Λεύκανση κοραλλιών:Μια βαθιά κατάδυση στα θαλάσσια φαινόμενα

Τι είναι η λεύκανση κοραλλιών; Πώς συμβαίνει; Τι κάνει στο οικοσύστημα; Σε αυτό το άρθρο απαντάμε σε αυτές τις ερωτήσεις και σε άλλα καθώς συζητάμε τα θαλάσσια φαινόμενα της λεύκανσης των κοραλλιών.

Τι είναι το Coral Bleaching;

Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι παγκοσμίως γίνονται λευκοί, γίνονται πιο ευάλωτοι στις ασθένειες, χάνουν τη δομική τους ακεραιότητα και κυριολεκτικά διαλύονται κάθε χρόνο. Αυτή η περιβαλλοντική κρίση είναι γνωστή ως «λεύκανση κοραλλιών».

Παρά τις ευρέως διαδεδομένες επιδράσεις του, πολλοί εξακολουθούν να αναρωτιούνται, "Τι είναι η λεύκανση των κοραλλιών;" Δείτε την επισκόπηση παρακάτω για να μάθετε περισσότερα.

Λεύκανση κοραλλιών και κλιματική αλλαγή

Η κλιματική αλλαγή έχει αλλάξει δραματικά αμέτρητες πτυχές των οικοσυστημάτων του κόσμου, τόσο της ξηράς όσο και του νερού. Τα κοράλλια στους ωκεανούς σε όλο τον κόσμο έχουν επίσης επηρεαστεί, πιο εμφανή στις επιπτώσεις του φαινομένου που είναι γνωστό ως «λεύκανση των κοραλλιών».

Τι είναι η λεύκανση κοραλλιών; Είναι μια από τις πιο ορατές συνέπειες των κοραλλιών που ζουν υπό το άγχος της κλιματικής αλλαγής, κυρίως λόγω των αλλαγών στα:

• Θερμοκρασία
• Φως
• Διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών στο νερό

Αυτές οι περιβαλλοντικές διακυμάνσεις αναγκάζουν το κοράλλι να διώξει τα φύκια που ζουν στους ιστούς των κοραλλιών, βλάπτοντας την ικανότητά τους να επιμένουν στη συμβιωτική σχέση των οργανισμών. Χωρίς αυτό το φύκι, τα κοράλλια είναι πολύ λιγότερο πιθανό να επιβιώσουν, με αποτέλεσμα να ασπρίσουν και τελικά να πεθάνουν.

Η σημασία των συμβιωτικών φυκιών του Coral

Τα φύκια (επιστημονικά γνωστά ως "zooxanthellae") είναι μια ελάχιστα γνωστή αλλά κρίσιμη πτυχή της επιβίωσης ενός κοραλλιού. Είναι μικροσκοπικοί φωτοσυνθετικοί οργανισμοί που κατοικούν στους ιστούς των κοραλλιών, όπως αναφέρθηκε παραπάνω – αν και δεν είναι οι μόνοι που επωφελούνται από αυτή τη διάταξη.

Τα φύκια και τα κοράλλια έχουν μια «αμοιβαία» ή «συμβιωτική» σχέση, που σημαίνει ότι και τα δύο επωφελούνται από το να ζουν ο ένας στην παρέα του άλλου. Για τα φύκια, το πλεονέκτημα της διαμονής δίπλα στα κοράλλια είναι η προστασία από το περιβάλλον. Επιπλέον, έχουν πρόσβαση σε κρίσιμες χημικές ενώσεις που απαιτούνται για τη φωτοσύνθεση.

