worden toegevoegd: zeewier.

Wetenschappers vermoedden al een tijdje dat er een link is tussen koraalsterfte en het voorkomen van zeewier. Ze zagen namelijk vaak dood koraal in de buurt van wier. Maar: komt dit doordat het wier het koraal doodt, of neemt het gewoon de plek van het koraal in nadat dit is gestorven? Douglas Rasher en Mark Hay van het Georgia Institute of Technology besloten het uit te zoeken. Hun bevindingen staan deze week in PNAS.

Cementbollen
De twee biologen voerden een serie veldproeven uit bij Fiji, in de Pacific, en Panamese riffen in de Caraïben. Ze plaatsen rekken met cementbollen bij de riffen en plantten hierop zowel koraal als enkele veelvoorkomende soorten zeewier. Op beide locaties bleek meer dan de helft van de geteste soorten wier het koraal te doden. Maar alleen als het er rechtstreeks mee in contact kwam.

Rasher en Hay wilden vervolgens ook graag weten hoe het wier het koraal ombracht. Stond het zeewier stomweg hinderlijk in de weg, zodat het bijvoorbeeld zonlicht blokkeerde; of maakten de planten misschien chemische stoffen aan waar het koraal niet tegen kon? Om dit te testen plaatsten de biologen ook plastic wier bij sommige stukken koraal, dat het zonlicht blokkeerde maar verder niets deed. En maakten ze papjes van de buitenste laag van de wiersoorten. Dit papje smeerden ze op een soort pleisters die ze op koraal plakten.

De grote boosdoeners bleken de natuurlijke chemicaliën te zijn. Het koraal dat naast de plastic wieren stond leefde gewoon door. Maar op de plekken waar de onderzoekers de pleisters met wierpap hadden geplakt, stierf het koraal vaak af. Blijkbaar maken sommige soorten zeewier stoffen aan die giftig zijn voor koraal. Welke stoffen dat precies zijn, weten de biologen nog niet. Wel vermoeden ze dat het gaat om chemicaliën die niet wateroplosbaar zijn. Anders zou ook koraal dat een klein stukje van zeewier afstaat er last van hebben, niet alleen koraal dat wier aanraakt.

Wieretende vissen
Koraal kent, naast de mens, dus ook een natuurlijke vijand. Uiteraard is die vijand er wel altijd al geweest. Is zeewier dan wel zo’n belangrijke speler bij de huidige koraalsterfte? Misschien wel, menen de onderzoekers. Zeewier wordt namelijk gegeten door vissen. Die beperken zo de schade die het wier kan aanrichten aan koraal. Maar veel koraalriffen zijn overbevist. En het effect daarvan zagen de biologen duidelijk in hun veldproeven: in gebieden met weinig vissen konden de wieren lekker gaan woekeren, terwijl ze in beschermde gebieden door vissen in toom werden gehouden.

“Als je plantenetende vissen wegvangt, veroorzaakt dat een hele keten van effecten”, zegt Hay in een persbericht. “Hoe meer er gevist wordt, hoe meer zeewier er komt. Hoe meer zeewier er is, hoe meer het koraal beschadigt. Hoe minder koraal er is, hoe minder vissen er in het gebied zullen voorkomen. En hoe minder vissen er zijn, hoe meer wier er komt. Het is een neerwaartse, negatieve spiraal. Riffen die door overbevissing zijn beschadigd, kunnen [hierdoor] mogelijk niet langer op natuurlijke wijze herstellen.”

Nadine Böke

Douglas B. Rasher & Mark E. Hay: Chemically rich seaweeds poison corals when not controlled by herbivores, in: PNAS, 10 mei 2010.

HET VERVAL VAN KORAAL 

Marine ecologyklimaatNIOZkoraalIndische Oceaanpaleoklimatologieklimaatveranderingstressecosystemen

Het verval van het koraal

Heb je ooit de kans gehad de wonderlijke onderwaterwereld van de Indonesische archipel te mogen ontdekken? Van zeereptielen tot ‘bottom huggers‘, zeekomkommers tot kreeften, zeesterren en zeeslakken; elk organisme speelt een rol in dit prachtige ecosysteem. De echte bezienswaardigheden zijn de koraalriffen die gedurende honderden miljoenen jaren zijn gevormd. Vandaag de dag krijgt het koraal veel stress te verduren. Mensen breken vaak stukken af om als souvenir mee naar huis te nemen. Ook de klimaatveranderingen in de afgelopen decennia tasten de lokale omgeving aan. Hoe groot is de invloed van deze veranderingen en wat kan het ons vertellen over de toekomst van het koraal?

