Hierdoor heeft het Great Barrier Reef, één van de prachtigste koraalriffen ter wereld, mogelijk toch toekomst.

Koraalriffen zitten wereldwijd in het nauw. Klimaatverandering heeft er namelijk voor gezorgd dat veel koraal is afgestorven. De overgebleven koralen staan onder toenemende druk nu de watertemperaturen verder stijgen en de ernst van verbleking toeneemt. De toekomst ziet er dan ook weinig rooskleurig uit. Maar wetenschappers geven de moed niet op. Want… wat als koraal beter bestand is tegen hitte?

Verbleking
Nog niet zo lang geleden hebben onderzoekers de noodklok geluid. Grote delen van het Great Barrier Reef werden wederom geteisterd door verbleking. Het is de derde keer in slechts vijf jaar tijd dat het rif flinke klappen krijgt. Bovendien was het ernstig aangetaste deel in de afgelopen jaren nog nooit zo groot als nu. De boosdoener? Klimaatverandering. Naarmate de aarde verder opwarmt zal de oceaan ongeveer 90 procent van die extra warmte absorberen. Hierdoor stijgt de gemiddelde temperatuur van de oceaan en ontstaan er steeds gemakkelijker hittegolven. Dit betekent dat periodes van extreme verbleking steeds vaker op het toneel zullen verschijnen.


Verbleekt koraal. Afbeelding: Chris Jones

Hittebestendig
De nijpende situatie werkt een negatieve spiraal in de hand die mogelijk de ondergang betekent van vele prachtige koralen. Maar… wat als koraal nou beter opgewassen is tegen een warmere oceaan? In een nieuwe studie besloten onderzoekers dit idee verder uit te pluizen. “Onze nieuwe aanpak omvat het hittebestendig maken van koraal door de microalgen (zie kader, red.) te manipuleren,” legt onderzoeker Patrick Buerger uit. “Die spelen namelijk een sleutelrol in de hittetolerantie van het koraal.”

Een koraalrif bestaat uit koraal dat op zijn beurt weer is opgebouwd uit piepkleine zeedieren die ook wel poliepen worden genoemd. Een koraal leeft in symbiose met eencellige algen die in de poliepen ingebed zitten. Deze algen doen aan fotosynthese en produceren suikers die het koraal voeden. In ruil daarvoor biedt het koraal de algen onder meer een ‘woonplek’ aan. Maar wanner de omringende wateren opwarmen, komt deze samenwerking onder druk te staan en kunnen de algen vertrekken. Als dat gebeurt, verliest het koraal kleur, doordat het witte kalkstenen skelet van het koraal door het nu transparante weefsel heen gaat schijnen.

Het team scheidde de microalgen van koraal en kweekte ze in een gespecialiseerd laboratorium. Gedurende een periode van vier jaar werden de gekweekte microalgen vervolgens aan steeds hogere temperaturen blootgesteld. Deze temperaturen waren vergelijkbaar met de oceaantemperaturen tijdens de huidige zomerse hittegolven, die zorgen voor de desastreuse periodes van verbleking. Maar omdat de microalgen geleidelijk aan de nieuwe situatie wenden, waren ze beter in staat te overleven onder warmere omstandigheden. “In hun natuurlijke omgeving worden de microalgen alleen in de zomer – slechts één keer per jaar – aan hoge temperaturen blootgesteld,” vertelt Buerger aan Scientias.nl. “Wij onderworpen de microalgen daarentegen elke dag gedurende vier jaar aan maximale temperaturen. Op die manier worden ze gedwongen zich aan te passen.”

