Kvůli změnám klimatu ubývá korálových útesů
Asi většina z nás si pod pojmem korálový útes představí pestrobarevnou podívanou pod hladinou moře, kterou spatřujeme při zahraničních dovolených. Horší zprávou je, že tyto korálové útesy vlivem změny klimatu postupně mizí. V článku uvedeme, jak konkrétně klimatická změna ovlivňuje korálové útesy.
Vysvětleme si nejdříve, co to koráli jsou? Jedná se o bezobratlé živočichy, kteří existují s tvrdou schránkou nebo také bez schránky a mohou se vyskytovat v mělkých mořích blízko pobřeží s dostatkem slunečního záření nebo také v hlubokých vodách, kam světlo téměř neproniká. Celkově bylo zatím objeveno šest tisíc různých druhů korálů. V souvislosti se změnami klimatu jsou nejvíce ohroženi koráli v teplých mořích s pevnými schránkami, kteří vytvářejí základ ekosystémů korálových útesů.
Rozložení korálových útesů na Zemi. Červeně jsou znázornění koráli rostoucí v teplých vodách a modře koráli rostoucí v chladných vodách, zdroj: faktaoklimatu.cz
A právě teplovodní koráli, nebo alespoň většina z nich, existuje v symbiotickém vztahu se zooxanthelou, což je jednobuněčná fotosyntetizující řasa, která žije v buňkách korálů. Symbióza je založena na tom, že zooxanthely využívají fotosyntézu k přeměně energie ze slunečního záření na živiny, které poskytují korálům. Výměnou za to poskytuje korál zooxanthelám ochranu. Koráli mohou díky získaným živinám rychle růst a vytvářet vápenaté schránky.
Umístění zooxanthel v korálovém polypu, zdroj: britannica.com
Nyní si pojďme říct, co přesně teplovodním korálům škodí. Můžeme jmenovat dva hlavní faktory, které zapříčiňují jejich hynutí. Mezi tyto faktory se řadí zvyšování teploty vody (zejména tzv. horké vlny) a okyselování oceánů.
Aktuální odchylka (pro 30. červnce 2022) teploty moří a oceánů - v červeně označných oblastech jsou oceány teplotně výrazně nadprůměrné a může docházet k poškozování korálů - odchylka teploty moří se tak pravidelně sleduje a vyhodnocuje, zdroj: coralreefwatch.noaa.gov
Nárůst obsahu tepla v oceánech ve svrchních 700 metrech vody podle 4 různých institucí ve srovnání s průměrem 1971-2000, zdroj: epa.gov
První ze jmenovaných faktorů, tedy zvyšující se teplota oceánů, působí korálům stres a ty pak vypudí symbiotickou řasu ze svých buněk (noaa.gov). Tomuto procesu, kdy koráli vypudí symbiotickou řasu ze svých buněk, říkáme zbělení korálů. Pro korál to znamená ztrátu živin a oslabení, k úplnému uhynutí však dojít nemusí. Při krátkodobém teplotním výkyvu může dojít k regeneraci korálů, což však může trvat i desítky let. Pokud je zvýšení teploty moře déletrvající, může uhynout i celý korálový útes. Mezi další příčiny bělení korálů lze zařadit i další stresové faktory, jako je abnormální množství světla nebo znečištění vody. Bělení může také způsobit extrémní odliv, kdy jsou koráli vystaveni vzduchu.
Fotografie korálu po a před zbělením, zdroj: en.wikipedia.org
Dalším velkým problémem pro korálové útesy je okyselování oceánů. Obvykle je mořská voda slabě zásaditá s pH okolo 8,2. Oceán absorbuje asi 30 % oxidu uhličitého (CO2) uvolněného do atmosféry. S rostoucími emisemi atmosférického CO2 v důsledku lidské činnosti (např. spalováním fosilních paliv) se také zvyšuje množství oxidu uhličitého absorbovaného oceánem. Při absorpci CO2 mořskou vodou dochází k řadě chemických reakcí, které vedou ke zvýšení koncentrace vodíkových iontů. Tento proces má dalekosáhlé důsledky pro oceán a organismy, které v něm žijí, tedy i pro korály. Za uplynulé století se pH oceánů snížilo asi o 0,1, což sice není tak velké číslo, ale znamená to, že je dnes v mořské vodě o 30 % více vodíkových iontů H+ než tomu bylo před sto lety.
