Disturbance, stres a jiné faktory ovlivňující korálové útesy

1. Disturbance, stres a jiné faktory ovlivňující korálové útesy Martina Balzarová

2. Co je to disturbance? • V ekologii společenstev tak označujeme událost, která odstraní organismy a vytváří tak prostor pro kolonizaci jedince stejného nebo jiného druhu. • Dočasná změna podmínek prostředí. • Součást pravidelného cyklu nebo nepředvídané katastrofy

3. Co je to stres? • Dlouhodobý negativní účinek specifického faktoru na organismus. • Ovlivňuje zejména růstovou rychlost populace, další množení.

4. Negativní faktory na korálových útesech • Tajfun, Tsunami (velkoplošné poškození) • Lokální mechanické poškození loděmi • Jiná lidská činnost (lov dynamitem, těžba...) • Vztah predátor – korál • Zastínění, sedimenty • Zvýšení teploty vody (blednutí) • Změna pH, změna salinity • Infekce, nemoce • Efekt El Nino

5. Ploskozubci a koráli

6. Pozitiva Žerou řasy zarůstající korály Regulují populaci korálů a stimulují jejich další růst a reprodukci Produkce písku

7. Požírání řas Jayewardene D.- A factorial experiment quantifying the influence of parrotfish density and size onalgal reduction on Hawaiian coral reefs

8. Ling Ong1 and Kim N. Holland: Bioerosion Of Coral Reefs ByTwo Hawaiian Parrotfishes: AllA Matter Of Size Bioeroze ryba/rok = bite volume X no. bites per day X days per year X proportion of bites leaving scars

9. Negativa Predují živé korály Způsobují rány na korálech, které vytvářejí příhodná místa pro vstup infekce

10. Důležití pro bioerozi (hlavně velké druhy) Vytvářejí plošky pro uchycení nových larev korálů. Regulují populaci řas, populaci korálů Mohou měnit druhové složení útesu V případě přemnožené populace může dojít lokálně k negativnímu efektu na korálový útes Ploskozubci a další „požírači“ korálů

12. Vliv karety pravé na populaci mořských hub

13. V případě některých geografických oblastí silná konkurence hub a korálů o prostor a zdroje (zejména Karibik, část Indonésie, Austrálie) • Kareta je zde občasný predátor korálu, ale větší specializace na mořské houby, zejména druhy „nejedlé“ pro ostatní organismy (tvoří až 95% veškeré potravy želv) • Kareta reguluje stavy hub a umožňuje rovnováhu Meylan 1988: Spongivory in Hawksbill Turtles: A Diet of Glass

14. Blednutí v důsledku zvýšené teploty vody

15. Blednutí korálů v Dubaji • V nedávně době několik katastrof po celém světě. • Nejvíce 1996, 1998 a také 2002. • Nejvíce postižen Indický oceán (50-90% místních populací) • Arabský záliv – speciální podmínky, jiné složení společenstva oproti Indickému oceánu. • Dominantní druhy korálů: čeleď Faviidae a Siderastreidae, v menší míře Acropora

16. V roce 1998 se teplota vyhoupla nad 37,7°C (což je o 4 – 8 stupňů více než v jiných částech světa) • Oblast Saih Al-Shaib a Jebel Ali v Dubai, téměř veškerá populace korálů rodu Acropora zničena (tvořila 98% zdejších příbřežních oblastí) • Zarůstání řasami, změna druhové skladby, poničení v důsledku stavby Palmového ostrova

17. SEB a další infekce • SEB (Skeletal eroding bank) – objevena 1998 • Způsobena nálevníkem Halofolliculina corallasia • SEB se objevila v 90–100 % vzorků  3 roky po sobě (2004, 2005 a 2006) • Nejrozsáhlejší nemoc v Indopacifiku, postihuje až 12 čeledí a více než 82 druhů korálů. • Nemoc se šíří na korálu přibližně 2 mm/den. • Infikovaní navíc trpí i např. tumory a cyanobakteriálními infekcemi • Nedávno byl objeven jiný druh nálevníka napadající Karibskou oblast

19. Přemnožení Drupella sp. • Population Outbreaks Japonsko, Rudé moře (sever), Ningaloo reef (Západní Austrálie) • Drupella cornus – Rudé moře, Austrálie, denzita 19/m2 • Drupella fragum – Japonsko, 5/m2 • Drupella rugosa – zatím nezaznamenáno • Velké agregace x Outbreaks (při outbreaks delší časový úsek, na větší oblasti) • Poničení korálů průměrně 6.6% (0.4-26%, pozor Eilat 100%) Cumming 2009: Population outbreaks and large aggregations of Drupella on the Great Barrier Reef

