Η αύξηση της θερμοκρασίας και η λεύκανση κοραλλιών

Γράφει ο Ιωσήφ Μακρής (Βιολόγος – Ωκεανογράφος)  

Κοράλλι, ζώο η φυτό?
Πριν εξηγήσω τι είναι και πώς προκαλείται η λεύκανση των κοραλλιών, θα πρέπει να καταλάβουμε τι είναι ακριβώς τα κοράλλια. Είναι ζώα η φυτά? Τα κοράλλια είναι ζώα! ανήκουν στην τάξη των ανθόζωων, γνωστοί αντιπρόσωποι τους είναι και οι θαλάσσιες ανεμώνες.
Αποτελούν ομοταξία του φύλου κνυδόζωα, ζελατινώδης ζωικοί οργανισμοί όπως οι μέδουσες, τα σκυφόζωα κτλ. Είναι όλοι υδρόβιοι και περιλαμβάνουν περίπου 6000 είδη.

 Η θαλάσσια ανεμώνη, Anemonia viridis με τα δίχρωμα πλοκάμια της, την συναντάμε στην Μεσόγειο και στις ακτές της Ρόδου http://actiniaria.com/anemonia_viridis.php

Τα κοράλλια σχηματίζουνε αποικίες πολυπόδων, δλδ, οι πολύποδες είναι σαν μικρές θαλάσσιες ανεμώνες – ζωικοί οργανισμοί που μοιάζουν με λουλούδια.  Αυτή η συγγένεια με τις θαλάσσιες ανεμώνες, καθώς επίσης και ο σχηματισμός της αποικίας, σε διάφορες μορφές, αλλά ποιο χαρακτηριστικά ως  δενδροειδή μορφή μας κάνει να τα μπερδεύουμε με φυτικούς οργανισμούς!
Να τονίσω ότι υπάρχουν 2 κατηγορίες κοραλλιών, 1) Τα ερματυπικά  κοράλλια, αυτά δλδ που σχηματίζουν πολύχρωμες, δενδροειδείς ασβεστολιθικές αποικίες/υφάλους, και αυτό λόγο της ικανότητας τους να απορροφούν από το νερό το ασβέστιο και άλλα στοιχεία απαραίτητα για τον σχηματισμό του συμπαγούς εξωτερικού σκελετού τους (στρόντιο, μαγνήσιο), και 2)  τα λεγόμενα μαλακά κοράλλια. Άλλα πάλι, π.χ. τα μαύρα κοράλλια είναι σκληρά, αλλά ο σκελετός τους αποτελείται κυρίως από πρωτεΐνες και συμβάλουν λιγότερο στον σχηματισμό υφάλων.
Ολιγοτροφικά και ευτροφικά νερά
Οι τροπικές θάλασσες, (καθώς επίσης και η Μεσόγειος) είναι ολιγοτροφικές, με άλλα λόγια, έχουν πολύ μικρή συγκέντρωση σε βασικά θρεπτικά άλατα, απαραίτητα για την ανάπτυξη και την παραγωγή του φυτοπλαγκτού. Εξέρεση βέβαια αποτελούν οι περιοχές όπου επικρατεί το πρόβλημα του έντονου ευτροφισμού (Εχω γράψει για τον ευτροφισμό σε παλαιότερο μου άρθρο).
Για να το εκλαϊκεύσω, και να γίνει κατανοητό, η ανάπτυξη των φυτικών οργανισμών (μονοκύτταρων ή και πολυκύτταρων) γίνεται με την ύπαρξη νιτρικών και φωσφορικών ενώσεων στο έδαφος, τα λιπάσματα π.χ. που χρησιμοποιούν οι καλλιεργητές/αγρότες στην γεωργία περιέχουν τέτοια θρεπτικά συστατικά που προωθούν την αύξηση της παραγωγικότητας. Έτσι και στην θάλασσα, τα ευτροφικα νερά έχουν σχετικά υψηλότερα επίπεδα διαλυμένων θρεπτικών αλάτων, τα οποία προωθούν την ανάπτυξη του φυτοπλαγκτόν.
