Koraal dat in een lastig pakket zit, verbleekt. Of het krijgt juist intense kleuren.

Door klimaatverandering warmen ook de oceanen op. En dat gaat de prachtige koraalriffen niet in de koude kleren zitten. De afgelopen jaren hebben we talloze beelden voorbij zien komen van zogenoemd ‘verbleekt’ koraal. Door de opwarming valt de nauwe samenwerking tussen algen en het koraal in duigen en trekken de algen weg. Wat achterblijft, is een wit – oftewel verbleekt – koraal (zie kader).

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.

De afgelopen jaren hebben we heel wat foto’s voorbij zien komen van ernstig verbleekte riffen. Maar we hebben ook gezien dat sommige koralen in reactie op een milde opwarming niet verbleken, maar juist neon-achtige kleuren krijgen. Onduidelijk was hoe die kleuren ontstonden. Maar een nieuw onderzoek – verschenen in het blad Current Biology – schept meer duidelijkheid. Het onthult dat de kleuren ontstaan doordat het koraal – ontdaan van zijn samenwerkingspartners: de algen – in een ultieme poging het vege lijf te redden, zelf een soort zonnebrand produceert.


Kleurrijke pigmenten
Onderzoeker Jörg Wiedenmann legt uit: “In gezonde koralen wordt een groot deel van het zonlicht opgenomen door de fotosynthetische pigmenten van de algen. Wanneer koralen hun samenwerkingspartners verliezen, reist het overtollige licht – dat gereflecteerd wordt door het witte koraalskelet – heen en weer binnen het weefsel.” Dat is een bijzonder stressvolle situatie voor de algen en kan deze – wanneer de omringende wateren weer wat zijn afgekoeld en een samenwerking dus weer mogelijk is – er zelfs van weerhouden om terug te keren naar het koraal. Dat is vanzelfsprekend een doemscenario voor het koraal dat sterk van deze algen afhankelijk is. En dus komen sommige koralen in actie. “Als de koraalcellen – ondanks de situatie die aan hun verbleking ten grondslag ligt – nog enigszins hun normale functies kunnen vervullen, zal de interne toename van het licht de productie van kleurrijke, beschermende pigmenten een boost geven,” aldus Wiedenmann. “De resulterende laag ‘zonnebrand’ zal de terugkeer van de samenwerkingspartners bevorderen. En als de herstellende algenpopulaties terugkeren en het licht weer voor hun fotosynthese gebruiken, daalt het lichtniveau in het koraal en zullen de koraalcellen ook de productie van de kleurrijke pigmenten weer terugschroeven.”

Wit of kleur
In reactie op een opwarming van het omringende water kunnen koralen dus kleur verliezen (echt verbleken) of meer kleur krijgen. Welke kant het opgaat, is geheel afhankelijk van de mate waarin de temperatuur van het omringende water verandert, aldus Wiedenmann. Koraal dat met een beperkte opwarming te maken krijgt, heeft het weliswaar moeilijk. “Maar koraalcellen kunnen hun ‘normale’ functies nog wel uitvoeren.” Anders is dat voor koraal dat een flinke opwarming voor de kiezen krijgt. “In dat geval kunnen de cellen hun normale reactie (meer kleur krijgen) niet op gang brengen, omdat óf de mechanismen die daaraan ten grondslag liggen, zijn aangetast óf omdat ze al hun middelen inzetten om zich op andere manieren tegen stress te beschermen en het vege lijf te redden. In dat geval worden de koralen wit.”

Koralen nabij Nieuw-Caledonië die ‘kleurrijk verbleken’. Afbeelding: The Ocean Agency/XL Catlin Seaview Survey.

Wiedenmann en collega’s baseren hun conclusies op laboratoriumexperimenten met koraal. “Onze resultaten laten zien dat koralen kleurrijker worden wanneer ze te maken krijgen met kortstondige of milde opwarming,” vertelt Wiedenmann aan Scientias.nl. “Als koralen te maken krijgen met veel en langdurige warmtestress, zullen ze echt verbleken en wit worden.”


Strijdlustig
De neon-achtige kleuren zijn niet alleen prachtig om te zien, maar ze zijn afgaand op dit onderzoek ergens ook hoopgevend. Want de kleuren getuigen van het feit dat het koraal nog in staat is om te vechten voor overleving. “Het laat zien dat de dieren nog steeds een ‘normale’ reactie vertonen op een hoger lichtniveau, wat erop wijst dat ze ondanks alle stress die aan de verbleking ten grondslag lag, nog steeds enigszins functioneren,” vertelt Wiedenmann. “Ook kan de toename in de productie van ‘zonnebrand-pigmenten’ actief bijdragen aan het herstel van de samenwerking met de algen.”

Geen garantie voor succes
Tegelijkertijd is zo’n kleurrijke doodsstrijd geen garantie voor succes. Het koraal kan nog altijd het onderspit delven. Dat zagen Wiedenmann en collega’s met eigen ogen gebeuren. “We analyseerden een verbleking die in 2010 nabij de Filipijnen plaatsvond. Koraal werd er gedurende enkele weken aan een relatief milde opwarming blootgesteld en werd ongelofelijk kleurrijk. Maar in de periode erna steeg de temperatuur verder en bleef gedurende langere perioden hoog, wat uiteindelijk resulteerde in het compleet afsterven van de koralen.”

Het onderzoek geeft meer inzicht in de verschillende manieren waarop koraal op veranderingen in het omringende water kan reageren. “Het onderzoek laat zien dat kleurrijk verbleekte koralen nog een relatief grote kans hebben om zich te herstellen,” vertelt Wiedenmann aan Scientias.nl. “Je zou kunnen zeggen dat ze nog vechten om te overleven.” En ze kunnen zo een inspiratiebron voor ons mensen zijn. “Het zou ons aan moeten moedigen om koralen in hun strijd te steunen en na deze crisis vastberaden te streven naar duurzamere levensstijlen en het beperken van de opwarming van de aarde. Anders zal klimaatverandering de mechanismen die koralen hebben om zichzelf te beschermen en te herstellen, snel overweldigen.”