Από την άλλη πλευρά, τα κοράλλια επωφελούνται από τη συνεργασία με τις ζωοξανθέλες μέσω της παραγωγής οξυγόνου και της απομάκρυνσης αποβλήτων από τα φύκια. Αυτή η ενίσχυση είναι η υγεία του κοραλλιού, βελτιώνοντας δραστικά τις πιθανότητες επιβίωσής του. Ωστόσο, δεν είναι μόνο αυτό. Τα φύκια παρέχουν επίσης στο κοράλλι τις ενώσεις που παράγουν με τη φωτοσύνθεση:

• Γλυκόζη
• Γλυκερόλη
• Αμινοξέα

Στη συνέχεια, το κοράλλι χρησιμοποιεί όλα αυτά τα προϊόντα για να συνθέσει περισσότερες χημικές ουσίες που είναι απαραίτητες για τη διατήρηση της ζωής, συμπεριλαμβανομένων πρωτεϊνών, λιπών, υδατανθράκων και, το πιο σημαντικό, ανθρακικού ασβεστίου. (Το ανθρακικό ασβέστιο είναι το ίδιο το υλικό που συνθέτει τον «σκελετό» των κοραλλιών)

Μαζί, τα δύο θρεπτικά συστατικά ανακυκλώνουν τα νερά του ωκεανού με αξιοσημείωτη αποτελεσματικότητα. Μπορούν να απορροφήσουν έως και το 90% του οργανικού υλικού των φυκών στον ιστό των κοραλλιών, δημιουργώντας τελικά τους ακμάζοντες υφάλους που γνωρίζουν και αγαπούν οι άνθρωποι σήμερα.

Όταν τα κοράλλια χάσουν τους μικροσκοπικούς συντρόφους της ζωής τους, χάνουν την πρόσβαση σε όλα αυτά τα διατροφικά πλεονεκτήματα, βυθίζοντας κατακόρυφα την υγεία τους και οδηγώντας τα να αφανιστούν. Το φαινόμενο «λεύκανσης» συμβαίνει επειδή τα φύκια είναι συχνά υπεύθυνα για τα ζωηρά χρώματα των κοραλλιών. Ελλείψει αυτών, το κοράλλι στερείται εντελώς οποιαδήποτε απόχρωση εκτός από το λευκό.

Ποιες είναι οι κύριες αιτίες της λεύκανσης των κοραλλιών;

Η λεύκανση των κοραλλιών προκαλείται από πολλούς περιβαλλοντικούς παράγοντες, ορισμένοι από τους οποίους αναφέρονται παραπάνω. Οι ερευνητές λένε ότι οι άνθρωποι πρέπει να ερμηνεύουν τα αίτια της λεύκανσης των κοραλλιών σύμφωνα με το ακόλουθο πλαίσιο, που αποτελείται από τρία διαφορετικά στοιχεία:

• Εξωτερικοί κανόνες ενεργοποίησης: Αύξηση της θερμοκρασίας, αλλαγές φωτός και διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών, όπως αναφέρθηκε παραπάνω.
• Συμπτώματα: Η αποβολή των ζωοξανθελλών και οι συνέπειες αυτής της φυσιολογικής απόκρισης.
• Μηχανισμοί: Αυτό συνδέεται με την απώλεια αμοιβαίων φυκών και αφορά συγκεκριμένα τα μέσα με τα οποία αποβάλλονται από το κοράλλι λόγω των αντιδράσεων του κοραλλιού σε περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Το τρίτο στοιχείο είναι το λιγότερο κατανοητό από όλα. Ωστόσο, οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι η γενετική σύνθεση των ζωοξανθελλών θα μπορούσε να υποδεικνύει πώς τα δύο συμβίωση θα μπορούσαν να ανταποκριθούν στις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η γενετική των φυκιών, συγκεκριμένα, θα μπορούσε να αλλάξει την ευπάθεια των κοραλλιών στη λεύκανση. Επιπλέον, το κοράλλι θα μπορούσε να είναι καλύτερα εξοπλισμένο για να εγκλιματιστεί στο μεταβαλλόμενο περιβάλλον, ανάλογα με το γενετικό προφίλ των φυκών.

