Hedebølger i verdenshavene som følge af klimaforandringerne er næsten hvert år skyld i massiv blegning af koralrevene.

De høje vandtemperaturer stresser de rev-opbyggende koraller, hvilket får dem til at afgive de fotosyntetiske alger, som bor inde i korallernes væv. Algerne, som sørger for føde til korallerne, producerer de pigmenter, der kan ses gennem korallernes gennemsigtige kroppe.

Når korallen mister de brunlige planteceller, bliver koraldyrets underliggende kalkskelet synligt udefra, og så bliver koralrevene helt hvide.

Gennemgår mystisk transformation

Men visse koralrev gennemgår en mystisk transformation i løbet af blegningen, som har fået forskerne til at klø sig i nakken: De bliver nemlig ikke hvide, men afgiver derimod en række forskellige neonfarver.

Dokumentarfilmen Chasing Coral, som skildrer fænomenet, der bliver kaldt 'colorful bleaching' (farverig blegning, red.), viser et helt koralrev, som bliver fluorescerende.

Fotografen, Richard Vevers, som filmede hændelsen, sagde:

»Det var, som om de pangfarvede koraller skreg på opmærksomhed, mens de forsøgte at beskytte sig mod hedebølgerne i havet. Vi var vidner til den ultimative advarsel om, at havet er truet.«

Vores nye forskning afdækker, hvad det er, som sker med korallerne.

Koraller i løbet af en blegningshændelse i New Caledonia, 2016. (Foto: The Conversation: Richard Vevers/The Ocean Agency)

Løser gåden om korallerne

Vi vidste, at de usædvanlige, fluorescerende koraller havde noget med blegnigen at gøre.

Men hvorfor var det ikke alle korallerne, som pludselige var mere farverige? Og hvorfor dukkede de fluorescerende koraller kun op i løbet af visse koralblegningshændelser?

Det hele blev endnu mere mystisk, da vi forsøgte at udsætte korallerne i laboratoriet for eksperimentel varmestresspåvirkning.

I forbindelse med de første forsøg blev korallerne afblegede - ikke mere farverige - men efter adskillige laboratorieforsøg og med hjælp fra vores studerende Elena Bollati og Rachel Alderdice fandt vi svaret.

Beskytter korallerne mod lysskade

I sunde koraller bliver en stor del af sollyset absorberet af algernes fotosyntetiske pigmenter. Hvis korallernes alger forlader korallen som følge af stress, bevæger lyset sig frem og tilbage inde i korallens væv reflekteret af det hvide skelet.

Algerne inde i korallerne kan godt komme sig efter afblegning, når der igen er normale forhold, men hvis korallens indre lyser kraftigt op, kan det være så stressende for algerne, at deres tilbagevenden bliver forsinket, eller at de slet ikke vender tilbage til korallerne.

Hvis korallens celler er i stand til fortsat at udføre nogle af deres normale funktioner i løbet af afblegningen, booster det produktionen af farverige pigmenter, som beskytter korallen mod lysskade ved at danne en slags solbeskyttelse, der gør, at algerne kan vende tilbage.

Flere stressfaktorer

I takt med at algerne igen begynder at absorbere lys til fotosyntese, falder niveauet af lys inde i korallen, og derfor holder korallen op med at producere så meget af de farverige pigmenter.

Men det er ikke kun stresspåvirkningen fra varme, som forårsager den farverige koralblegning.

Korallerne og deres alger er meget sensitive overfor forandringer i niveauet af næringsstoffer i deres omgivelser.

Hvis der er for lidt eller for meget nitrogen i vandet - hvilket kan ske, hvis gødning fra landbruget ender i vandet - kan det forårsage kraftige farverige koralblegning.

De interne forandringer, der får farverig blegning til at ske. (Illustration: Jörg Wiedenmann, Elena Bollati og Cecilia D’Angelo/University of Southampton, Palawan farverig blegning-foto: Ryan Goehrung/University of Washington)

Fremtiden for koralrevene

Vi rekonstruerede temperatur-profilerne for kendte farverige koralblegnings-hændelser ved hjælp af satellitdata.

Vi så, at hændelserne har en tendens til at finde sted efter kortvarige eller milde episoder med varme-stress. Hvis korallerne blev udsat for langvarige eller voldsomme temperaturekstremer, havde de en tendens til at blive hvide.

Derfor ser vi kun de kraftige neonfarver i forbindelse med visse koralblegningshændelser, hvis helt særlige forhold er til stede.

Forskellige medlemmer af koralsamfundet får forskellige farver i løbet af hændelserne, og visse arter producerer slet ikke de farverige beskyttende pigmenter.

Forskellige overlevelsesstrategier

Men selv inden for de forskellige koralarter kan man se forskellige farvevarianter som følge af korallernes forskellige genetiske sammensætning. Varianterne har udviklet sig for at give arterne forskellige strategier for at takle lyset, afhængig af hvor på revet de vokser.

Det giver mening for koraller i lavt vand at investere en masse energi i at producere den farverige solbeskyttelse.

I dybere vand eller i mere skyggelagte områder, hvor lys-stresspåvirkningen er mindre udtalt, går det bedre for korallerne, som producerer mindre at det beskyttende pigment, fordi de kan bruge deres energi på andre ting.

Forskellige koral-varianter lever side om side

De forskellige varianter lever ofte side om side, så derfor bliver nogle koraller hvide, mens deres naboer bliver neonfarvede.

De gode nyheder er, at det lader til, at de farverigt blegede koralrev har større sandsynlighed for at komme sig, end revene der bliver bleget hvide.

Det er, fordi de normalt dukker op, når varme-stresspåvirkningen ikke er så stor, og fordi de farverige pigmenter er beskyttende.

Koralrevenes fremtid skal sikres på både lokalt og globalt plan

Rapporter indikerer, at farverig koralblegning fandt sted i Australiens Great Barrier Reef (verdens største koralrev ud for Queenslands kyst, som strækker sig 2.000 kilometer parallelt med Australiens nordøstkyst, og som kan ses fra rummet) i løbet af marts og april 2020.

Vi kan håbe, at dele af det store koralrev har bedre udsigt for at komme sig efter den nylige blegningsepisode.

Nu da vi ved, at niveauet af næringsstoffer også kan have effekt på farverig blegning, er det lettere for os at fastslå, hvor varme-stress muligvis er blevet forværret af dårlig vandkvalitet.

Det kan man forvalte på lokalt plan, men hedebølgerne i oceanerne skal styres globalt. I fællesskab kan man på lokalt og globalt plan sikre koralrevenes fremtid.

Jörg Wiedenmann og Cecilia D'Angelo modtager støtte fra Deutsche Forschungsgemeinschaft, Natural Environment Research Council og Det Europæiske Forskningsråd.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.