När vattnet blir varmare fortsätter fenomenet "korallblekning" att spridas. Ändå är inte alla koraller lika mottagliga. Ett internationellt team under ledning av Cesar Pacherres och Moritz Holtappels från Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) i Bremerhaven och Soeren Ahmerkamp från Max Planck Institute for Marine Microbiology i Bremen kan ha hittat förklaringen:att använda minuscule filament (cilia), kan koraller påverka strömmarna i deras omedelbara närhet och skydda sig mot skadliga syrekoncentrationer, som experterna rapporterar i tidskriften Current Biology .

Korallrev är inte bara ett av de mest biologiska mångfalden ekosystem på vår planet; de är också bland de ekonomiskt viktigaste. "De är till exempel extremt viktiga för fiske och turism", säger Moritz Holtappels. "Och som vågbrytare tillhandahåller de viktiga tjänster för kustförvaltning." Därför är experterna mycket oroade över den nuvarande statusen för dessa värdefulla undervattensstäder, som samtidigt står inför en mängd olika hot:övergödsling och försurning av havet, såväl som alltför intensivt fiske. För att göra saken värre leder klimatförändringarna alltmer till den fruktade "korallblekningen."

Detta händer när vattnet blir för varmt för revbyggarna. De flesta av de små polyper som skapar dessa imponerande kalciumkarbonatformationer lever i symbios med alger som tillhör dinoflagellaterna. De erbjuder dessa organismer skydd och får i gengäld energirikt socker och andra produkter som deras "lägenhetskamrater" producerar av koldioxid och vatten med hjälp av solljus. Men denna process, känd som fotosyntes, kan bli problematisk när temperaturen klättrar för högt. Istället för att förse korallerna med energi släpper algerna ut skadliga ämnen. Som svar "avhyser" polyperna dem, vilket gör att korallerna förlorar sin färg - och i många fall dör helt av. "Men det här händer inte alla koraller i ett rev," förklarar Cesar Pacherres. "En del bleker snabbt, andra inte alls." Vad förklarar skillnaden i svar?

För att ta reda på det tittade forskarna närmare på det komplexa förhållandet mellan den steniga korallen Porites lutea och dess gröna grannar. Uppenbarligen är ett problem med denna "delade lägenhet" under vattnet att algernas fotosyntes frigör stora mängder syre. Även om det är avgörande för de flesta flora och fauna, kan för mycket syre vara farligt, särskilt i varmt vatten. När koncentrationen är för hög bearbetar algernas fotosyntesorgan allt mer syre istället för koldioxid. Detta är inte bara mindre effektivt när det gäller att generera energi; det producerar också farliga syreradikaler, som kan skada celler. "När det är för mycket solljus är det svårt för koraller att bli av med detta överskottssyre", säger Pacherres. "Låga vattenrörelser och höga temperaturer förvärrar denna effekt, känd som oxidativ stress, som allmänt anses vara den främsta orsaken till korallblekning."

Med hjälp av innovativa metoder följde experterna syrets spår. Vad de lärde sig var att algerna som producerade syret inte på något sätt var jämnt fördelade bland de undersökta korallerna. Algerna var mycket tätare i vissa områden än i andra. "Vi förväntade oss att hitta de högsta syrekoncentrationerna i vattnet ovanför dessa fotosyntes-hotspots", säger Soeren Ahmerkamp. "Men till vår stora förvåning var precis tvärtom sant."

Detta fynd motsäger den konventionella teorin om massöverföring mellan koraller och deras omgivningar:tills nyligen hade antagandet varit att när väl frigjorda ämnen lämnade vävnaden i fråga, flyttade de helt enkelt från regioner med högre koncentrationer till de med lägre koncentrationer via diffusion. Men om det vore sant borde forskarna ha hittat de högsta syrekoncentrationerna där det producerades mest syre. Den enda förklaringen till ett annat mönster är om korallerna aktivt transporterar elementet någon annanstans. Och tack vare den senaste övervakningstekniken vet de nu exakt hur det går till.

"Knepet är att de små hårstråna, eller flimmerhåren, på korallernas yta, när de flyttas unisont, skapar små virvlar," förklarar Ahmerkamp. På så sätt kan polyperna forma lokala strömmar för att specifikt ventilera de områden som är rika på alger. För att göra det leder de syrefattigt vatten från ovan till de områden med de högsta algtätheterna, där det blir laddat med syre. I sin tur flyter den uppåtgående delen av den producerade virveln bort från korallerna och släpper sin belastning högre upp i vattenpelaren. Med hjälp av en datormodell simulerade forskarna samspelet mellan diffusion och ciliärverkan på korallernas yta. Som simuleringen visar kan steniga koraller genom att producera dessa lokala virvelströmmar nära algerna halvera den yta av deras yta som exponeras för kritiska syrekoncentrationer.

"Därför är dessa fastsittande koraller inte helt utlämnade till sin marina miljö, som man tidigare trott", säger Moritz Holtappels. Att påverka massöverföringen med sin omgivning på ett målinriktat sätt, och att fläkta bort överskottssyre, kan vara avgörande för dessa organismer – särskilt de som växer i vatten med liten eller ingen ström. Men sannolikt har inte alla koraller ett så förfinat ventilationssystem. Detta kan förklara varför vissa genomgår mer extrem blekning än andra som svar på ogynnsamma förhållanden. + Utforska vidare

Modeller visar koraller som är mer motståndskraftiga mot havsuppvärmning om de byter mot mer värmebeständiga sorter av alger