Seksuele koraalreproductie en genetische diversiteit
Het onderzoeksteam verzamelde koraallarven op Curaçao die werden verspreid door koloniën van het zogenoemde ‘golfbal’-koraal (Favia fragum). ‘Kort na het verzamelen werden de koraallarven geplaatst op een speciaal ontworpen tetrapod-vormig substraat gemaakt van cement,’ vertelt Valérie Chamberland, zij leidde het veldonderzoek op Curaçao als onderdeel van haar promotieonderzoek bij het Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteemdynamica aan de UvA.
Door te werken met koralen die seksueel voortplanten blijft de genetische diversiteit in stand. Verschillende combinaties van genen, zogenoemde genotypen, ontstaan binnen de populatie door recombinatie – het herschikken van genetische oudereigenschappen onder de nakomelingen. Nieuwe genetische combinaties zorgen ervoor dat sommige nakomelingen worden uitgerust met eigenschappen die beter bestand zijn tegen de huidige en toekomstige omstandigheden dan hun ouders. ‘Dit is van levensbelang voor iedere koraalsoort met het licht op klimaatverandering. Op deze manier kunnen we bijvoorbeeld koralen krijgen die beter bestand zijn tegen opwarming van het water,’ vertelt Petersen.
Overlevingskansen zaai-units
Na drie weken waren de koraallarven op de zaai-units veranderd in initiële koraalpoliepen en werden de zaai-units gezaaid op het koraalrif tegenover het Curaçao Sea Aquarium. ‘De speciale vorm van de tetrapod substraten zorgt ervoor dat we de substraten makkelijk in de natuurlijke spleten van het koraalrif kunnen steken. De meeste zaai-units waren binnen enkele weken stabiel, ze zaten vast in spleten of waren natuurlijk gelijmd op het koraalrif. Na een jaar werd meer dan de helft van de zaai-units teruggevonden met nog ten minste één koraal, iets wat nodig is voor een succesvolle restauratie,’ legt Chamberland uit.
Het ontwerp van het substraat bevordert niet alleen de bevestiging aan het koraalrif, maar moet ook de de overleving van het geplaatste koraal bevorderen. ‘Doordat de zaai-unit verschillende oppervlakten en geïntegreerde groeven heeft, ontstaan allerlei minuscule leefgebiedjes, zogenoemde micro-habitats. Op deze manier worden jonge en fragiele koralen beter beschermd tegen competitie en predatie dan wanneer koraallarven zich direct op het koraalrif zouden vestigen. Dit is cruciaal, aangezien onze resultaten laten zien dat de eerste levensfases na plaatsing de bottleneck vormen voor het overleven van jonge koralen,’ zegt Petersen.
Verbetering van de zaaimethode
Het onderzoeksteam is nu bezig de zaaimethode verder te verbeteren. Zo wordt het substraat-ontwerp verder verbeterd om de overleving en groei van het vestigende koraal te verbeteren en verschillende typen koraalrif te restaureren. Ook wordt er gekeken hoe het zaaien van koraal op grotere schaal plaats kan vinden. Het verwerken van 50.000 tot 100.000 substraten in een gebied binnen één seizoen, brengt grote logistieke uitdagingen met zich mee. ‘Op het moment zijn we bezig om te kijken of we de substraten op grote schaal geproduceerd kunnen worden’, zegt Dirk Petersen. ‘Als we in staat zijn om onze nieuwe zaaimethode te combineren met het effectiever opkweken van koraallarven worden de kosten van koraalrifrestauratie vergelijkbaar met die van bestaande mangrove of zoutmoerassen.’
Publicatie
Chamberland VF, Petersen D, et al. New Seeding Approach Reduces Costs and Time to Outplant Sexually Propagated Corals for Reef Restoration. Scientific Reports, 2017.