Om een antwoord te krijgen op deze vragen bestudeerden de NIOZ-wetenschappers aan boord van de clipper Stad Amsterdam de klimatologische evolutie van de Indische Oceaan. Dit door middel van boringen in koralen. Koraalriffen zijn gemaakt van kalksteen, die goed zijn in het bewaren van het ‘geologisch archief’. Het geeft ons informatie over de evolutie van organismen, het ecosysteem, en over de milieuveranderingen door de tijd heen.

De riffen zijn geologische formaties opgebouwd uit geaccumuleerde skeletten van kalksteen-afscheidende diertjes en plantjes. Rifbouwende koralen zijn koloniale dieren in wiens weefsels eencellige microalgen huizen, die zoöxanthellenworden genoemd (afbeelding 1). Deze symbiotische relatie is voordelig voor beide (mutualisme): het koraal verkrijgt voedsel door de fotosynthese van de plant, de eencellige algen maken gebruik van de voedingsstoffen die het koraal afscheidt als afvalstof. De twee hebben een complementair effect op de CO2-uitwisseling, die waarschijnlijk zorgt voor de snelle groei van het koraal.


Afbeelding 1. Een typisch rifbouwend koraal
Dwarsdoorsnede van een poliep en het skelet van een typisch rifbouwend koraal, met de aanwezigheid van symbiotische microalgen (zoöxanthellen). Het organisme is koloniaal, met veel met elkaar verbonden poliepen aan het oppervlak van het kalkstenen skelet. De afbeelding geeft de relaties weer van de poliep op de kolonie en van de kolonie met het rifgemeenschap.

De koraalriffen komen voor in tropische en subtropische wateren over de gehele planeet. Ze worden het meest aangetroffen in ondiep water, en vaak dicht bij land. Koraalriffen hebben de hoogste biodiversiteit van alle mariene ecosystemen, en bieden belangrijke diensten en economische voordelen aan de menselijke populaties in de kustgebieden (afbeelding 2). Bijvoorbeeld de visserij, en als natuurlijke golfbrekers die de kustlijn en andere ecosystemen beschermen tegen hoge golven tijdens stormen.

Mensen gebruiken de riffen en hun producten op grote schaal voor voedsel, bouwmaterialen, geneesmiddelen, de aquariumhandel, enz. Andere toepassingen zijn de talrijke “ecosysteemdiensten” van de koraalriffen, zoals de recycling van voedingsstoffen en het verstrekken van voedsel, onderdak en voortplantingsgebieden voor vele andere soorten.


Afbeelding 2. Wereldwijde verspreiding van koraalriffen
De algemene wereldwijde verspreiding van koraal riffen, met blauwe randen die het aantal geslachten aanduiden (groepen van gerelateerde soorten). Het gebied binnen de, als 50 aangeduide, geslachtsrand is essentieel voor de hoge diversiteit binnen de koraaldriehoek – het Zuidoost Aziatische centrum van koraaldiversiteit. Het grijze gebied buiten het blauwomlijnde gebied representeert de regio’s waarin tenminste 10 maar minder dan 25 geslachten huizen. Bron: gebaseerd op Veron (1995).

Het natuurlijke leefgebied van de koraalriffen ligt in de buurt van de kruising van land, zee, en lucht en varieert hierdoor erg. Dit betekent een stressvolle omgeving. De koraalriffen zijn in de loop van honderden miljoenen jaren alsmaar geconfronteerd met terugkerende storingen: schade en vernielingen, gevolgd door herstel en groei. Het tempo en de aard van de recente veranderingen in het milieu zijn nu alleen zó groot dat de organismen zich niet meer (snel genoeg) kunnen aanpassen. Dit is te merken aan de wereldwijde aantasting en sterfte binnen het ecosysteem.

Gedurende de afgelopen twee eeuwen hebben de groei van de menselijke populatie en ontwikkeling het milieu enorm veranderd. Grootse systematische veranderingen omvatten bijvoorbeeld de toename van atmosferische concentraties van broeikasgassen, die het klimaat op aarde beïnvloeden.

