Warmte zet het water rond koraal op zijn kop

Koraal dat wordt blootgesteld aan hogere temperaturen laat  meer en ander organisch materiaal los in het zeewater. Het koraal voedt daarmee ongewenste bacteriën. Dat blijkt uit promotieonderzoek van marien biologe Milou Arts van het NIOZ. Samen met Amerikaanse collega’s publiceert zij over dit werk in het jongste nummer van Nature Communications Biology. “Zo’n verandering van de bacteriën rond het koraal zou heel goed consequenties kunnen hebben voor de gezondheid van het hele rif”, stelt Arts.

Onderzoekers duiken op het voorrif van LTER1, Mo'orea, tijdens verbleking in 2019.

Verbleking

Voor haar onderzoek haalden Arts en collega’s een aantal stukjes van zowel gezond als verbleekt koraal van drie verschillende soorten, van een rif bij Moorea, in de archipel Frans-Polynesië. In 2019 trad daar op grote schaal verbleking van het koraal op. In het laboratorium stelden de onderzoekers die beide typen koralen vervolgens bloot aan de normale gemiddelde temperaturen van de zuidelijke Stille Oceaan (28,6 oC) dan wel een licht verhoogde watertemperatuur (32 oC).

Veranderende bacteriegemeenschap

In vergelijking met het gezonde koraal bij de gewone temperatuur, liet het opgewarmde koraal meer organische stoffen vrij in het water. Die stoffen waren ook duidelijk anders van samenstelling. Dat effect was het sterkst bij het koraal dat bij aanvang nog gezond was en tijdens het experiment langzaam verbleekte. Daarnaast zagen de onderzoekers een vergelijkbaar maar iets bescheidener effect bij de koralen die al verbleek waren.

De veranderde mix van organische moleculen zorgde vervolgens ook voor een andere samenstelling van de bacteriegemeenschap in het water rond het koraal, zagen Arts en collega’s. “Die bacteriegemeenschap had meer weg van die rond een algenrif dan wat we normaal zien bij een koraalrif.”

Author Dr. Zach Quinlan (left) and co-lead author Milou Arts (right) collect dissolved organic carbon samples using a peristaltic pump.

Betere analyse

In het onderzoek naar de effecten van opwarmend oceaanwater, is nu toe vooral naar het koraal zelf gekeken. De effecten op het omringende water zijn nog goeddeels onbekend, zegt Arts: “Het is dankzij de steeds betere analysetechniek dat we nu ook naar de samenstelling van de organische moleculen in het water kunnen kijken. En dan blijkt dat zowel die organische stof, als het complete microbioom van het water rond opgewarmd koraal wezenlijk verandert.” Wat het effect is van veranderende waterkwaliteit op de koralen is nog onbekend. “Maar het is wel denkbaar dat zo’n sterke verandering van het microbioom in het water gevolgen kan hebben voor de gezondheid van het koraal”, stelt Arts.

Van het lab naar de zee

Het onderzoek had betrekking op koraal onder laboratoriumcondities. “Inmiddels zijn er al aanwijzingen dat de samenstelling van het organisch materiaal rond natuurlijke riffen ook verandert wanneer de temperaturen stijgen”, zo tekent de onderzoekster daarbij aan. Verder onderzoek zal duidelijk moeten maken welke organische moleculen precies worden ‘gegeten’ door bacteriën in het water rond een rif en hoe de verschillende bacteriën de gezondheid van het rif precies beïnvloeden.  

Foto van de koralen/aquaria die in het experiment zijn gebruikt.

Over NIOZ Zeeonderzoek

Het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (kortweg NIOZ Zeeonderzoek), is het nationale oceanografische instituut en het expertisecentrum van Nederland voor oceaan, zee, kust en delta. We bevorderen fundamenteel begrip van mariene systemen, de manier waarop ze veranderen, de rol die ze spelen in klimaat en biodiversiteit én hoe ze duurzame oplossingen kunnen bieden aan de maatschappij van de toekomst.