Het Great Barrier Reef aan de noordoostkust van Australië staat voor toeristen te boek als een paradijs onder water. Honderden soorten koralen zijn de basis voor tienduizenden andere organismen als vissen en allerlei schaaldieren. Volgens nieuwe onderzoeksresultaten in Science groeien de koralen echter minder snel sinds 1990. De waarschijnlijke veroorzakers? De temperatuursstijging en de CO₂-concentratie. De lagere groeisnelheid is het zoveelste gevaar voor het voorbestaan van de riffen.

Eén koraalsoort

Voor hun onderzoek hebben De’ath ( Australian Institute of Marine Science) en collega’s de koraal Porites uitgekozen. Dit is een veelvoorkomend, langlevend, massief koraal tot wel zes meter hoog dat elk jaar het skelet uitbouwt met een duidelijk laagje van carbonaat. Zo kon een reeks van eeuwen opgebouwd worden, prima geschikt om door de tijd heen de ‘calcificatiesnelheid’ te bepalen. Deze snelheid is het product van de dichtheid en de groei van de koraal.

Het Great Barrier Reef is meer dan 2000 km lang. De wetenschappers hebben daarom maar liefst van 69 verschillende plekken 328 kolonies van Porites onderzocht. De monsters bestrijken zo het gebied van nabij de kust tot verder in de oceaan en van noord naar zuid.

Afname groei

De resultaten bevestigen wat al jarenlang wordt gedacht: de calcificatiesnelheid neemt af. In dit geval met gemiddeld 14,2% in de periode 1990 – 2005. Zo’n afname is de laatste 400 jaar niet voorgekomen. In dezelfde periode steeg de temperatuur op aarde ook. Dit kwam vooral door de afname in de groei van het koraal (13,3%).

Zuurgraad

Maar wat heeft de temperatuur nu met de groeisnelheid van dit koraal te maken? Alles is via een omweg verbonden met de zuurgraad (pH). Deze daalde sinds de achttiende eeuw met ±0,1 van 8,2 naar 8,1. De toename van de CO₂-concentratie in de atmosfeer (en daarmee volgens veel onderzoekers de temperatuur) heeft sinds de Industriële Revolutie ook effect op de oceanen. Een kwart van de CO₂ wordt namelijk opgenomen door het oceaanwater. Hierdoor zijn er minder carbonaationen beschikbaar voor kalkskelet-bouwende organismen, waaronder de koralen. Naast de pH heeft ook de temperatuur een effect op het aantal beschikbare carbonaationen: hoe hoger de temperatuur des te hoger de calcificatiesnelheid bij koralen. Denk daarbij aan het feit dat de meeste koraalriffen tussen grofweg 30° zuider- en noorderbreedte te vinden zijn. Bij een te hoge temperatuur gaat dat echter niet meer op.

Koralen bieden weerstand

Of dit nu direct de ondergang van de koralen is, valt zeer te betwijfelen. Vóór 1990 schommelde de calcificatiesnelheid rond de 1,7 gram per cm² per jaar. Vanaf 1990 nam de calcificatiesnelheid af van 1,76 naar 1,51 gram per cm² per jaar. Het koraal groeit dus nog prima, maar alleen wat langzamer. Koralen zijn echter niet de enige bewoners van het rif. Met name algen rukken meer en meer op in de riffen. Iets wat de onderzoekers niet melden in hun artikel. Algen groeien sneller dan koralen als er extra voedingsstoffen vanaf het land worden aangevoerd. En dat gebeurt al sinds de eerste bewoning van Australië door Europeanen in de tweede helft van de negentiende eeuw. Toch hebben de koralen het tot op heden kunnen bolwerken, net als ze de toegenomen stress door de toevoer van sediment naar het rif hebben overleefd.

Toekomst?

Maar wat gebeurt er in de toekomst als de CO₂-concentratie in de atmosfeer nog verder stijgt? De oceanen worden zuurder en nog minder carbonaationen zijn beschikbaar. Als ook de temperatuur stijgt, neemt de stress op de koralen verder toe. Bleking van koralen neemt toe zoals in het extreem warme El Niño jaar 1998. En dan gaat het snel bergafwaarts.

Kritiek

Er zitten echter wat addertjes onder het gras. Vele laboratoriumexperimenten tonen aan dat met het dalen van de pH ook de calcificatiesnelheid daalt. Eén experiment toonde dit echter niet aan. Dit onderzoek gebruikte wél CO₂ om de pH te verlagen in plaats van zoutzuur (HCl). Een ander punt van kritiek is dat de calcificatiesnelheid pas vanaf 1990 is gaan dalen en niet eerder zoals verwacht mag worden. De CO₂-concentratie is namelijk al anderhalve eeuw aan het stijgen. Hier komt de temperatuur weer om de hoek kijken als één van de bepalende factoren voor de calcificatiesnelheid in koralen. Die steeg pas sinds eind jaren zeventig van de vorige eeuw; niet vanaf de negentiende eeuw. Ook nam de calcificatiesnelheid niet direct toe toen zowel CO₂ als de temperatuur stegen vanaf eind jaren zeventig. Het is dus veel ingewikkelder dan het op het eerste gezicht lijkt en naast de pH en de temperatuur hebben ook andere omgevingsfactoren invloed!

Referenties:

De’ath et al., 2009. Declining coral calcification on the Great Barrier Reef. Science 323: 116-119. Kerr, R., 2009. Calcification rates drop in Australian Reefs. Science 323: 27.