Koralen zaaien: hoe we het pad kunnen effenen voor een effectief herstel van koraalriffen

April 19, 2018 In een onderzoek onder leiding van SECORE Internationl, hebben wetenschappers baanbrekend werk verricht met de ontwikkeling van een nieuwe benadering om koraalrekruten eenvoudigweg op aangetaste riffen te zaaien, net zoals boeren zaailingen op een veld strooien. Voorheen was de behandeling van koraaluitzaaiingen erg kostbaar en tijdrovend. Met deze innovatieve aanpak kunnen de behandeling en de kosten geminimaliseerd worden, waardoor rifherstel op grote schaal mogelijk wordt. In de afgelopen tien jaar heeft het troubling verlies van koraalriffen wereldwijd wetenschappers en natuurbeschermers ertoe aangezet om te helpen bij het herstel van de riffen door middel van actieve herstelbenaderingen. Daarbij worden koralen getransplanteerd op aangetaste riffen om ze te helpen herstellen. Tot nu toe werd het eigenlijke herstel handmatig uitgevoerd door duikers, die elk koraal, of het nu een fragment is of een koraalvrucht die zich op een substraat heeft gevestigd, afzonderlijk moesten bevestigen.

De afbraak van riffen vindt tegenwoordig plaats op een schaal van honderden en duizenden vierkante kilometers. Restauratieactiviteiten vinden daarentegen plaats op een schaal van minder dan een hectare; beperkt door de arbeidsintensieve en dus dure technieken die momenteel beschikbaar zijn.

Hoe werkt het? "Als we willen dat restauratie een zinvollere rol gaat spelen in het behoud van koraalriffen, moeten we in nieuwe richtingen gaan denken. We hebben onze zaaiaanpak ontwikkeld om het mogelijk te maken grote aantallen koralen in zeer korte tijd te behandelen tegen aanzienlijk lagere kosten. Dit is een belangrijke stap op weg naar koraalherstel op een betekenisvolle schaal", zegt Dr. Dirk Petersen, uitvoerend directeur SECORE International. Bij het zaaien worden koraallarven op speciaal ontworpen substraten geplaatst, koraal en substraat worden samen 'Seeding Units' genoemd. Deze zaageenheden worden op het rif gezaaid door ze eenvoudigweg in spleten vast te klemmen, omdat ze door hun vorm zelfstabiel zijn en geen handmatige bevestiging nodig hebben. Na een tijdje hechten ze zich aan het rif via natuurlijke processen, bijvoorbeeld door koraalalgen (CCA) aan de bodem vast te kitten. In de toekomst zouden de Seeding Units gezaaid kunnen worden vanaf een boot of door een drone.

Om een voorbeeld te geven: het transplanteren van 10.000 individuele koralen op een hectare met de gebruikelijke methoden vereist enkele honderden tot enkele duizenden manuren. "Het zaaien van hetzelfde aantal koralen zou in minder dan 50 manuren kunnen worden gedaan, een tijdsbesparing van meer dan 90 procent. Bovendien kunnen de materiaalkosten met een derde worden teruggebracht, wat een aanzienlijke vooruitgang betekent voor toekomstige restauratiewerkzaamheden", aldus SECORE's Onderzoeksdirecteur Dr. Margaret Miller .

Seksuele voortplanting & genetische diversiteit van koralen Op Curaçao verzamelde het team larven die werden vrijgelaten door kolonies golfbalkoralen (Favia fragum). "Kort na het verzamelen vestigden we larven op speciaal ontworpen tetrapod-vormige substraten van cement", legt Dr. Valérie Chamberland uit, die het veldonderzoek voor deze studie op Curaçao leidde. Werken met seksueel vermeerderde koralen houdt de genetische diversiteit in stand. Verschillende gencombinaties, zogenaamde genotypes, ontstaan binnen de populatie door recombinatie - het herschikken van de genetische kenmerken van de ouders onder hun nakomelingen. Nieuwe genetische combinaties kunnen dan sommige nakomelingen van koralen uitrusten met capaciteiten om beter met de huidige en toekomstige omstandigheden om te gaan dan hun ouders die het moeilijk hebben. "Dit is van vitaal belang voor elke koraalsoort in het licht van klimaatverandering. Op deze manier krijgen we misschien koralen die bijvoorbeeld beter bestand zijn tegen stijgende watertemperaturen", zegt Dirk Petersen. Drie weken later waren de gevestigde koraallarven veranderd in de eerste koraalpoliepen en werden de eenheden uitgezaaid op het rif voor het Curaçao Sea Aquarium. "Door de specifieke vorm van de tetrapodsubstraten konden we de Seeding Units eenvoudig vastklemmen in natuurlijke spleten van het rif. De meeste Seeding Units waren binnen een paar weken stabiel, vastgezet in spleten of op natuurlijke wijze gecementeerd op het raamwerk van het rif", zegt Valérie Chamberland. Babykoralen helpen overleven Het ontwerp van de substraten bevordert niet alleen de aanhechting op het rif, maar ook de overleving van de koraalkolonies. Op de substraten kunnen de kleine babykoralen een beschutte plek vinden om zich te vestigen. "De verschillende oriëntaties van de oppervlakken van de Seeding Units en hun geïntegreerde groeven creëren micro-habitats voor koraalkolonisten. Concurrentie en predatie die de jonge en zeer kwetsbare koralen aantasten, is daar minder dan wanneer de larven zich direct op het rif vestigen. Dit is cruciaal, omdat onze resultaten aantonen dat de vroege levensfase na vestiging de bottleneck is voor de overleving van jonge koralen", zegt Dirk Petersen. In de twaalf maanden na het uitzaaien hielden de wetenschappers nauwlettend in de gaten hoe het substraat zich aan het rif hechtte en hoeveel koraalkolonies overleefden. "We vestigden tussen de 20-30 larven op elk substraat om idealiter één koraal per zaadeenheid te vestigen op de lange termijn. Na een jaar was meer dan de helft van de eenheden hersteld en herbergde nog steeds minstens één koraal, waarmee het doel werd bereikt dat uiteindelijk een succesvol herstelresultaat zou opleveren", legt Valerie Chamberland uit. De volgende stap zetten Tot nu toe werd het zaaien van koralen getest in een onderzoekspilot-nu moet het op veel grotere schaal getest worden. De verwerking van 50.000 tot 100.000 substraten op één locatie en in één paaiseizoen brengt grote logistieke en technische uitdagingen met zich mee. SECORE en zijn partners werken momenteel aan het overwinnen van deze uitdagingen in het kader van het onlangs gelanceerde Global Coral Restoration Project.. Originele studie in Nature's Scientific Reports: Nieuwe zaaiaanpak vermindert kosten en tijd voor het uitplanten van seksueel voortgeplant koraal voor rifherstel.
Auteur:Dr. Carin Jantzen Communicatie en public relations SECORE International, Inc.