Πώς όμως είναι δυνατόν να υπάρχει τόσο πλούσια ζωή και βιοποικιλότητα σ αυτά τα ολιγοτροφικά νερά? Λογικά, η έλλειψη φυτοπλαγκτόν λόγω ολιγοτροφικων νερών θα μας έδινε την εικόνα ενός οικοσυστήματος με λιγότερες και όχι τόσο πλούσιες μορφές ζωής.
 Η απάντηση είναι ότι σχεδόν όλα τα είδη κοραλλιών που χτίζουν υφάλους περιέχουν συμβιωτικά φυτά! Ποιο συγκεκριμένα, τις ζωοξανθέλες, μία κατηγορία  δινομαστιγωτών (μονοκύτταρα φύκη) προσκολλημένα στους ιστούς των πολυπόδων.
 Από πού προέρχονται λοιπόν τα νιτρικά και φωσφορικά άλατα απαραίτητα για την ζωοξανθέλα ; – Ενδοσυμβίωση
Το κοράλλι παρέχει στο φύκος κατοικία και προστασία. Χωρίς αυτό το μικροσκοπικό φύκος, το κοράλλι όχι μόνο δεν μπορεί να εκκρίνει μεγάλες ποσότητες ανθρακικού ασβεστίου για να χτίσει τον ύφαλο – τον σκελετό του με άλλα λόγια, αλλά παρουσιάζει και έλλειψη χρώματος. Είναι οι διάφορες φυκόχρωστκές του δηνομαστιγωτού που δίνουν στους υφάλους/κοράλλια τα εντυπωσιακά τους χρώματα.
Μέσω της φωτοσύνθεσης παράγεται η οργανική ύλη. Ποιο συγκεκριμένα,  το φύκος χρησιμοποιεί το διοξείδιο του άνθρακα (διαλυμένο στο νερό) και το νερό, μαζί με την ηλιακή ενέργεια/φώς για την παραγωγή νέων ιστών, απελευθερώνοντας έτσι στο νερό οξυγόνο. Με άλλα λόγια, το φύκος παρέχει στο κοράλλι οξυγόνο, και παράλληλα το κοράλλι παρέχει στο φύκος διοξείδιο του άνθρακα, θρεπτικές ενώσεις, οι οποίες είναι προϊόντα-απόβλητα του μεταβολισμού της τροφής του.
Να τονίσω ότι η ανανέωση των υδάτων και ο εμπλουτισμός των υφάλων με θρεπτικά άλατα γίνεται και από τα μεγάλα βάθη (upwelling). Ωστόσο, οι συγκεντρώσεις αυτών είναι μικρές και μόνο οργανισμοί καλά προσαρμοσμένοι σ αυτό το περιβάλλον (κοράλλια) μπορούν να τα ΄΄απορροφήσουν΄΄
Βέβαια, ορισμένα κοράλλια μπορούν να τραφούν και χωρίς την παρουσία ζωοξανθέλας, π.χ. μπορούν δλδ με  τους πολύποδες, τα ειδικά τριχίδια και την παρουσία βλέννας σε αυτά να φιλτράρουν το νερό και να τραφούν με  ζωοπλαγκτό και μικρά ψάρια. Αυτό το συναντάμε και σε κοράλλια που βρίσκονται και σε νερά όπου η διαθεσιμότητα του φωτός είναι μικρότερη η και απούσα.
Λεύκανση κοραλλιών (Coral Bleaching)
Όπως ανέφερα και παραπάνω, ο χρωματισμός ενός υγιούς κοραλλιού οφείλεται στα μικροσκοπικά φύκη, τις ζωοξανθέλλες, τα οποία βρίσκονται  και ζούν μέσα στους ιστούς του κοραλλιού. Το κοράλλι έχει μια ιδιαίτερη σχέση με αυτά τα φύκια, η οποία ονομάζεται συμβιωτική.
Με άλλα λόγια το κοράλλι αποκτά τροφή/απαραίτητα θρεπτικά στοιχεία από τα φύκη και τα φύκη λαμβάνουν ένα ασφαλές μέρος για να ζήσουν.
