För marina skyddade områden etablerade för att hjälpa korallreven att återhämta sig från överfiske, storleken verkar verkligen göra skillnad.

I en studie som kan slå ett nytt larm för utrotningshotade koraller, forskare har funnit att små gemenskapsbaserade marina skyddade områden kan vara särskilt känsliga för attacker från törnekrona havsstjärnor ( Acanthaster arter) som kan ödelägga korallrev. Resultaten, publicerades denna vecka i tidskriften PLOS ETT , minska inte vikten av skyddade områden, men pekar på ett nytt hot som kan dyka upp från de försämrade områden som ofta omger friska ekosystem.

"De marina skyddade områdena som tillämpas på Fijiöarna har en anmärkningsvärd effekt, sa Mark Hay, Regents Professor och Harry och Linda Teasley ordförande vid School of Biological Sciences vid Georgia Institute of Technology. "Korallerna och fiskarna återhämtar sig. Men när väl dessa marina skyddade områden är framgångsrika, de lockar till sig havsstjärnorna som kan göra de små marina skyddade områdena till offer för sin egen framgång."

Forskningen, genomfördes på marina skyddade områden på Fijiöarna, fick stöd av National Science Foundation, National Institutes of Health och Teasley Endowment vid Georgia Tech. Fynden strider mot tidigare studier som visade minskade sjöstjärnhot i storskaliga marina skyddade områden.

"Framgångsrika små marina skyddade områden är som oaser i öknen som kan locka havsstjärnorna, som kan flytta sig tiotals meter per dag från försämrade områden till de mer orörda områdena, sa Cody Clements, en doktorand i Georgia Tech som genomförde forskningen. "En av de potentiella fördelarna med marina skyddade områden var tänkt att vara skydd mot dessa utbrott, men det verkade inte vara fallet i de områden vi studerade."

På Fijiöarna och andra områden i det tropiska Stilla havet, många byar har etablerat marina skyddade områden där de lokala invånarna inte tillåter fiske. Att skydda fisken hjälper till att kontrollera tång som skadar korallen, en grundart vars närvaro bidrar till att säkerställa ett hälsosamt ekosystem. Att upprätthålla fiskeförbudet är beroende av samhällets stöd för att skydda reven, som är en del av den lokala kulturen - och kan ge ekonomiska fördelar genom turism och spridning av fisk till de områden där skörd är tillåten.

Effekten av de återställda reven går utöver de återvunna områdena, som kan bidra med korall- och fisklarver för att hjälpa till att återbefolka närliggande områden.

Dessa havsstjärnor är naturliga rovdjur som attackerar koraller genom att klättra upp på rev och vända ut och in på magen för att smälta korallen. Stora populationer av havsstjärnor kan snabbt bryta ned rev, konsumerar friska koraller och orsakar storskalig korallnedgång inom några veckor.

För att bestämma omfattningen av problemet och ta reda på om havsstjärnorna verkligen föredrog marina skyddade områden, Clements studerade rev inom och omedelbart kring tre marina skyddade områden på Fijiöarnas korallkust. Först, han genomförde en undersökning för att fastställa populationstäthet för rovdjur på både skyddade rev och fiskade rev utanför deras gränser.

De skyddade områdena, Clements hittade, hade så många som 3,4 gånger så många av skadedjuren som de fiskade områdena, och deras densiteter var tillräckligt höga för att övervägas Acanthaster sjöstjärneutbrott.

Nästa, han märkte 40 havsstjärnor och bur 20 på den östra och 20 på de västra gränserna för varje skyddat område i två dagar innan han släppte dem. Clements spårade varje havsstjärna, registrera om de hade tagit sig in i de skyddade eller fiskade områdena, och hur långt de flyttade in i varje. Nästan tre fjärdedelar av havsstjärnorna kom in i de marina skyddade områdena snarare än de fiskade områdena.

"Det verkar vara något som lockar dem till de skyddade områdena, " sade Clements. "De plockar upp något, men vi vet inte nödvändigtvis vad det är." Forskningen undersökte inte kemiska signaler som kan locka havsstjärnorna, även om andra studier har föreslagit att doften av koraller som konsumeras kan dra till sig törnekronan.

Hay har en teori om att de nedbrutna korallreven kan skydda de unga havsstjärnorna, som ofta gömmer sig på dagen tills de når en viss storlek. Vuxna havsstjärnor har giftiga ryggar för att skydda dem mot fiskar eller andra potentiella fiender. När de når en viss storlek, de kan flytta in i områden med högre koralldensitet.

Även om den lilla storleken på de fijianska skyddade områdena - i genomsnitt mindre än en kvadratkilometer - kan vara negativt för att skydda mot havsstjärnorna, de kan vara positiva i ansträngningarna att bekämpa skadedjuret. Lag av lokala invånare kunde fånga rovdjuren i periodiska skördar för att hålla populationer vid lägre täthet, sa Hay.

Djuren kan gömma sig i reven, men deras matvanor gör dem oftast synliga. "När du hanterar dem tillräckligt mycket, du behöver inte se dem för att veta var de är, " sa Clements. "Du kan följa matningsärren de lämnar på korallen. Där ärret slutar, du vet att du hittar en i närheten."

Havsstjärnorna är en naturlig del av den tropiska Stillahavsmiljön, och utbrott har varit känt i flera år. Men det finns en oro för att tätheten av skadegörare och antalet utbrott har ökat i en tid då korallreven är mer sårbara.

"Rev står inför många nya stressfaktorer idag, ", sade Clements. "De kanske har kunnat tolerera törnekronangrepp i det förflutna som är för mycket för dem nu. Det finns flera hot mot korallrevens ekosystem, och det här hjälper inte."

Korallbevarandeinsatser kan ta ett decennium för att visa resultat, och Hay hoppas att det senaste hotet inte kommer att avskräcka utnämningen av marina skyddade områden.

"Våra fynd förnekar inte värdet av de skyddade områdena, men ta upp en fråga som oroar de människor som hanterar dem, " sa han. "Det här ser ut som ett hot som kan accelerera, och vi ville öka medvetenheten."