Ett samarbete mellan forskare vid University of Hawai'i (UH) vid Manoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), Hawai'i Pacific University (HPU) och National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) avslöjade för första gången tillväxthastigheter för djuphavskorallsamhällen och mönstret av kolonisering av olika arter.

Det vetenskapliga teamet använde UH Manoa Hawai'i Undersea Research Laboratorys nedsänkbara och fjärrmanövrerade fordon för att undersöka korallsamhällen på undervattens lavaflöden av olika åldrar på läflanken av ön Hawai'i. Utnyttja det faktum att lavaflödenas ålder – mellan 61 och 15, 000 år - är den äldsta möjliga åldern för korallgemenskapen som växer där, de observerade att djupvattenkorallsamhället i Hawaii verkar genomgå ett mönster av ekologisk succession över tidsskalor från århundraden till årtusenden.

Studien, publiceras denna vecka, rapporterade Coralliidae, rosa korall, var de banbrytande taxorna, den första att kolonisera efter att lavaflöden avsatts. Med tillräckligt med tid, korallgemenskapen på djupt vatten visade en förskjutning mot att stödja ett mer varierat utbud av långa, långsammare växande taxa:Isididae, bambu korall, och Antipatharia, svart korall. Den sista som koloniserades var Kulamanamana haumeaae, guldkorall, som växer över mogna bambukoraller, och är den långsammast växande taxan inom samhället.

"Denna studie var den första som uppskattade tillväxttakten för djuphavskoraller i samhällsskala, sa Meagan Putts, huvudförfattare till studien och forskningsassistent vid SOEST:s Joint Institute for Marine and Atmospheric Research (JIMAR). "Detta kan hjälpa till att informera förvaltningen av det dyrbara korallfisket i Hawai'i. Dessutom, Hawaii är förmodligen den enda platsen i världen där en sådan studie kunde ha utförts på grund av dess kontinuerliga och välkända vulkanologi."

"Innan du påbörjade detta arbete, det var oklart om ett koloniseringsmönster existerade för djuphavskorallsamhällen och inom vilken tidsram kolonisering skulle inträffa, ", sa Putts. "När det sätts i ett sammanhang med vad vi vet om hawaiiska djupvattenkorallers livshistoria, resultatet av detta arbete är vettigt." Den snabbast växande arten med kalciumbaserade skelett, ett allestädes närvarande byggmaterial i djuphavet, Coralliidae, var de första att kolonisera och i de största mängderna. Koraller med proteinbaserade eller delvis proteinbaserade skelett, sågs senare i koloniseringstidslinjen eftersom bildningen av proteinhaltiga komponenter kräver organiskt kväve, en mycket mer begränsande resurs i djuphavet. Guld korall, Kulamanamana haumeaae, har också ett proteinbaserat skelett men var den sista arten som sågs inom mönster av samhällsutveckling eftersom det kräver en värdkoloni av bambukoraller för att presentera och av en tillräckligt stor storlek för kolonisering.

Denna studie har viktiga konsekvenser för bevarande och hållbarhet för dessa ekosystem som aldrig tidigare hade kvantifierats ekologiskt. Denna forskning ger också insikter om återhämtning av djuphavsekosystem som kan störas av aktiviteter som fiske och gruvdrift.

"Ytterligare, sa Putts, "Eftersom ön Hawaii fortsätter att ha periodiska utbrott som producerar mycket nyliga djupvattenlavaflöden, den sista i maj 2018, det finns möjligheter att studera initiala bosättningsmönster och bedöma effekten heta, grumlig, mineralrikt vatten från nya flöden har på korallsamhällen."