20. Drupella cornus - Eilat • Od roku 1998 přemnožení plže Druppella cornus • V roce 2004 se na 10 cm korálu nacházelo až 200 jedinců Drupella • Dřívější výzkum (1998) preference korálu Acropora, jižní populace do dvou let zahynulypřesun plže na severní útesy • Zpočátku napadali Acropora, když vymřela vrhli se i na jiné druhy: např. Turbinaria mesenterina, Millepora dichotoma, Pavona cactus a Porites lutea • 2006 první známky zotavení

22. Přemnožení Acanthaster plancii • Outbreak víc jak 400/hektar • Porovnání s Drupella (1.806 cm2/day), Hvězdice (238 cm2/day on the Great Barrier Reef; 148 cm2/day in Panama • 68 hvězdic/hektar sežerou korálů stejně jako 6.40 Drupella/m2, 100 hvězdic/hektar jako 9.41 Drupella/m2 (VBÚ) • Studie – výskyt trnové koruny každých 15 let je pozitivní pro strukturu korálového útesu (udržení diverzity), ale pro korál Porites spp. je lepší delší interval Weber, Woodhead 1970: Ecological studies of the coral predator Acanthaster planci in the South Pacific Done 1988: Simulation of recovery of pre-disturbance size structure in populations of Porites spp. damaged by the crown of thorns starfish Acanthaster planci

24. Přibližně 2 roky po populační explozi hvězdice dochází k výraznému poklesu populace korálu Acropora • Dále změna v populační dynamice korálových ryb. • V některých případech po dalších 5 letech nárůst plže tritonky indické (Charonia tritonis) (predátor hvězdic) a opětovné snížení populace trnové koruny • Zatím není jasné zda je rozvoj hvězdic přirozený cyklus nebo zda je zapříčiněný nějakými disturbancemi • Obnova korálů po velké invazi trnové koruny trvá 30-40 let.

25. El Nino • 1982/1983, Panama • Teplota 30 - 31°C, 5-6 měsíců • Nejvíce postižení druhy rodu Pocillopora a Millepora • Masivní úhyn korálů, poté ještě napadení trnovou korunou Glynn 1985: El Nino-associated disturbance to coral reefs and postdisturbance mortality by Acanthaster planci

27. El Nino na Galapágách 1982/1983 • Mortalita 95-99% • Ježovka (Eucidaris thouarsii) eroze • Lidská činnost – minimální efekt na korály v porovnání se silou efektu El Nino, ale pozor může ohrozit obnovu Glynn 2003: State of coral reefs in the Galápagos Islands: Natural vs anthropogenic impacts

28. Obnova populace pomalá a téměř po 10 letech neznatelná. • Další událost 1997/1998 • Obnova bude nemožná na 8 z 12 lokalit po dobu více jak 20 let. Opět bioeroze ježovkou. • Studie z roku 2000 ukazuje, že útesy se stále nacházejí pod velkou bioerozí ježovky, ale její populace pomalu klesá.

29. Tsunami, tajfuny, hurikány • Tajfun 1996 souostroví Con Dao, Vietnam • Tsunami 26. 12. 2004 Jihovýchodní Asie • Hurikán Allen, Andrew etc. • Obecně nejvíc náchylné „větevnaté“ druhy korálů • Zvýšení diverzity, největší v mělké vodě • Pravidelné cykly vedou ke změně tvaru populace, zesílení struktury. Rogers 1993 : Hurricanes and coral reefs: The intermediate disturbance hypothesis revisited

31. Sedimentace • Těžba, sedimenty z pobřeží, z řek • Úhyn po zastínění • Odezva populace: změna růstové rychlosti, formy (tvar), metabolismu • Obnova po náhlé katastrově 10 – 15 let. • Trvalý stres – Jihočínské moře, adaptace Rogers 1990: Responses of coral reefs and reef organisms tosedimentation Glynn : Bioerosion and Coral Reef Growth:A Dynamic Balance

33. Poškození malého rozsahu • Studie pouze ze zájmových lokalit. • Náročné na výzkum, nedostatek stejně (podobně) poškozovaných oblastí malého rozsahu, složitá lokalizace. • Špatně se zjišťuje příčina poničení, krátkodobé efekty na populaci (nemusí se nijak projevit) • Nedostatečná výzkumná technika.

34. Obnova populací korálů po katastrofě • Pokud jsou u jednotlivých populací druhů nejvíce poškozeny juvenilní stádia a velcí dospělci obnova je velmi pomalá, v některých případech dochází k úpadku • Pokud jsou juvenilové a velcí dospělci zachování, populace se zotavuje a vrací se za pár let k normálu • Pokud další disturbance, šance na kompletní obnovu rapidně klesá (např. kombinace blednutí a hurikán) • U mechanického poškození využívají zejména „větevnaté“ druhy asexuální rozmnožování

35. Děkuji za pozornost