De poliepen van de bedreigde koraalsoort Cladocora caespitosa zijn duidelijk te zien op deze foto, genomen in de buurt van de Columbretes eilanden. Science Advances

Dood gewaande koralen herleven na 'fatale' hittegolf

Onderzoekers hebben voor het eerst vastgesteld dat koralen waarvan gedacht werd dat ze gestorven waren door hittestress, zich hersteld hebben. Dat biedt een sprankeltje hoop voor de koraalriffen die zowat overal ter wereld bedreigd worden door de opwarming van de aarde, maar die opwarming moet dringend een halt toegeroepen worden, zo zeggen de onderzoekers. 

De ontdekking werd per toeval gedaan door doctor Diego K. Kersting van de Freie Universität Berlin en de Universitat de Barcelona en hoogleraar Cristina Linares van de Universitat de Barcelona tijdens duikexpedities in de buurt van de Spaanse Columbretes-eilanden. Dat is een groep van kleine, onbewoonde eilandjes in de Middellandse Zee, die iets noordelijker liggen dan Mallorca en dichter bij de kust, zo'n 50 kilometer voor de kust van Orpesa del Mar. 

Sinds 2002 observeren de beide onderzoekers er 243 kolonies van de bedreigde rifbouwende koraalsoort Cladocora caespitosa. Daarbij legden ze nauwgezet de massale sterfte vast die het gevolg was van hittegolven.

"Op een zekere dag zagen we levende poliepen in deze kolonies, waarvan we dachten dat ze volkomen dood waren", zei Diego Kersting aan het Franse persbureau AFP. Hij voegde eraan toe dat dat een "grote verrassing" was.

Koraalkolonies bestaan uit talloze kleine wezens die poliepen genoemd worden. Ze leven in symbiose met eencellige algen en nadat ze zich aan de bodem hebben vastgehecht, bouwen veel soorten een exoskelet - een uitwendig skelet - van calciumcarbonaat (CaCO3), kalksteen. 

Hittegolven doden de poliepen ofwel door ze levend te 'koken', ofwel door te maken dat ze de eencellige algen afstoten die met hen in symbiose leven en hen voedingsstoffen leveren, helpen bij de kalkvorming en het verwijderen van afvalstoffen. Aangezien de algen zorgen voor de kleur van het koraal, leidt het afstoten van de algen tot de verbleking van het koraal.   

Een kwart van de koralen rond de Columbretes-eilanden is gestorven door een uitzonderlijk extreme hittegolf in 2003.

De kratervorm van Illa Grossa, het grootste eiland uit de groep, wijst duidelijk op de vulkanische oorsprong van de eilanden. De vuurtoren vooraan is een van de weinige gebouwen op de eilanden, die nu een natuurreservaat zijn. Diego Kersting is de wetenschappelijke coördinator van het marien reservaat van de Columbretes-eilanden. Fundación Aquae

Verjonging

De onderzoekers ontdekten dat in 38 procent van de getroffen kolonies, waarvan men dus dacht dat ze dood waren, de poliepen een overlevingsstrategie toegepast hadden, waarbij ze kleiner werden en gedeeltelijk hun oorspronkelijk skelet verlieten, om vervolgens geleidelijk, over een periode van jaren, opnieuw te gaan groeien en een nieuw skelet te beginnen vormen. Daarna waren ze in staat om stilletjesaan de dode gebieden opnieuw te koloniseren door knopvorming.

In de lichaamswand van de poliep vormt zich daarbij een knop die uitgroeit tot een mini-volwassene en die afbreekt van de 'moeder'. Het voordeel van deze aseksuele voortplanting is dat ze erg snel kan gaan.  

Om er zeker van te zijn dat de poliepen wel degelijk dezelfde dieren waren die herleefden, en geen nieuwe exemplaren die ontstaan waren door seksuele voortplanting, gebruikte het team 3D computer beeldvorming om te bevestigen dat het oude, verlaten kalkskelet wel degelijk verbonden was met de nieuwe structuur.

Dit proces van verjonging was al wel gevonden in het fossielenbestand, maar nog nooit waargenomen bij nu levende koraalkolonies. 

(lees voort onder de foto)

3D computer tomografie doorsnede van een verjongde Cladocora caespitosa koraliet. De onderzoekers kunnen erop zien hoe de verjongde poliep terug tot haar originele grootte uitgroeide en knoppen begon te vormen nadat ze eerst kleiner was geworden. D.K. Kersting/Freie Universität Berlin

De tijd dringt

Kersting zei dat de ontdekking de deur openzet naar de intrigerende mogelijkheid dat andere moderne koralen, zoals die in het stervende Groot Barrièrerif voor de kust van Australië, soortgelijke overlevingsstrategieën zouden kunnen toepassen.  Tot nu toe is dat evenwel niet waargenomen en verder onderzoek is nodig. 

Het betekent ook dat er een kleine kans is om te voorkomen dat rifbouwende koralen, essentiële bouwers van ecosystemen die bescherming bieden aan honderden soorten vissen,  planten en andere mariene wezens, uitsterven ten gevolge van de opwarming van de aarde. 

"Dit is uiteraard goed nieuws, maar wat we nu zien in de Middellandse Zee en andere delen van de wereld, is dat deze mariene hittegolven steeds terugkomen - ze komen nu elke zomer of om de twee zomers voor", zei Kersting. 

Deze koralen groeien ook erg traag - aan een tempo van zo'n 3 millimeter per jaar -, "dus als je om de twee zomers een hittegolf hebt, en die doet 10 tot 15 procent van de koralen afsterven, ik bedoel maar, de cijfers zijn duidelijk", zo voegde hij eraan toe. "Ze hebben echt onze hulp nodig. We moeten de klimaatverandering een halt toeroepen, omdat het anders niet genoeg zal zijn."

De studie van Kersting en Linares is gepubliceerd in Science Advances. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van Agence France-Presse (AFP).  

Van links naar rechts: een gezonde poliep, een zomerse hittegolf doet de poliep samentrekken en doet weefsel afsterven. Het grootste deel van de poliepen sterf bij het afsterven van het weefsel, maar sommige poliepen overleven dankzij verjonging, wat gekenmerkt wordt door een drastische vermindering van de grootte van de poliep en het zich gedeeltelijk terugtrekken uit de oorspronkelijke skeletstructuren. De verjongde poliepen groeien opnieuw en ondergaan knopvorming, waardoor ze uiteindelijk dode delen van de kolonie opnieuw kunnen koloniseren. Rechts is het afsterven en het herstel van een kolonie afgebeeld die getroffen werd door opwarming in 2006. De witte kleur van de kolonie is het gevolg van het ontbloten van het kalkskelet, en komt niet door verbleking, het afstoten van de symbiotische algen. Na het afsterven van het weefsel raken dode delen van de kolonie overgroeid met algen (2009). Tegen 2017 vertoont de kolonie een herstel van zo'n 80 procent, er is ook een recent afgestorven, wit deel rechts te z D.K. Kersting/Freie Universität Berlin
Een murene of moeraal ligt naast een kolonie van Cladocora caesptosa koraal in de buurt van de Columbretes-eilanden. Science Advances