Directe communicatie
Na vier jaar werden de versterkte microalgen met de koraallarven herenigd. “De nieuwe koraalalgen-symbiose was beter opgewassen tegen hitte dan de oorspronkelijke,” concludeert Buerger. Dat komt omdat de hitte-tolerante microalgen beter zijn in fotosynthese en bovendien ook de koraaldiertjes hittebestendiger maken. Deze bevindingen bewijzen dat de microalgen en het koraal in directe communicatie met elkaar staan. En dat is hoopvol nieuws. Toch zijn we er nog niet. “Een van de volgende stappen in dit onderzoek is om mogelijke risico’s op te sporen en te bepalen of deze opwegen tegen de nadelen als we niet ingrijpen,” zegt Buerger. “We zullen de hitte-tolerante stammen dus verder testen. We willen bijvoorbeeld kijken wat de impact is op volwassen kolonies en op een reeks verschillende koraalsoorten. Ook willen we de stabiliteit op lange termijn onderzoeken.”


Tot stand gebrachte symbiose tussen koraallarven (hier in fluoriserend groen) en hittebestendige microalgen (rood). De larven zijn ongeveer 1 mm groot. Afbeelding: Patrick Buerger

Toch zijn de resultaten veelbelovend. Koralen die namelijk beter tegen warmte kunnen zijn minder vatbaar voor verbleking. En dat terwijl verbleking een snel om zich heen grijpend probleem is geworden, dat de teloorgang van zoveel mooie koralen betekent. De nieuwe methode biedt dan ook een sprankeltje hoop. Zeker ook omdat er verschillende soorten koraal een handje geholpen kunnen worden. “De microalgen waarmee we in deze studie hebben gewerkt kunnen een symbiose vormen met veel verschillende soorten koraal,” zegt Buerger. Dit betekent dat de bestaande diversiteit mogelijk gehandhaafd kan worden. Toch benadrukt de onderzoeker dat we het voortbestaan van koralen niet alleen van dit soort interventies moeten laten afhangen. “Krachtige actie op het gebied van klimaatverandering is van het grootste belang voor de toekomst van koraalriffen,” onderstreept hij. “Interventies zoals de onze kunnen tijd voor koraal kopen door ze te helpen overleven totdat het klimaat is gestabiliseerd.”

“We kunnen niet een heel rif vervangen, maar wel de bestaande diversiteit een handje helpen”

Gevolgen voor het Great Barrier Reef
De resultaten zijn met name goed nieuws voor het Great Barrier Reef dat zwaar gebukt gaat onder periodes van extreme verbleking. Toch is het de vraag of het hele gebied te redden valt. “We kunnen niet een heel rif vervangen, maar wel de bestaande diversiteit een handje helpen,” vertelt Buerger. “Het Great Barrier Reef is erg groot en de omstandigheden in het hoge noorden zijn heel anders dan in het zuiden. Onze bevindingen hebben voornamelijk invloed op het centrale gedeelte in het Great Barrier Reef.” Wanneer deze nieuwe methode daadwerkelijk op grote schaal ingezet kan worden, is op dit moment nog onduidelijk. “We moeten eerst nog meer onderzoek doen,” aldus Buerger.

Veel wetenschappers houden zich momenteel bezig met veelbelovende initiatieven om het prachtige Great Barrier Reef van de ondergang te redden. Nog niet zo lang geleden presenteerden onderzoekers bijvoorbeeld een ingenieus idee om wolken boven het door hitte geplaagde rif helderder te maken. Het kost echter veel tijd om dit soort interventies op de juiste manier te ontwikkelen en tot uitvoering te brengen. “Op grote schaal is er nog niet ingegrepen, omdat de meeste methodes nog in ontwikkeling zijn,” vertelt Buerger. “Het is ook moeilijk om ze op het juiste moment toe te passen. Het probleem is dat we over de hele wereld periodes zien waarin koraal massaal verbleekt, vooral in de afgelopen vijf jaar. Zolang klimaatverandering vordert, zullen we deze omvangrijke sterfte blijven ondervinden. Interventies moeten dan ook hand in hand gaan met krachtige maatregelen op het gebied van klimaatverandering om een verschil te maken. Onze studie is echter een doorbraak in de goede richting.”