Η απόκριση της Coral στο οξειδωτικό στρες και τη θερμοκρασία

Παρά την αβεβαιότητα, οι ερευνητές γνωρίζουν ότι ένας κεντρικός παράγοντας στις αιτιολογικές δυνάμεις πίσω από τη λεύκανση των κοραλλιών είναι η φυσιολογική απόκριση των κοραλλιών στο οξειδωτικό στρες. Το οξειδωτικό στρες είναι όταν τα λιπίδια, οι πρωτεΐνες και το DNA καταστρέφονται λόγω της παραγωγής και της συσσώρευσης «ενδιάμεσων ουσιών μειωμένου οξυγόνου», όπως:

• Ρίζες υπεροξειδίου : Αυτά μπορεί να προκύψουν από διάφορες φυσιολογικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένου του μεταβολισμού του οξυγόνου και της διάσπασης ξένων βιολογικών υλικών. Παράγεται επίσης από ένζυμα, οδηγώντας στον ουσιαστικό του ρόλο στην καταπολέμηση επιβλαβών μικροβίων και στη διαχείριση αρκετών κυτταρικών μηχανισμών. Μπορεί να γίνουν τοξικά μετά από ορισμένες χημικές αντιδράσεις.
• Μονό οξυγόνο : Αυτή είναι μια μορφή οξυγόνου υψηλής ενέργειας που μπορεί να αντιδράσει αρνητικά με οργανικά υλικά.
• Υπεροξείδιο του υδρογόνου: Αυτό είναι λίγο δύσκολο, καθώς μελέτες έχουν δείξει ότι τα κοράλλια λειτουργούν ως «πηγή και βύθιση» (που σημαίνει ότι παράγουν και απορροφούν) του υπεροξειδίου του υδρογόνου. Ωστόσο, οι υπερβολικές συγκεντρώσεις αυτού στο νερό μπορεί να υποβαθμίσουν τα κοράλλια με την πάροδο του χρόνου.
  • Σημείωση: Μια άλλη μελέτη ανακάλυψε ότι η απελευθέρωση υπεροξειδίου του υδρογόνου από τα κοράλλια μπορεί να αντισταθμίσει τις βλαβερές συνέπειες των αυξημένων συγκεντρώσεων και να αποτρέψει τη λεύκανση.
• Ρίζες υδροξυλίου : Αυτά θεωρούνται ως μερικοί από τους πιο ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες στον κόσμο. Μπορεί να αντιδράσει «μη επιλεκτικά και στιγμιαία» με οποιαδήποτε χημική ουσία που βρίσκεται κοντά του.

Όλα αυτά τα ζητήματα επιδεινώνονται από εκτεταμένες, άνευ προηγουμένου αλλαγές στο περιβάλλον. Η έρευνα δείχνει ότι οι θερμοκρασίες των ωκεανών αυξήθηκαν κατά σχεδόν 1°C (33,8°F) τον περασμένο αιώνα, αυξάνοντας ταχέως κατά περίπου 1-2°C κάθε αιώνα.

Καθώς τα κοράλλια ωθούνται πέρα ​​από το όριο της θερμοκρασίας τους, η φυσιολογία τους γίνεται ολοένα και πιο ανισορροπημένη, βλάπτοντας την ικανότητά τους να διατηρήσουν μια συμβιωτική σχέση με τις ζωοξανθέλλες και τελικά κοστίζοντας τη ζωή τους.

Πότε η λεύκανση των κοραλλιών έγινε πρόβλημα;

Η λεύκανση των κοραλλιών αποτελεί σημαντικό πρόβλημα εδώ και αρκετές δεκαετίες. Από τη μία πλευρά, είναι ανακριβές να πιστεύουμε ότι ξεκίνησε η λεύκανση των κοραλλιών ειδικά λόγω της κλιματικής αλλαγής. Αυτό οφείλεται στο ότι η λεύκανση είναι μια φυσική απόκριση στο στρες και θα συμβεί με κυμαινόμενες συνθήκες της θάλασσας, αν και σε πολύ μικρότερη κλίμακα και σημαντικά λιγότερο συχνά.