Υπάρχουν περίοδοι όπου η θερμοκρασία του νερού της θάλασσας αυξάνεται σημαντικά, και το νερό που είναι πάρα πολύ ζεστό, είναι κακό για τα κοράλλια, προκαλώντας στρές στη φυσιολογία/βιολογία τους. Το ανώτατο ανώτατο όριο θερμοκρασίας ποικίλει, αλλά κυμαίνεται μεταξύ 30⁰ έως 35⁰ C. Το πρώτο σημάδι της θερμικής καταπόνησης (μεταξύ πολλών άλλων ειδών)  είναι η λεγόμενη  λεύκανση του κοραλλιού, κατά την οποία η συμβιωτική σχέση μεταξύ κοραλλιού – ζωοξανθέλας καταρρέει, γίνεται με απλά λόγια μία διαταραχή στο ενεργειακό ισοζύγιο, και ως αποτέλεσμα το κοράλλι αποβάλλει τα συμβιωτικά φύκη του.
Χωρίς τα συμβιωτικά φύκη, οι ιστοί του κοραλλιού είναι διαφανής, και ο λευκός ασβεστολιθικός σκελετός ορατός. Ωστόσο, τα κοράλλια παραμένουν ζωντανά – αν οι κανονικές θερμοκρασίες επιστρέψουν εντός μίας χρονικής περιόδου όπου το κοράλλια μπορούν να να ανακτήσουν την συμβιωτική άλγη τους, τότε επιστρέφουν σε υγιείς κατάσταση. Ωστόσο, πάνω από μια ορισμένη θερμοκρασία, και εάν το νερό παραμένει ζεστό για πολύ καιρό τα κοράλλια δεν ανακτούν την αρχική τους κατάστασης και πεθαίνουν μέσα σε λίγες μέρες από  έλλειψη τροφής.
Επίσης, σε αντίξοες συνθήκες τα κοράλλια, εκκρίνουν μεγάλα ποσά γλοιώδης βλέννας.
Μιλώντας πάντα για κοράλλια / υφάλους που έχουν υποστεί μεγάλες ζημίες, μπορεί να χρειαστούν χρόνια, ίσως και δεκαετίες για μία πλήρης ανάκτηση. Βέβαια, οι κοραλλιογενείς ύφαλοι έχουν κάποια ανθεκτικότητα σε τέτοιες στρεσογόνες συνθήκες. Ωστόσο,  εάν οι κοραλλιογενείς ύφαλοι  συνεχόμενα υφίστανται σε φαινόμενα λεύκανσης και άλλων διαταραχών , τότε η ικανότητά τους να ανακτήσουν την αρχική τους κατάσταση είναι σαφώς μειωμένη.
Το φαινόμενο της λεύκανσης έχει παρατηρηθεί και σε άλλους οργανισμούς που διαθέτουν συμβιωτική ζωοξανθέλλα και ζουν σε τροπικούς κοραλλιογενής υφάλους, (π.χ. θαλάσσιες ανεμώνες και γιγάντια κοχύλια).
Περιληπτικά, τα κοράλλια, τροπικά και μη, είναι αρκετά ευαίσθητα στις αλλαγές της θερμοκρασίας της θάλασσας, μπορούν δλδ να επιβιώσουν και να αναπτυχθούν μόνο εντός συγκεκριμένων θερμοκρασιών – ορίων.
Tα κοράλλια στην ακτή του Ειρηνικού του Παναμά, μετά από μία σημαντική αύξηση της θερμοκρασίας του ωκεανού, οφειλόμενη στο κλιματικό μοτίβο του Ελ Νίνιο επηρεάστηκαν σημαντικά με το φαινόμενο της λεύκανσης.
Επίσης, η λεύκανση φαίνεται να σχετίζεται με την περίοδο, όταν η στήλη του νερού είναι πολύ καθαρή και σταθερή. Αυτό υποδηλώνει ότι η υπεριώδης ακτινοβολία είναι μια πιθανή πηγή  λεύκανσης.
Επιπλέον
Άλλος ένας βασικός παράγοντας για την καλή υγεία των ερματυπικών κοραλλιών είναι τα πολύ καθαρά νερά. Η ύπαρξη π.χ. αιρούμενου ιζήματος/θολερότητας και σωματιδίων στο νερό, τα οποία μπορούν να προέρχονται από την διάβρωση των ακτών και άλλες ανθρωπογενής δραστηριότητες, περιορίζει την διαθεσιμότητα φωτός για φωτοσύνθεση καθώς επίσης εντείνει το μπλοκάρισμα της στοματικής τους κοιλότητας από την κατακάθιση σε αυτό ίζημα και σωματιδίων.