Oxid uhličitý, který se přirozeně vyskytuje v atmosféře, se rozpouští v mořské vodě. Molekuly vody a oxidu uhličitého spolu reagují za vzniku kyseliny uhličité (H2CO3), což je slabá kyselina, která se dále disociuje na vodíkové ionty (H+) a hydrogenuhličitanové ionty (HCO_3^-).
Jak okyselování ovlivňuje korály a další organismy v moři?
Okyselování oceánů již ovlivňuje mnoho oceánských druhů, zejména pak organismy, jako jsou ústřice a korály. Tyto organismy vytvářejí mj. tvrdé schránky kombinací vápníku a uhličitanu z mořské vody. Protože se ale okyselování oceánů zvyšuje, dostupné uhličitanové ionty (CO_3^(2-)) reagují s vodíkem, což má za následek méně uhličitanových iontů dostupných pro kalcifikující organismy, kteří je využívají pro stavbu a údržbu svých schránek (Obr. 4). Pokud se pH sníží ještě více, schránky se mohou dokonce začít rozpouštět. Pro korály je tak tvorba schránky náročnější a jejich růst nebo obnova po zbělení je pomalejší.
Mimo výše zmíněné faktory, tedy okyselování a zvyšování teploty mořské vody, poškozuje korály i přímé působení člověka. Například budování a rozšiřování přístavů v Austrálii ohrožuje a devastuje některé části Velkého bariérového útesu.
Lze tedy tvrdit, že probíhající klimatická změna a s ní související oteplování oceánů mají silně negativní dopad na teplovodní korálové útesy. Poprvé bylo rozsáhlé bělení korálů pozorováno v 80. letech minulého století. Smutnou zprávou je, že v posledních desetiletích nabývá tento jev na intenzitě, především co se týče rozsahu a frekvence. Prozatím k největšímu registrovanému zbělení korálů v celosvětovém měřítku došlo v letech 2014-2017. Při této události bylo zasaženo až 38 % korálových útesů světa.
V důsledku lidské činnosti jsou v ohrožení i hlubokomořští koráli. Ti se vyznačují pomalým růstem a delším životem. Pomalý růst jde ale ruku v ruce i s jejich pomalejší obnovou v případě poškození. Největší hrozbou pro hlubokomořské korály představuje komerční rybolov do sítí vlečených po dně. Dále jsou ohroženi v důsledku hlubinné těžby ropy a jiných minerálů nebo díky průmyslovému znečištění.
Vysvětleme si nejdříve, co to koráli jsou? Jedná se o bezobratlé živočichy, kteří existují s tvrdou schránkou nebo také bez schránky a mohou se vyskytovat v mělkých mořích blízko pobřeží s dostatkem slunečního záření nebo také v hlubokých vodách, kam světlo téměř neproniká. Celkově bylo zatím objeveno šest tisíc různých druhů korálů. V souvislosti se změnami klimatu jsou nejvíce ohroženi koráli v teplých mořích s pevnými schránkami, kteří vytvářejí základ ekosystémů korálových útesů.
Rozložení korálových útesů na Zemi. Červeně jsou znázornění koráli rostoucí v teplých vodách a modře koráli rostoucí v chladných vodách, zdroj: faktaoklimatu.cz
A právě teplovodní koráli, nebo alespoň většina z nich, existuje v symbiotickém vztahu se zooxanthelou, což je jednobuněčná fotosyntetizující řasa, která žije v buňkách korálů. Symbióza je založena na tom, že zooxanthely využívají fotosyntézu k přeměně energie ze slunečního záření na živiny, které poskytují korálům. Výměnou za to poskytuje korál zooxanthelám ochranu. Koráli mohou díky získaným živinám rychle růst a vytvářet vápenaté schránky.
Umístění zooxanthel v korálovém polypu, zdroj: britannica.com
Nyní si pojďme říct, co přesně teplovodním korálům škodí. Můžeme jmenovat dva hlavní faktory, které zapříčiňují jejich hynutí. Mezi tyto faktory se řadí zvyšování teploty vody (zejména tzv. horké vlny) a okyselování oceánů.
