Studie identifiziert wichtige Algenarten, die Weichkorallen helfen, die Erwärmung der Ozeane zu überleben

Skleraktinische Korallen oder Hartkorallen sind in den letzten vier Jahrzehnten weltweit verschwunden, was auf den Klimawandel, Umweltverschmutzung, nicht nachhaltige Küstenentwicklung und Überfischung zurückzuführen ist. Allerdings ereilt einige Karibische Oktokorallen oder Weichkorallen nicht das gleiche Schicksal.

Während einer zweijährigen Untersuchung von Weichkorallen in den Florida Keys identifizierte Mary Alice Coffroth, emeritierte Professorin für Geologie an der Universität in Buffalo, zusammen mit einem kleinen Team von UB-Forschern drei Arten von Oktokoralen, die Hitzewellen überlebt haben. Während das Korallentier selbst möglicherweise hitzetolerant ist, kam ihr Team laut Coffroth zu dem Schluss, dass die symbiotischen Algen im Inneren der Koralle als eine Art Beschützer dienen.

„Die Widerstandsfähigkeit und Widerstandsfähigkeit karibischer Oktokoralen bietet Hinweise auf die Zukunft der Korallenriffe“, sagte Coffroth.

A Aktuelles Papier Ihre Forschungsergebnisse mit dem Titel „Was macht einen Gewinner aus? Wissenschaftliche Fortschritte.

Coffroth ist die Hauptautorin der Studie, die sie zwischen 2015 und 2017 mit dem Doktoranden Louis Buccella, den Studenten Katherine Eaton und Alyssa Gooding und der Technikerin Harleena Franklin durchgeführt hat. Howard Lasker, emeritierter Professor der Abteilungen Umwelt, Nachhaltigkeit und Geologie, trug ebenfalls zu der Studie bei.

Algen helfen Korallen, Hitzewellen zu überstehen

Sowohl Hart- als auch Weichkorallen sind auf eine Nährstoffsymbiose mit einzelligen Algen angewiesen, die in ihrem Gewebe leben. Wärmeres Wasser kann dazu führen, dass die Symbiose zusammenbricht, was zum Verlust der Algensymbionten führt, wodurch die Korallen weiß werden, ein Phänomen, das als Bleichen bezeichnet wird.

„Bleichen kann zum Absterben von Korallen führen“, sagte Coffroth, der seit 1998 Korallenriffe in den Florida Keys untersucht, darunter eine neuere Studie in den Jahren 2020–21. „Es ist unklar, ob die Algen die Koralle verlassen oder aus ihr ausgestoßen werden.

„In dieser Studie haben wir mögliche Mechanismen untersucht, die zur erhöhten Widerstandskraft und Widerstandsfähigkeit von drei Oktocoral-Arten angesichts der wiederkehrenden Hitzewellen im Meer beitragen, die zu Bleichereignissen führen“, sagte Coffroth und wies darauf hin, dass dies die erste Studie sei, die beide Symbionten beobachtet genetische Ausstattung und Dichte karibischer Oktokoralen vor, während und nach einer großen Hitzewelle.

Im Großen und Ganzen beherbergen Karibische Oktokoralen Symbionten innerhalb der Gattung Breviolum, sagte sie. Und dieser Symbiont trägt dazu bei, dass der Oktokoral besser mit der steigenden Hitze zurechtkommt.

„Die Breviolum-Dichten gingen während der Hitzewellen zurück, erholten sich aber schnell“, erklärte sie. „Die Sterblichkeit der Oktokoralen war im Vergleich zu ihren skleraktinischen Verwandten niedrig.“

El Niño 2014 gab Anlass zur Forschung

Als Coffroth während des El Niño 2014 verblasste Korallen sah und wusste, dass für den folgenden Sommer ein ähnliches Ereignis vorhergesagt wurde, beantragte sie ein Rapid Response Research (RAPID)-Stipendium der National Science Foundation. Sie erhielt ein Preisgeld von 56.305 US-Dollar und führte zusammen mit ihrer Masterstudentin Buccella die Studie in den Keys durch, wobei sie 28 Monate lang das Schicksal der Oktokoralen und ihrer Symbionten verfolgte.

Sie und andere Mitglieder des Teams unternahmen im Frühjahr und Herbst 2015 und 2016 sowie im Frühjahr und Sommer 2017 Reisen zum Keys Marine Lab am Florida Institute of Oceanography, um die Oktokoralen zu untersuchen, die Korallenfärbung aufzuzeichnen und Proben zu entnehmen, um die Dichte zu untersuchen die Symbionten und ihre genetische Identität.

„Wir wussten, dass es von entscheidender Bedeutung ist, einzelne Kolonien über ein Ereignis hinweg zu verfolgen und sowohl die Wirts- als auch die Symbiontenreaktionen langfristig zu überwachen“, sagte sie, „und die Reaktion zumindest auf der Ebene der Symbiontenarten, wenn nicht sogar des Genotyps, zu untersuchen.“ potenziell widerstandsfähige Arten identifizieren.“

Der Klimawandel schreitet schneller voran als die Korallenentwicklung

Obwohl die Studie vor fast einem Jahrzehnt begann, sagte Coffroth, dass die Ergebnisse äußerst relevant seien, da sie das widerspiegeln, was derzeit geschieht: die anhaltende Erwärmung des Meerwassers, die Zunahme von Stürmen und große Bleichereignisse auf der ganzen Welt.

„Es gibt Hinweise darauf, dass Korallen heute höheren Temperaturen standhalten als in den 1960er Jahren“, sagte sie. „Das signalisiert Evolution, aber das Problem ist, dass der Klimawandel zu schnell voranschreitet, schneller als die Evolution.“

Zusätzlich zu ihrer schönen Ästhetik bieten Korallenriffe viele Vorteile für den Planeten und seine Bewohner, darunter Barrieren für Küstenregionen, die anfällig für Hurrikane und andere tropische Stürme sind; Lebensraum für große Fische wie Zackenbarsch und Schnapper; ein Touristenziel zum Schnorcheln, Angeln und Tauchen; und eine Quelle für bioaktive Verbindungen, die in Medikamenten zur Behandlung von Entzündungen und bestimmten Krebsarten verwendet werden.

„Wenn man ein Bild von Korallenriffen sieht, als ich in den 1970er-Jahren mit dem Tauchen begann, und es mit einem heutigen vergleicht, muss man am liebsten weinen“, sagte sie. „Die Veränderung ist einfach unglaublich.“

Sie stellte zwar fest, dass diese Studie einige wichtige Beobachtungen enthält, es seien jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um besser zu verstehen, was mit dem Ökosystem geschieht.

„Ich sehe, dass Arten ausbleichen, die noch nie zuvor ausgebleicht waren, aber auch solche, die widerstandsfähiger sind“, sagte sie. „Es gibt große Unterschiede sowohl innerhalb der Tier- als auch der Symbiontengattung. Wir müssen die Unterschiede verstehen.“

Die Hoffnung besteht darin, die Erforschung der Beziehungen zwischen Korallenriffen und der Haltbarkeit der symbiotischen Algen fortzusetzen und gleichzeitig Maßnahmen zu ergreifen, um die Schäden an der Umwelt durch menschliches Handeln wie Überfischung und die Verbrennung fossiler Brennstoffe zu stoppen.

„Wir können die globale Erwärmung nicht stoppen“, sagte Coffroth. „Aber die Hoffnung ist, dass wir es verlangsamen können.“