Από την άλλη πλευρά, ως ζημία για τα παγκόσμια ωκεάνια οικοσυστήματα, η λεύκανση των κοραλλιών έγινε πρόβλημα πριν από περίπου 40 χρόνια. Αυτό ήταν όταν οι επιστήμονες άρχισαν να παρατηρούν τα πολυάριθμα γεγονότα μαζικής λεύκανσης που συνέβησαν σε όλο τον κόσμο.

Για παράδειγμα, το 2005, οι Ηνωμένες Πολιτείες έχασαν τους μισούς κοραλλιογενείς υφάλους της Καραϊβικής μέσα σε ένα μόνο έτος λόγω λεύκανσης. Οι ειδικοί συνέκριναν τη θερμική καταπόνηση εκείνης της χρονιάς με τα προηγούμενα 20 χρόνια χρησιμοποιώντας δορυφορικά δεδομένα και επιβεβαίωσαν ότι το περιβάλλον του 2005 από μόνο του ήταν πιο ακραίο από τις δύο τελευταίες δεκαετίες μαζί.

Είναι ενδιαφέρον, ωστόσο, ότι οι ερευνητές έμαθαν επίσης ότι οι υψηλές θερμοκρασίες δεν είναι το μόνο έναυσμα για γεγονότα μαζικής λεύκανσης. Μια επακόλουθη μαζική απώλεια κοραλλιών τον Ιανουάριο του 2010 απέδειξε πόσο θανατηφόρο θα μπορούσε να είναι και το κρύο νερό.

Οι θερμοκρασίες του ωκεανού έπεσαν λίγο περισσότερο από 12°F (-11°C), με αποτέλεσμα ορισμένα τμήματα των κοραλλιών του Florida Keys να πεθάνουν. Η απώλεια δεν ήταν τόσο εκτεταμένη όσο το γεγονός του 2005. Ωστόσο, χρησίμευσε ως μια ζοφερή υπενθύμιση ότι δεν υπάρχει μια μοναδική αιτία λεύκανσης των κοραλλιών.

Δυστυχώς, το πρόβλημα χειροτερεύει κάθε δεκαετία που περνάει. Οι παγκόσμιες αναλογίες των κοραλλιών που επηρεάζονται από γεγονότα μαζικής λεύκανσης κάθε χρόνο αυξήθηκαν από 8% τη δεκαετία του 1980 σε ένα εκπληκτικό 31% το 2016.

Πόσο συχνά εμφανίζεται η λεύκανση των κοραλλιών;

Η λεύκανση των κοραλλιών είναι δυστυχώς συχνό φαινόμενο στον σημερινό κόσμο. Όπως σημειώθηκε παραπάνω, η έκταση των οικοσυστημάτων των κοραλλιογενών υφάλων που επηρεάζονται από το φαινόμενο αυξάνεται ραγδαία κάθε χρόνο. Ωστόσο, αυτό δεν δείχνει ακριβώς πόσο συχνά αυτό το πρόβλημα συμβαίνει.

Η μαζική λεύκανση των κοραλλιών επιταχύνεται παγκοσμίως. Στη δεκαετία του 1980, όταν πρωτοεμφανίστηκε ως μια ανησυχητική παγκόσμια περιβαλλοντική ανησυχία, συνέβαινε με μέση συχνότητα μία φορά ανά 25-30 χρόνια. Τώρα, γεγονότα μαζικής λεύκανσης συμβαίνουν μία φορά κάθε έξι χρόνια και οι επιστήμονες δεν βλέπουν κανένα σημάδι ότι επιβραδύνεται.

Η λεύκανση των κοραλλιών συμβαίνει τώρα με ρυθμό που οι ύφαλοι δεν μπορούν φυσικά να συμβαδίσουν. Κατά συνέπεια, οι ύφαλοι ξεπερνούν το όριο του «επιπέδου θνησιμότητας» προτού μπορέσουν να ανακάμψουν.