Aktuální odchylka (pro 30. červnce 2022) teploty moří a oceánů - v červeně označných oblastech jsou oceány teplotně výrazně nadprůměrné a může docházet k poškozování korálů - odchylka teploty moří se tak pravidelně sleduje a vyhodnocuje, zdroj: coralreefwatch.noaa.gov
Nárůst obsahu tepla v oceánech ve svrchních 700 metrech vody podle 4 různých institucí ve srovnání s průměrem 1971-2000, zdroj: epa.gov
První ze jmenovaných faktorů, tedy zvyšující se teplota oceánů, působí korálům stres a ty pak vypudí symbiotickou řasu ze svých buněk (noaa.gov). Tomuto procesu, kdy koráli vypudí symbiotickou řasu ze svých buněk, říkáme zbělení korálů. Pro korál to znamená ztrátu živin a oslabení, k úplnému uhynutí však dojít nemusí. Při krátkodobém teplotním výkyvu může dojít k regeneraci korálů, což však může trvat i desítky let. Pokud je zvýšení teploty moře déletrvající, může uhynout i celý korálový útes. Mezi další příčiny bělení korálů lze zařadit i další stresové faktory, jako je abnormální množství světla nebo znečištění vody. Bělení může také způsobit extrémní odliv, kdy jsou koráli vystaveni vzduchu.
Fotografie korálu po a před zbělením, zdroj: en.wikipedia.org
Dalším velkým problémem pro korálové útesy je okyselování oceánů. Obvykle je mořská voda slabě zásaditá s pH okolo 8,2. Oceán absorbuje asi 30 % oxidu uhličitého (CO2) uvolněného do atmosféry. S rostoucími emisemi atmosférického CO2 v důsledku lidské činnosti (např. spalováním fosilních paliv) se také zvyšuje množství oxidu uhličitého absorbovaného oceánem. Při absorpci CO2 mořskou vodou dochází k řadě chemických reakcí, které vedou ke zvýšení koncentrace vodíkových iontů. Tento proces má dalekosáhlé důsledky pro oceán a organismy, které v něm žijí, tedy i pro korály. Za uplynulé století se pH oceánů snížilo asi o 0,1, což sice není tak velké číslo, ale znamená to, že je dnes v mořské vodě o 30 % více vodíkových iontů H+ než tomu bylo před sto lety.
Oxid uhličitý, který se přirozeně vyskytuje v atmosféře, se rozpouští v mořské vodě. Molekuly vody a oxidu uhličitého spolu reagují za vzniku kyseliny uhličité (H2CO3), což je slabá kyselina, která se dále disociuje na vodíkové ionty (H+) a hydrogenuhličitanové ionty (HCO_3^-).
Jak okyselování ovlivňuje korály a další organismy v moři?
Okyselování oceánů již ovlivňuje mnoho oceánských druhů, zejména pak organismy, jako jsou ústřice a korály. Tyto organismy vytvářejí mj. tvrdé schránky kombinací vápníku a uhličitanu z mořské vody. Protože se ale okyselování oceánů zvyšuje, dostupné uhličitanové ionty (CO_3^(2-)) reagují s vodíkem, což má za následek méně uhličitanových iontů dostupných pro kalcifikující organismy, kteří je využívají pro stavbu a údržbu svých schránek (Obr. 4). Pokud se pH sníží ještě více, schránky se mohou dokonce začít rozpouštět. Pro korály je tak tvorba schránky náročnější a jejich růst nebo obnova po zbělení je pomalejší.
Mimo výše zmíněné faktory, tedy okyselování a zvyšování teploty mořské vody, poškozuje korály i přímé působení člověka. Například budování a rozšiřování přístavů v Austrálii ohrožuje a devastuje některé části Velkého bariérového útesu.
Lze tedy tvrdit, že probíhající klimatická změna a s ní související oteplování oceánů mají silně negativní dopad na teplovodní korálové útesy. Poprvé bylo rozsáhlé bělení korálů pozorováno v 80. letech minulého století. Smutnou zprávou je, že v posledních desetiletích nabývá tento jev na intenzitě, především co se týče rozsahu a frekvence. Prozatím k největšímu registrovanému zbělení korálů v celosvětovém měřítku došlo v letech 2014-2017. Při této události bylo zasaženo až 38 % korálových útesů světa.
V důsledku lidské činnosti jsou v ohrožení i hlubokomořští koráli. Ti se vyznačují pomalým růstem a delším životem. Pomalý růst jde ale ruku v ruce i s jejich pomalejší obnovou v případě poškození. Největší hrozbou pro hlubokomořské korály představuje komerční rybolov do sítí vlečených po dně. Dále jsou ohroženi v důsledku hlubinné těžby ropy a jiných minerálů nebo díky průmyslovému znečištění.