Daarnaast zijn de globale fosfor- en stikstofcycli versneld door het gebruik van kunstmatige meststoffen en veranderd gebruik van land. De hydrologische cyclus is veranderd door zowel het bouwen van rivierdammen en wateromleidingen als de verandering van het klimaat. Belangrijke natuurlijke ecosystemen zijn veranderd door bevissing, bos- en landbouw. Omdat koraalriffen voorkomen op plekken waar land, water en lucht samenkomen zijn ze, naast de mariene en aardse gevolgen van klimaatverandering, ook zeer kwetsbaar voor menselijke activiteit.

Hogere temperaturen die verbleking van het koraal veroorzaken, de afname van de verkalking en veranderingen in de oceanische en atmosferische circulatie, vormen een grote uitdaging voor de koraalriffen. Dit soort ‘stress’ kan ook andere, niet direct aan het klimaat gerelateerde, veranderingen versterken, zoals ziekte en predatie. Hierdoor is het lastig om, wanneer de staat en kwetsbaarheid van een rif onderzocht wordt, de gevolgen van verschillende invloeden van elkaar te scheiden.

Door het kalk van het koraal te onderzoeken, kunnen we achterhalen welke stress en veranderingen het koraal de afgelopen decennia heeft moeten doorstaan. De plant-dier-gemeenschappen voegen per jaar een laag van 1 tot 2 centimeter kalk toe. Dit is vergelijkbaar met de jaarringen van een boom: een dikke laag van zomerhout gevolgd door een dunne laag van winterhout. De dikte van de laag hangt af van de temperatuur, regenval, zonlicht, voedingsstoffen, etc.

Net als bomen groeien koraalkolonies gedurende vele eeuwen. Bij het koraal is de dikte van de lagen afhankelijk van de zeetemperatuur, voedselvoorziening, het zoutgehalte en de hoeveelheid zonlicht. De geschiedenis van het klimaat en de oceaan van de afgelopen decennia en eeuwen is opgeslagen in deze jaarlagen van het koraal.

De recente geologische en biologische geschiedenis geeft maar weinig informatie waarop we voorspellingen voor de toekomst van koraalrif-ecosystemen kunnen baseren. Onzekerheden omvatten de mate waarin de menselijke activiteit het klimaat zal blijven beïnvloeden, de mate waarin de klimaat verandering de intensiteit en frequentie van El Niño zal veranderen (relatief ten opzichte van de toenemende globale temperatuur), en hoe de koraalriffen zullen reageren op de toekomstige omstandigheden.

Er bestaat geen enkele twijfel dat, wanneer het klimaat blijft veranderen, dit zal zorgen voor verder verval van de koraalriffen. Deze klimaatverandering zal nog heviger zijn in combinatie met de voorzettende niet klimaatgerelateerde stress, die ook zal blijven toenemen in omvang en frequentie.

De NIOZ-onderzoekers zullen chemische analyses uitvoeren op de boorkernen van het koraal, waaruit kan worden afgeleid hoe het klimaat in de Indische Oceaan gedurende de afgelopen 200 jaar is geëvolueerd. Wat is er veranderd sinds Darwin deze oceaan bezeilde? Is de watertemperatuur gestegen – en als dat zo is: hoeveel en wanneer? Wat waren de effecten op de neerslag, de stroming van het water, El Ninõ en de frequentie van tropische stormen? Zij zullen proberen deze vragen te beantwoorden in de 30e aflevering van Beagle: Palmbomen op Antartica.

Bron: Coral reefs & Global climate change – Potential Contributions of Climate Change to Stresses on Coral Reef Ecosystems

Meer posts van Eline Reijmerink

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

5 Responses to Biodiversiteit in de oceaan

  1. Marleen zegt:

    Een mooi overzicht. Wel eigenaardig dat we niet meer zo veel horen over de problemen van het koraal. Een soort verzadiging van de media ?

  2. Pingback: broeikasgassen / Notes B « Tsjok's blog

  3. Pingback: WP EVODISKU INHOUD B | Tsjok's blog

  4. Pingback: Biodiversiteit diepzee | Tsjok's blog

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers op de volgende wijze: