Förekomsten av och orsakerna till korallblekning är erkänd som ett ökande globalt miljöproblem relaterat till klimatförändringar. Ett antal experiment har utförts sedan början av 1970 -talet vid Hawai'i Institute of Marine Biology's (HIMB) Coral Reef Ecology Laboratory i Kāne'ohe Bay, Hawai'i och Mid-Pacific Marine Laboratory (MPL) vid Enewetak, Marshallöarna för att fastställa de långsiktiga temperaturtröskelvärdena som inducerar korallblekning. En ny studie publicerad i PeerJ replikerar 1970-talsexperiment och ger uppmuntrande bevis som tyder på att koraller idag anpassar sig i en oväntat snabb takt. Fortfarande, dessa hastigheter överträffas av stigande havstemperaturer.

Korallblekning är en process där koraller förlorar sina symbiotiska alger, zooxanthellae, som ger en betydande matkälla och färg till deras korallvärd. Det vita korallskelettet är sedan synligt genom de transparenta vävnaderna vilket ger det karakteristiska "blekta" utseendet. Dödlighet kommer att inträffa om korall- och symbiontförhållandet inte återupprättas inom kort.

1970-talsexperimenten var de första som simulerade förhöjd temperaturspänning i ett genomströmningsvattensystem, och resultaten duplicerade effekterna av högtemperaturhändelser som har blivit allt mer utbredda, frekvent och allvarlig i korallhabitat över hela världen under de senaste 35 åren. Resultat bestämde att temperaturtoleranser för koraller var mycket låga, endast +1-2ºC över normala maxtemperaturer. Även om temperaturerna varierade geografiskt, de flesta korallarter började bleka inom detta område.

Det identiska systemet, metodik, och platsen för det första 1970-talsexperimentet replikerades 2017 med en av de ursprungliga forskarna, Dr Steve Coles. Detta gav en unik möjlighet att utvärdera om trösklarna för korallblekning har förändrats på nästan ett halvt sekel. Koraller hölls vid omgivande och förhöjda temperaturer jämförbara med 1970-experimentet under en månads exponering, följt av en återhämtningsperiod på 28 dagar.

"För att bättre förstå koralls acklimatisering och anpassning, de flesta studier jämför koraller från olika revplatser, Detta är den första studien som jämför samma korallarter från samma plats över tid. Kör om ett 48-årigt experiment med samma korallart, samma experimentupplägg, och samma observatör tillåter oss att direkt testa förändringar i koralltemperaturtolerans under det senaste halvseklet." Dr Keisha Bahr

Skillnaderna mellan de två experimenten var dramatiska. Resultaten visar en avsevärd ökning av temperaturtoleransen inom de testade korallerna. I de tre arterna av hawaiianska koraller som testades om, blekning inträffade senare, med högre överlevnads- och tillväxttakt än koraller 1970. 2017 överlevande var signifikant högre (60-92%) jämfört med 1970 (0-40%). Under förhöjda temperaturer, tillväxttakten för förkalkning minskade med i genomsnitt 26-63 %, medan 1970, genomsnittliga förkalkningsminskningar varierade mellan 99-173%.

Sådana dramatiska skillnader i temperaturtrösklar för korallblekning indikerar en kapacitet för justering av temperaturtolerans, antingen genom förändringar i fysiologiska processer eller förändringar i symbiotiska zooxanthellae-typer (acklimatisering), eller naturligt urval för att överleva mer temperaturtoleranta koraller (anpassning). Tills nu, det hade inte fastställts hur lång tid dessa processer tar eller om denna förändring kan ske i en takt som är tillräckligt snabb för att anpassa sig till frekvensen och svårighetsgraden av aktuella förhöjda temperaturhändelser.

"Även om dessa resultat är uppmuntrande i sin indikation på att acklimatisering/anpassning av koraller och deras symbionter kan ske i en oväntat snabb takt, ökad blekningstolerans kanske inte räcker för en utbredd korallöverlevnad." Dr Ku'ulei Rodgers.

"En möjlig påverkan på resultaten kan vara den avsevärt högre vattenkvaliteten i Kāne?ohe Bay 2017 jämfört med 1970 på grund av närliggande sekundärt renat avloppsvatten vid den tiden. Förhöjda nivåer av löst kväve har varit inblandade i att stimulera korallblekning. När verifierad, detta kommer att stödja vikten av att minska landbaserade näringsämnen för att hjälpa förvaltningen att begränsa korallblekning och dödlighet." Dr. Steve Coles

Den långsamma tillväxten och rekryteringen av många arter av koraller, i kombination med upprepade blekningshändelser av ökande svårighetsgrad och varaktighet, kan leda till katastrofala regionala minskningar av korallernas mångfald och överflöd. För att förhindra eller till och med mildra, detta kommer att kräva minskad användning av fossila bränslen och lägre utsläpp av CO2 och andra växthusgaser som ökar luft- och havsvattentemperaturerna världen över i en alarmerande takt.