Κοράλλια στην Μεσόγειο;
Κοράλλια υπάρχουν και στην  Μεσόγειο Θάλασσα, είναι οι λεγόμενες γοργόνιες, και είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακές, είναι ψυχρόφιλοι οργανισμοί, μη – ερματυπικά αποικιακά κοράλλια με πολύπλοκες διακλαδώσεις εντυπωσιακών χρωμάτων, αναπτύσσονται κάθετα προς το θαλάσσιο ρεύμα έτσι ώστε να ΄΄συλλέγουν΄΄ ποιο αποτελεσματικά την τροφή τους (πλαγκτόν).
Να τονίσω ότι οι διάφορες φυσικοχημικές και βιολογικές παράμετροι που επικρατούν στην Μεσόγειο δεν ευνοούν στα ερματυπικά κοράλλια την δημιουργία κοραλλιογενών υφάλων.
Υπάρχουν περίπου 20 είδη γοργονιών στα Μεσογειακά νερά. Στις ελληνικές θάλασσες  έχουν καταγραφεί 10 είδη, συμπεριλαμβανομένων και το περίφημο κόκκινο κοράλι Corallium rumbrum. Το αυθεντικό είδος C. rumbrum βρίσκεται κυρίως στη Μεσόγειο Θάλασσα. Αναπτύσσεται σε βάθη απο 10 έως 300 μ. Είναι σπάνιο να το συναντήσουμε σε ρηχά νερά, λόγο της αλίευσης/συγκομιδής του. Βέβαια, στις υποβρύχιες σπηλιές της Alghero, Σαρδηνίας (το “Coral Riviera”) αναπτύσεται σε βάθος 4 μ. Το ίδιο είδος βρίσκεται επίσης στον Ατλαντικό ωκεανό σε τοποθεσίες κοντά στα στενά του Γιβραλτάρ και σε νησιά του Πράσινου Ακρωτηρίου (Cape Verde Islands).

 

Εικ. 3. (Πηγή Wiki.) Το πολύτιμο κόκκινο κοράλλι (Corallium rumbrum). Η Μεσόγειος θάλασσα δεν έχει να ζηλέψει τίποτα από τους τροπικούς παραδείσους.
Γενικά, το βάθος στο οποίο ζουν και αναπτύσσονται οι γοργόνιες κυμαίνεται από  από  10 – 100 μέτρα.
 
Ωστόσο, στο Αιγαίο και γενικά στην ανατολική Μεσόγειο και πάντα σε σχέση με την δυτική Μεσόγειο, (ακτές Γαλλίας, Ισπανίας, Ιταλίας, κτλ) βρίσκονται σε βάθος μεγαλύτερο των 40 μέτρων, για αυτό και οι καταδυτικές μας συναντήσεις τις γοργόνιες είναι σπανιότατες. Στις ελληνικές θάλασσες μπορούμε να τα συναντήσουμε και σε ρηχότερα νερά (10 μέτρα), π.χ. σε ορισμένες περιοχές όπου επικρατεί αυξημένη θολερότητα, παρουσία ποταμοχείμαρων, κτλ, όπως στο Βόρειο Αιγαίο.
Γενικά, Από τι κινδυνεύουν;
Δεν υπάρχει θαλάσσιο οικοσύστημα που να μην έχει επηρεαστεί από τις ανθρώπινες δραστηριότητες, όσο απόμακρο, όσο μακριά από αυτές μπορεί να βρίσκεται
Περιληπτικά, τα κοράλλια, τροπικά και μη, είναι αρκετά ευαίσθητα στις αλλαγές της θερμοκρασίας, μπορούν δλδ να επιβιώσουν και να αναπτυχθούν εντός συγκεκριμένων θερμοκρασιών και  στενών μεταβολών/ορίων θερμοκρασίας. Άλλος βασικός παράγοντας για τα ερματυπικά τροπικά κοράλλια  είναι τα πολύ καθαρά νερά, η ύπαρξη π.χ. αιρούμενου ιζήματος/θολερότητας και σωματιδίων στο νερό, τα οποία μπορούν να προέρχονται από την διάβρωση των ακτών και άλλες ανθρωπογενής δραστηριότητες, περιορίζει την διαθεσιμότητα φωτός για φωτοσύνθεση καθώς επίσης εντείνει το μπλοκάρισμα της στοματικής τους κοιλότητας από την κατακάθιση σε αυτό ίζημα και σωματιδίων.
