Korallreven är inte dömda. Även om mänskliga aktiviteter hotar de ikoniska ekosystemen på många olika sätt, forskare hävdar att rev kan fortsätta att frodas med rätt hjälp.

En studie av forskare vid UC Santa Barbara beskriver hur en minskning av näringsföroreningar kan hjälpa till att förhindra koraller från att bleka under måttliga värmeböljor. Resultaten, som finns i tidningen Proceedings of the National Academy of Sciences , erbjuda nya strategier för att hantera dessa mycket hotade men ändå viktiga ekosystem.

Revbyggande koraller är värd för nyttiga alger i sina vävnader. I utbyte mot skydd och kväve, algerna förser korallen med sockerarter. Allt är bra tills vattnet blir för varmt.

Vid högre temperaturer, algernas fotosyntes går i överdrift, och den kemiska balansen mellan korallen och algerna bryts ner. Vid en viss tidpunkt, korallen kastar ut sin hyresgäst i en process som kallas blekning. Koraller kan överleva en tid utan sina alger, så återhämtning är möjlig om förhållandena snabbt återgår till det normala. Men i frånvaro av sin partner kommer korallen så småningom att dö, och ju värre blekningen är, desto mer sannolikt är det att det händer.

Experiment i labbet, samt några små fältstudier, började föreslå forskare att kväveföroreningar, från gödselmedel och avrinning av avlopp, kan förvärra blekning. Överskott av kväve i vattnet kan kortsluta det fördelaktiga partnerskapet mellan koraller och alger. Dock, tills nu, det var inte känt om näringseffekter på blekning förekom i många koraller över stora områden.

Forskarna från UC Santa Barbara bestämde sig för att undersöka effekterna av kväve på korallblekning - i skalan av en hel ö - som en del av deras långsiktiga ekologiska forskningsprojekt på ön Moorea i Franska Polynesien.

Teamet undersökte mer än 10, 000 koraller runt Moorea under en måttlig värmebölja 2016. De studerade enskilda korallkolonier i olika livsmiljöer för att fånga variabiliteten med hög upplösning över hela ön. Eftersom kvävehalterna naturligt fluktuerar i havsvatten, forskarna tog prover från Turbinaria ornata, en stor alg vanlig på reven runt Moorea. Detta gav ett register över det kväve som var tillgängligt för koraller under månaderna fram till värmeböljan.

"Dessa relationer är mycket komplexa, " sa huvudförfattaren Mary Donovan, en postdoktor vid universitetets Marinvetenskapsinstitut. "Så, Att studera dem i rumsliga och tidsmässiga skalor som matchar de som händer i naturen är avgörande för att avslöja dessa riktigt viktiga interaktioner."

Teamet fann att höga kväveföroreningar sänkte temperaturen vid vilken korall började bleka. Det ökade också svårighetsgraden av blekning. "Det fördubblar i princip hur allvarlig blekningen är, sa Russ Schmitt, professor vid institutionen för ekologi, Evolution, och marinbiologi (EEMB). Korall blekt vid extrema temperaturer oavsett hur mycket kväve som fanns i systemet, men även lite överskott av kväve kan tippa skalan mot kraftig blekning under måttliga värmeförhållanden.

Forskarna tittade på de två vanligaste typerna av grenkoraller i Moorea. De förväntade sig att de skulle reagera annorlunda på näringsföroreningar, eftersom den ena är mer känslig för temperaturstress än den andra. Dock, båda typerna av koraller visade identiska svar. Detta antydde att den starka effekten kväveföroreningar har på koraller vid temperaturer som normalt ligger under nivåer som utlöser blekning kan gälla i stort sett många korallarter.

Klimatförändringarna har ökat styrkan och frekvensen av marina värmeböljor, vilket har ökat svårighetsgraden av blekning, enligt forskarna. Korallreven är vid en tipppunkt, de förklarade, så varje tillgänglig strategi för att uppmuntra revhälsa och motståndskraft måste utforskas. "Den här studien visar att det är möjligt att vidta några lokala åtgärder som att minska näringsföroreningar för att ge rev en chans, åtminstone på kort sikt, " sa medförfattaren Sally Holbrook, också professor i EEMB.

Forskarna planerar att fortsätta undersöka hur effekten av näringsföroreningar på blekning leder till koralldödlighet. Teamet genomförde en liknande undersökning 2019, ett år som såg några av de högsta vattentemperaturerna någonsin på ön Moorea. Deras resultat borde ge en bättre redogörelse för de långsiktiga effekterna av näringsföroreningar har på korallrevens ekosystem.

"Marina värmeböljor och korallblekning är den avgörande utmaningen som korallreven står inför under 2000-talet, " sa medförfattaren Deron Burkepile, en professor i EEMB. "Hantering av CO2-utsläpp kräver globala åtgärder, så som ekologer och naturvårdare, Vi letar också efter hävstänger vi kan dra i lokal skala för att hjälpa korallrevens ekosystem att stå emot dessa globala stressfaktorer samtidigt som vi vidtar åtgärder för att hantera klimatförändringarna."