Under ett scoutinguppdrag för att kontrollera korallkolonier i kustnära Biscayne Bay förra året, Caroline Dennison och några andra doktorander i marinbiologi hittade något häpnadsväckande:friska populationer av hjärnkoraller.

Det fanns inga tecken på vita fläckar eller blekning och de livliga gulbruna färgerna indikerade att korallerna var orörda av ännu en mystisk sjukdom som härjar reven längs Floridas kust. Ännu mer extraordinärt var att dessa koraller frodades i grunt och varmt vatten precis utanför havsväggen vid Bill Baggs Cape Florida State Park, nära en livlig kustmetropol.

"Det var ganska fantastiskt eftersom du inte skulle föreställa dig att den typen av koraller lever framgångsrikt i en fot av vatten, på den platsen, med tanke på alla frågor som påverkar reven i området, sa Dennison, en korallforskare vid University of Miami Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science. "Det var bara häpnadsväckande, Jag kunde inte tro det."

Vad skyddar dessa koraller? Upptäckten har öppnat en värld av forskningsmöjligheter om vad som dödar Floridas rev och vattenkvalitetsproblemen som gör det svårare för koraller att överleva i oroliga Biscayne Bay.

Dennison hoppas att de blomstrande kolonierna kommer att kasta lite ljus över en myriad av hot mot koraller:från effekterna av stigande temperaturer och näringsföroreningar på rev till förhållandet mellan koraller och algerna som lever inom dem. Resultaten kan också hjälpa forskare att utveckla nya korallrestaureringsstrategier för att fylla på denna viktiga naturliga skyddsinfrastruktur för kustlinjer mot erosion och stormar.

Den överraskande goda formen på korallerna vid kusten framhävde också Biscayne Bays mångsidiga ekosystem, som har fickor av friska livsmiljöer. Inte långt från dessa koraller, eller ett konstgjort rev precis intill Port Miami, är Coral City Camera, som livestreamar en konstant parad av färgglada fiskar, manater och hajar nära en kanal som används av stora kryssningsfartyg.

De områden med rikligt marint liv ligger inte långt ifrån där ett massivt fiskdöd inträffade i augusti.

Synen av tusentals fiskkadaver som flyter i den norra delen av bukten och algblomningen som följde gjorde invånarna oroliga och utlöste en uppgörelse över kritiska frågor som plågar Miami-Dades dyrbara turkosa vatten:föroreningar från sönderfallande avloppsrör och havererade septiktankar, dagvattenavrinning och sjögräs som drastiskt minskar vikens förmåga att hantera föroreningar och regenerera.

Viken är mycket känslig för näringsföroreningar eftersom den historiskt sett inte hade så mycket fosfor och kväve i vattnet. Everglades ekosystem filtrerade dessa näringsämnen innan vattnet rann till kusten. Det betyder att växter och andra bukorganismer som koraller växte långsamt på grund av näringsbegränsningen.

När utvecklingen och dräneringen ändrade flödet av Everglades och befolkningstillväxten ledde till ett hopp i näringsföroreningar som flödade till Floridas kuster, livet började förändras i Biscayne Bay:långsamt växande sköldpaddsgräs, till exempel, med sina långa och breda blad, ersattes av mikroalger som växer snabbare. Viken har förlorat över 20 kvadratkilometer sjögräs under det senaste decenniet.

"Om saker växer snabbare är de konkurrensmässigt dominerande; vad vi har sett under de senaste decennierna är en förändring i artsammansättningen från långsamväxande saker till snabbväxande saker och nu i den norra delen av viken har vi gått över kant, " sa Jim Fourqurean, professor i biologi och chef för Center for Coastal Oceans Research vid Florida International University.

Långsammare växande koraller som hjärnarter, som brukade vara vanligt över Floridas rev, har också lidit på grund av den uppenbara förändringen i viken till ett näringsrikt system, sa han under ett virtuellt rådhus som anordnades av kommissionär Daniella Levine Cava tidigare i veckan.

"Vi måste bara sluta göra det, vi måste sluta tillföra näringsämnen i viken så att vi kan återgå till det system som vi brukade ha, ", tillade Fourqurean.

För att vara säker, näringsföroreningar är bara en stressfaktor som påverkar Floridas korallrev. En sjukdom som först observerades 2014 utanför Virginia Key har förstört mjukvävnaden hos många steniga korallarter, döda dem inom månader efter att de blivit smittade. Kolonier på Amerikanska Jungfruöarna, Bahamas, Puerto Rico och så långt som Mexiko har drabbats, och sjukdomen har avancerat längs Florida Keys. Orsaken är fortfarande okänd.

Hjärnkoraller är särskilt sårbara, och det var därför Dennison var så extatisk när han hittade livskraftiga kolonier bara några steg från vandringsleden och fiskebryggorna vid strandvallarna vid Bill Baggs park.

Vattencirkulationsmönster och stora tidvattenvariationer är några av de miljöfaktorer som spelar in i området, vilket fick henne att undra om kolonierna någonsin utsatts för det som orsakar sjukdomen tillräckligt länge eller i tillräckligt höga koncentrationer för att bli infekterade. Vattentemperaturerna i de grunda områdena är också 2 till 3 grader Celsius högre än i offshorerev, vilket kan ha ökat korallernas motståndskraft, Hon sa.

"Det kan också göra med grumlighet, eller sedimentering. Vattenkvalitetsfaktorer förändras mycket när du kommer in från Miami-Dade-reven till havs till dessa inomhusplatser, så det kan vara valfritt antal av dessa miljöfaktorer, antingen arbeta ensam eller arbeta tillsammans."

Och så finns det det komplexa förhållandet mellan korallerna och deras symbiotiska alger. Detta kan mycket väl vara en sjukdom hos alger, och hur den symbiosen påverkar värdarnas immunsystem, sa professor Andrew Baker vid UM Rosenstiel School.

"They seem to be less susceptible to the disease but it's still early days in our research; there are several hypotheses, " han sa.

One could be that the algae inside the coral are actually the targets of the disease, and when they become infected, "it causes the coral to freak out, " Baker said. The symbiosis with corals is so tight that the algae actually live inside the cells of their hosts.

But it could also be that certain types of algae under certain conditions trigger vulnerabilities in the corals, han sa. Answers to these questions will be hugely valuable for coral restoration efforts, which have taken on a heightened sense of urgency because of the fast-spreading disease.

"At the rate things are going, we humans need to help out corals. We need to interfere. And genetic manipulation is one way to strengthen these crucial species so they have a chance of surviving what's coming and what's already here, " said Liv Williamson, a coral researcher at the Rosenstiel School.

Det här året, för första gången, UM researchers including Williamson watched the spawning of staghorn corals that had been raised in a lab and transplanted to a restoration reef off Key Biscayne. The corals released their eggs and sperm - gametes as those are collectively called - into the water where they fertilized and made little baby coral larvae in early August. The babies then settled on the reef and formed little new polyps with mouths and tentacles. And that's how they build brand new colonies.

Dennison also checked on her naturally resilient nearshore Biscayne Bay corals during the latest spawning event. Every evening during a whole week in September, she went diving with other researchers in the shallow waters of the bay looking for gametes. With the help of dive lights and equipped with nets and large syringes to collect specimens, small groups of researchers combed the area just off the seawall for hours each night, but no sign of coral sex, Hon sa.

"We may have missed the window this time but we'll be watching these guys very closely, " she said. "Finding them really gave us hope that they can teach us something about restoration and continue to help us answer questions about the disease outbreak and water quality issues."

©2020 Miami Herald
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.