Η αύξηση της οξύτητας του θαλασσινού νερού (μείωση δλδ του πεχά-pH) λόγο του αυξανόμενου διοξειδίου του άνθρακα, μπορεί να επιβραδύνει – εμποδίσει την δημιουργία του σκελετού,΄΄σκελετοποίηση΄΄και ως συνέπεια και τον βιογενή σχηματισμό τροπικών υφάλων.
Επίσης, οι διάφορες ασθένειες και η εξαφάνιση από την αλιεία ψαριών τα οποία τρέφονται με οργανισμούς που τρέφονται με κοράλλια προκαλεί ανισορροπία στην τροφική αλυσίδα με δραματικές και για τα κοράλλια συνέπειες.
Επιπροσθέτως, η τράτες ξεριζώνουν από τον βυθό σφουγγάρια, θαλάσσια φυτά, φύκια και φυσικά την ίδια τύχη έχουν και τα κοράλλια, η ζημιά είναι τεράστια.
Κλείνοντας
Γνωρίζουμε ότι η ζωή γεννήθηκε στους ωκεανούς, οι ωκεανοί είναι ο ζωτικός παράγοντας για την ύπαρξη ζωής στην Γή. Το να καταστρέφουμε και να προκαλούμε αλλαγές σε αυτήν την ΄΄μηχανή της ζωής΄΄ είναι ένα ρίσκο.
Το μήνυμα που θέλω να δώσω είναι ότι και η Μεσόγειος θάλασσα είναι πλούσια σε θαλάσσια ζωή, και οφείλουμε να την προστατέψουμε και να μάθουμε περισσότερα για τον πλούτο που κρύβει. Να την σεβόμαστε, και να μην ξεχάσουμε ότι οι ανθρώπινες δραστηριότητες που δρουν εις βάρος της φύσης επηρεάζουν και τις ποιο απόμακρες περιοχές του πλανήτη μας.
Είναι θέμα όχι μόνο απλής συνείδησης και σεβασμού προς τους οργανισμούς και το περιβάλλον, αλλά κυρίως της ευαισθητοποίησης μας και της μόρφωσης του κοινού

Πηγές – Web links – documentaries
http://www.youtube.com/watch?v=60jof35WuAo (Coral bleaching)
James C. et al. (2005). “Anthropogenic ocean acidification over the twenty-first century and its impact on calcifying organisms”. Nature 437 (7059): 681–686.
Caldeira, K.; Wickett, M.E. (2003). “Anthropogenic carbon and ocean pH”. Nature 425(6956): 365–365.
Report of the Ocean Acidification and Oxygen Working Group, International Council for Science’s Scientific Committee on Ocean Research (SCOR) Biological Observatories Workshop
Sutherland KP, Porter J, Torres C (2004). “Disease and Immunity in Caribbean and Indo-pacific Zooxanthellate Corals”. Marine Ecology Progress Series 266: 273–302.
Done T, Whetton P, Jones R, Berkelmans R, Lough J, Skirving W, Wooldridge S (2003). Global Climate Change and Coral Bleaching on the Great Barrier Reef. Queensland Government Department of Natural Resources and Mines. ISBN 0-642-32220-1.
Ζωολογία, τόμος 11. εκπαιδευτική ελληνική εγκυκλοπαίδεια. Εκδοτική Αθηνών. 1991
Wooldridge, S. A. (2010). “Is the coral-algae symbiosis really ‘mutually beneficial’ for the partners?”. BioEssays 32
“Red Coral”. Marenostrum. Retrieved 2007-02-15.
S. Levinton. Marine Biology. Function, Biodiversity, Ecology. J. 2nd edition. Oxford university press. 2001