Koralen laten massaal op nauwkeurig bepaalde momenten zaad- en eicellen vrij, die elkaar vervolgens in het water bevruchten. Volgens Britse onderzoekers blijkt nu dat kunstmatig licht aan de kust de timing hiervan verstoort, met mogelijk desastreuze gevolgen voor het voortbestaan van koraalriffen wereldwijd.
Koralen kunnen zich op verschillende manieren voortplanten. Veel koraalsoorten zijn zogenaamde broadcast spawners. Koralen met deze voortplantingsstrategie laten massaal op hetzelfde moment bundels van zaad- en eicellen vrij in het water, wat ook wel paaien genoemd wordt. Deze bundels breken vervolgens open waardoor zaad- en eicellen van verschillende individuen van dezelfde soort elkaar kunnen bevruchten. Hieruit ontstaan larven, die zich uiteindelijk vestigen op de bodem om uit te groeien tot volwassen koralen.
Nu hebben onderzoekers van de Britse Universiteit van Plymouth aangetoond dat koralen die blootgesteld zijn aan kunstmatig kustlicht hun bundels een tot drie dagen eerder of later loslaten dan koralen die niet zijn blootgesteld aan kustlicht. De grootte van de impact van het licht verschilt per genus. Individuen van dezelfde soort paaien hierdoor op een ander moment, waardoor ze elkaar mislopen en er minder bevruchting plaatsvindt.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
De onderzoekers kwamen hierachter door gegevens over lichtvervuiling te koppelen aan gegevens over de timing van ruim tweeduizend massa-paaimomenten op 52 plekken wereldwijd. Het verband is dus nog niet met een gecontroleerd experiment aangetoond, maar de resultaten maken het erg aannemelijk dat er een causaal verband is.
Drietal factoren
Om te snappen hoe kustlicht precies de timing van het paaien beïnvloedt, is het handig om te weten welke factoren in eerste instantie het paaimoment bepalen. Het jaarlijkse ritme in de temperatuur van het water bepaalt de maand waarin het paaien plaatsvindt. Dat is omdat de zeewatertemperatuur het rijpen van de zaadcel-eicelbundels beïnvloedt. De koralen baseren hun keuze voor de dag vervolgens op de maancyclus, afgeleid uit factoren als de sterkte van het maanlicht en de schommeling van de getijden. De meeste soorten paaien na volle maan. Tot slot geeft het ondergaan van de zon aanzet tot het paaien.
De onderzoekers vermoeden dat de rol van kustlicht om de hoek komt kijken bij die tweede stap: de keuze voor de dag op basis van de maancyclus. De dag van het paaien is onder andere afhankelijk van het maanlicht. De maan komt steeds later op tijdens de maancyclus. Op de dag na volle maan komt de maan pas op na het ondergaan van de zon. Dat betekent dat er een periode van minimale lichtintensiteit is. Over het algemeen onderdrukt maanlicht het paaien, maar deze periode van minimale lichtintensiteit heft dit onderdrukkende effect op. Enkele dagen later start het paaien.
Deze periode van minimale lichtintensiteit is dus cruciaal voor het synchroniseren van het paaien. Kustlicht neemt doorgaans al toe na het ondergaan van de zon en dus verstoort het licht deze periode van minimale lichtintensiteit. Hierdoor gaat de synchronisatie verloren: het paaien vindt niet meer voor alle soortgenoten op hetzelfde moment plaats.
Koralen wereldwijd in gevaar
Het is belangrijk dat individuen van dezelfde soort op hetzelfde moment paaien, aangezien zaad- en eicellen uit dezelfde bundel elkaar niet kunnen bevruchten. Ook overleven de cellen niet lang in het water zonder bevruchting. Daarom is het niet gunstig dat koralen op verlichte riffen eerder paaien dan koralen op onverlichte riffen. Eenmaal in het water voert de waterstroming de zaad- en eicellen namelijk weg van waar ze ontstaan zijn – dus ook naar riffen die niet beïnvloed worden door het kustlicht. Hoe meer individuen paaien op hetzelfde moment, hoe groter de kans dat de zaad- en eicellen van soortgenoten elkaar vinden en succesvolle voortplanting plaatsvindt.
Het belang hiervan is groot, want koraalriffen wereldwijd staan onder druk door toedoen van klimaatverandering. Hierdoor is hun voortbestaan in gevaar. Het succesvol kunnen voortplanten is essentieel om hiervan te herstellen.
Volgens marien bioloog Ronald Osinga van Wageningen University & Research gingen de geruchten al langer rond dat kustlicht een effect zou kunnen hebben op de voortplanting van koralen. Toch is hij ervan onder de indruk dat dit wereldwijd een probleem blijkt te zijn, en niet alleen op zwaar verlichte plekken. ‘Het is een heel belangrijk resultaat. De volgende stap is om met experimenten hard te maken dat dit causale verband er daadwerkelijk is, en dat het niet alleen op correlatie berust.’
