Disturbance, stres a jiné faktory ovlivňující korálové útesy Martina Balzarová

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

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

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

Ploskozubci a koráli

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

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

Bioeroze ryba/rok = bite volume X no. bites per day X days per year X proportion of bites leaving scars Species Size Erosion per year Chlorurus sordidus 20 cm 24 kg Scarus vetula 40 cm 46 kg Sparisoma viridae 45 cm 164 kg 280-320 kg Chlorurus gibbus 44 cm 1 ton Bolbometogon muricatum 100 cm 5 ton Ling Ong1 and Kim N. Holland: Bioerosion Of Coral Reefs By Two Hawaiian Parrotfishes: All A Matter Of Size

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

Ploskozubci a další „požírači“ korálů 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

Vliv karety pravé na populaci mořských hub

Kareta reguluje stavy hub a umožňuje rovnováhu 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

Blednutí v důsledku zvýšené teploty vody

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

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

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

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

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 zahynuly přesun 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

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

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.

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 post disturbance mortality by Acanthaster planci

Ježovka (Eucidaris thouarsii) eroze 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

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.

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

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 to sedimentation Glynn : Bioerosion and Coral Reef Growth: A Dynamic Balance

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.

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

Děkuji za pozornost