Koralrev betragtes som et af de mest truede økosystemer på planeten og dør med alarmerende hastigheder rundt om i verden. Forskere tilskriver koralblegning og i sidste ende massiv koraldød til en række miljømæssige stressfaktorer, især opvarmende vandtemperaturer på grund af klimaændringer.
En undersøgelse offentliggjort i det internationale tidsskrift Marine Biology afslører, hvad der virkelig dræber koralrev. Med 30 års unikke data fra Looe Key Reef i det nedre Florida Keys har forskere fra Florida Atlantic Universitys Harbor Branch Oceanographic Institute og samarbejdspartnere opdaget, at problemet med koralblegning ikke kun skyldes en opvarmende planet, men også en planet, der er samtidig beriget med reaktivt nitrogen fra flere kilder.
Ukorrekt behandlet spildevand, gødning og topjord hæver nitrogenniveauerne, hvilket forårsager fosforsult i korallerne, hvilket reducerer deres temperaturtærskel for "blegning." Disse koralrev var ved at dø ud længe før de blev påvirket af stigende vandtemperaturer. Denne undersøgelse repræsenterer den længste registrering af reaktive næringsstoffer og algekoncentrationer for koralrev over alt i verden.
"Vores resultater giver overbevisende beviser for, at nitrogenbelastning fra Florida Keys og større Everglades-økosystemer forårsaget af mennesker, snarere end opvarmning af temperaturer, er den primære årsag til koralrevsnedbrydning i Looe Key Sanctuary Preservation Area i vores langsigtede undersøgelse," sagde Brian Lapointe, Ph. D., seniorforfatter og forskningsprofessor ved FAU's Harbour Branch.
Et nøgleresultat fra undersøgelsen er, at landbaseret afstrømning af næringsstoffer har øget nitrogen:phosphor-forholdet (N:P) i revalger, hvilket indikerer en stigende grad af fosforbegrænsning, der vides at forårsage metabolisk stress og i sidste ende sult i koraller. Koncentrationer af reaktivt nitrogen er over kritiske økosystemtærskelniveauer, der tidligere er fastsat for Florida Keys, og det samme gælder fytoplanktonniveauer for offshorerev, hvilket fremgår af tilstedeværelsen af makroalger og andre skadelige algeopblomstringer på grund af for store niveauer af næringsstoffer.
Forskere indsamlede data fra 1984 til 2014 og indsamlede havvandsprøver i våde og tørre årstider. Lapointe og samarbejdspartnere fra University of Georgia og University of South Florida overvågede også de levende koraller og indsamlede rigelige arter af tang (makroalger) til analyse af vævsnæringsstoffer. De overvågede havvands s altholdighed, temperatur og næringsstofgradienter mellem Everglades og Looe Key. De ønskede bedre at forstå, hvordan nitrogen rejste fra Everglades nedstrøms til koralrevene i Florida Keys National Marine Sanctuary, som nu har den laveste mængde koraldækning af nogen rev i den bredere caribiske region.
Data afslørede, at levende koraldækning i Looe Key Sanctuary Preservation Area faldt fra næsten 33 procent i 1984 til mindre end 6 procent i 2008. Den årlige kor altab varierede under undersøgelsen, men steg fra 1985 til 1987 og 1996 til 1999 efter perioder med kraftig nedbør og øget vandforsyning fra Everglades. Mellem 1991 og 1995 resulterede betydelige stigninger i Everglades afstrømning og kraftig nedbør i stigninger af reaktivt nitrogen og fytoplankton niveauer ved Looe Key over niveauer, der er kendt for at stresse og forårsage uddøen af koralrev. På trods af reducerede Everglades-strømme er vandkvaliteten endnu ikke kommet sig op på niveauet fra 1980'erne.
Kvælstofbelastningen til kysten forudsiges at stige med 19 procent glob alt, blot som et resultat af ændringer i nedbør på grund af klimaændringer, hvilket tyder på behovet for presserende forv altningsforanst altninger for at forhindre yderligere nedbrydning.
"Den fremtidige succes for den omfattende Everglades Restoration Plan vil afhænge af anerkendelsen af de hydrologiske og nitrogenforbindelser mellem Everglades, Florida Bay og Florida Keys," sagde Lapointe. "Den gode nyhed er, at vi kan gøre noget ved kvælstofproblemet, såsom bedre spildevandsrensning, reduktion af gødningstilførsel og øget lagring og behandling af regnvand på Floridas fastland."
Påvirkningen af lokale landbaserede kvælstofbidrag fra spildevandsrensningsanlæg, der betjener 76.000 helårsbeboere og anslået 3,8 millioner turister årligt, afbødes i øjeblikket ved at afslutte centraliseret spildevandsopsamling og avancerede spildevandsrensningsanlæg og faciliteter til fjernelse af næringsstoffer i hele Florida Keys.
Ifølge Florida Keys National Marine Sanctuary tilføjer havrelaterede aktiviteter forbundet med koralrev mere end $8,5 milliarder hvert år og 70.400 jobs til den lokale økonomi i det sydøstlige Florida.
"Bonaire-koralrevene i det caribiske Holland er et godt eksempel på effektiv afbødning af kvælstofforurening. Disse koralrev begynder at komme sig efter opførelsen af et nyt rensningsanlæg i 2011, som har reduceret kvælstofbelastningen betydeligt fra septiktanke," sagde Lapointe.
Undersøgelsens medforfattere er Rachel A. Brewton og Laura W. Herren fra FAU's Harbour Branch; James W. Porter, Ph. D., emeritus professor i økologi ved University of Georgia; og Chuanmin Hu, Ph. D., fra College of Marine Science ved University of South Florida.
"At nævne klimaændringer som den eksklusive årsag til koralrevets død på verdensplan går glip af det kritiske punkt, at vandkvalitet også spiller en rolle," sagde Porter. "Selvom der ikke er meget, som samfund, der bor i nærheden af koralrev, kan gøre for at stoppe den globale opvarmning, er der meget, de kan gøre for at reducere nitrogenafstrømningen. Vores undersøgelse viser, at kampen for at bevare koralrevene kræver lokal, ikke kun global, handling."
