Värmande havsvatten, orsakade av klimatförändringar och extrema klimathändelser, hotar stabiliteten hos tropiska korallrev, med potentiellt förödande konsekvenser för många revarter och de mänskliga samhällen som reven stödjer.

Ny forskning från University of Exeter visar att ökade yttemperaturer under den starka El Niño 2016 ledde till en stor koralldödshändelse på Maldiverna, och att detta har fått revens tillväxthastigheter att kollapsa. De fann också att de hastigheter med vilka vissa rev arter, särskilt papegojfisk, eroderar reven hade ökat efter denna koralldöende händelse.

Liknande magnituder av koralldöd har rapporterats på många andra rev i regionen, inklusive på norra Stora Barriärrevet, antyder att liknande effekter kan vara mycket utbredda.

Professor Chris Perry och Dr Kyle Morgan, vid University of Exeters geografiavdelning, studerade effekterna av El Niño-händelsen 2016 på platser i södra Maldiverna och fann att händelsen inte bara hade orsakat utbredd korallblekning, ett fenomen där koraller driver ut sina fotosyntesalger när de stressas av höga temperaturer, men att detta också hade lett till omfattande koralldöd i alla undersökta livsmiljöer för grunt vattenrev.

"En mycket stor oro nu är hur snabbt dessa rev kan återhämta sig. Återhämtning från liknande tidigare störningar på Maldiverna har tagit 10-15 år, men stora blekningshändelser förutspås bli mycket vanligare än så här. Om så är fallet kan det leda till långvarig förlust av revtillväxt och på så sätt begränsa kustskyddet och livsmiljötjänster som dessa rev för närvarande tillhandahåller, " sa professor Perry.

"Den mest alarmerande aspekten av denna koralldöende händelse är att den har lett till en snabb och mycket stor nedgång i tillväxthastigheten för reven. Detta har i sin tur stora konsekvenser inte bara för dessa revs kapacitet att matcha eventuella ökningar i havsnivån, men kommer sannolikt också att leda till en förlust av ytstrukturen på reven som är så avgörande för att stödja fiskarternas mångfald och överflöd."

Korallrev bildas genom ansamling av korallskelett (gjorda av kalciumkarbonat) som byggs upp under 100- till 1000-tals år, bildar de komplexa strukturer som stöder en enorm mångfald av marint liv. Den så kallade karbonatbudgeten för ett rev, som representerar balansen mellan den hastighet med vilken detta karbonat produceras av koraller och den hastighet med vilken det avlägsnas (genom biologisk eller fysisk erosion eller kemisk upplösning), påverkar utvecklingen av dessa strukturer och hur snabbt ett rev kan växa.

Effekten av dessa kombinerade faktorer var en stor minskning av karbonatbudgeten för dessa rev, med en genomsnittlig minskning på 157 %. Före uppvärmningen, reven hade varit i en period av snabb tillväxt, men efter perioden med högre havstemperaturer registrerades en negativ karbonatbudget på alla platser. Enkelt uttryckt, strukturen hos dessa rev eroderar nu i en snabbare takt än att den växer. Baserat på tidigare studier antyder forskarna att med tanke på hur allvarliga blekningseffekterna är kan det ta 10 till 15 år för fullständig återhämtning.

Omfattningen av 2016 års blekning, som också påverkade rev i andra delar av Indiska oceanen och Stilla havet, var så allvarlig att den senare utsågs till "Third Global Coral Bleaching Event".

Dr Kyle Morgan sa:"Korallrev ger en mängd fördelar. De är livsviktiga livsmiljöer, viktiga för ett stort antal arter och de är också viktiga för turism och livsmedelsförsörjning. Minskningen av karbonatbudgeten hotar dessa fördelar och kan mycket väl också leda till strukturell kollaps av rev. Den viktigaste frågan att överväga nu är om, och när, dessa rev kommer att återhämta sig, både ekologiskt och när det gäller deras tillväxt. Baserat på tidigare banor, vi förutspår att återhämtningen kommer att ta minst ett decennium, Men allt beror på omfattningen av framtida uppvärmningshändelser och klimatförändringar."

Forskare vid University of Exeter varnade för att det kan bli ytterligare höjningar av havstemperaturerna på grund av den globala uppvärmningen med potentiellt förödande effekter på korallreven.

Professor Mat Collins, en expert på klimatmodellering vid University of Exeter, sa:

"Vi förväntar oss att El Niño-variationen kommer att fortsätta in i framtiden, vilket, i kombination med stigande temperaturer på grund av global uppvärmning, betyder att vi kommer att se aldrig tidigare skådade havstemperaturer och ökande förekomst av korallblekning."

Blekning driver kollaps i revkarbonatbudgetar och revtillväxtpotential på södra Maldivernas rev publiceras i Vetenskapliga rapporter .