Σε ιδανικές συνθήκες, ένας κοραλλιογενής ύφαλος θα είχε 10-15 χρόνια για να ανακάμψει από τις επιπτώσεις της λεύκανσης. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, οι κοινότητες φυκών τους θα αυξάνονταν σε κατάλληλους πληθυσμούς για άλλη μια φορά, παρέχοντας στα κοράλλια επαρκή διατροφή.

Δυστυχώς, με τον τρέχοντα ρυθμό ενός γεγονότος μαζικής λεύκανσης κάθε έξι χρόνια και την αύξηση της οξίνισης των ωκεανών (δημιουργώντας τα υψηλότερα επίπεδα οξύτητας σε 400.000 χρόνια), οι ύφαλοι δεν θα ανακάμψουν από μόνοι τους. Η οξίνιση μειώνει σημαντικά την ικανότητα του νερού να συγκρατεί το ανθρακικό ασβέστιο, αφήνοντας μόνο το 15% των κοραλλιογενών υφάλων με αρκετό υλικό για εκ νέου ανάπτυξη.

Μπορεί να αντιστραφεί η λεύκανση Coral;

Τεχνικά, τα κοράλλια μπορούν να ανακάμψουν από τη λεύκανση. Εάν οι συνθήκες του ωκεανού επανέλθουν στο φυσιολογικό, τα φύκια μπορούν να αναπτυχθούν ξανά και να αναπληρώσουν τα κοράλλια για άλλη μια φορά, επιτρέποντας στον ύφαλο να αναπτυχθεί και να επιστρέψει στην προηγούμενη κατάστασή του. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τα φύκια θα χρειάζονταν 10-15 χρόνια κατάλληλων συνθηκών για να θεραπευτούν. Δυστυχώς, στο σημερινό κλίμα, αυτό φαίνεται να είναι δύσκολο να επιτευχθεί.

Ένα πρωταρχικό πράγμα που μπορούν να κάνουν οι άνθρωποι για να σταματήσουν ή να επιβραδύνουν τα γεγονότα μαζικής λεύκανσης είναι να μετριάσουν τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής. Συγκεκριμένα, η μείωση των αερίων του θερμοκηπίου (GHGs) μπορεί να μειώσει σημαντικά την απώλεια κοραλλιών παγκοσμίως. Αυτό θα βοηθήσει επίσης στην καταπολέμηση της οξίνισης των ωκεανών, η οποία εμποδίζει ενεργά την ανάπτυξη των υφάλων.

Εάν οι άνθρωποι - συμπεριλαμβανομένων των εταιρειών που ευθύνονται για τη συντριπτική πλειοψηφία των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου - κάνουν το μέρος τους για να μειώσουν το αποτύπωμά τους άνθρακα, ο κόσμος θα μπορούσε απλώς να εξασφαλίσει την ευκαιρία να δει τους μεγαλοπρεπείς υφάλους να ακμάζουν ξανά.

Takeaways

Λοιπόν, τι είναι η λεύκανση κοραλλιών; Είναι όταν ένα κοράλλι διώχνει τα συμβιωτικά του φύκια, γνωστά ως zooxanthellae, λόγω των σοβαρά εκτεθειμένων ωκεανών. Δεδομένου ότι τα φύκια είναι ένα κρίσιμο μέρος της επιβίωσης των κοραλλιών, τελικά πεθαίνουν εάν δεν τους δοθεί η ευκαιρία να ανακάμψουν σε κατάλληλες συνθήκες για 10-15 χρόνια.

Το ποσοστό των περιστατικών μαζικής λεύκανσης αυξάνεται ραγδαία, τώρα περίπου ένα ανά έξι χρόνια. Η προοπτική είναι ζοφερή. Ωστόσο, με συνεπείς ενέργειες για τον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής, συγκεκριμένα για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, οι ύφαλοι του κόσμου μπορεί να επιμείνουν για τα επόμενα χρόνια.