Exceptional Heat Stress Drives Coral Bleaching Across Japan in 2024

Koraalriffen worden vaak voorgesteld als de levendige, kleurrijke steden van de oceaan, bruisend van het leven en gebouwd door minuscule dieren die koraal worden genoemd, die in symbiose leven met algen. Deze dieren zijn gevoelig voor hun omgeving, met name voor de temperatuur van het water om hen heen. Wanneer het water te lang te warm wordt, raken de koralen gestrest en stoten ze de algen uit die hen hun kleur en voedsel geven, waardoor ze spookachtig wit worden in een proces dat bekend staat als bleaching (bleeksel). Als de hitte aanhoudt, kunnen de koralen sterven. Wetenschappers weten al lang dat dit het vaakst voorkomt in de tropen, waar de watertemperatuur van nature hoog is. Er is echter een groeiend idee dat koelere, noordelijke wateren een veilige haven, of een toevluchtsoord, zouden kunnen zijn waar koralen de stijgende hitte van het veranderende klimaat kunnen ontvluchten. Dit concept suggereert dat koralen, naarmate de wereld opwarmt, simpelweg naar het noorden kunnen verhuizen om koelere woningen te vinden, of dat populaties die al in deze koelere zones leven, veilig zouden zijn voor de ergste hitte.

Een nieuwe studie uit 2024 daagt deze hoop uit door aan te tonen dat zelfs de koelere wateren van Japan niet veilig zijn voor extreme hitte. Onderzoekers van universiteiten in Japan, Australië en de Verenigde Staten wilden precies in kaart brengen hoe heet de oceaan werd over de gehele Japanse archipel tijdens het recente wereldwijde bleeksel-evenement. Ze bestudeerden gegevens van satellieten die de temperatuur van het zeewateroppervlak meten en combineerden dit met directe waarnemingen door duikers ter plaatse. Hun werk beslaat een enorme strook van de oceaan, van de tropische eilanden in het verre zuiden, waar het water gewoonlijk warm is, tot de gematigde kustlijnen nabij Tokio, waar het water doorgaans veel koeler is. Het team wilde zien of de hitte sterk genoeg was om koraal te beschadigen in deze noordelijke, koelere regio's, en of het langgekoesterde geloof dat deze gebieden dienen als thermische toevluchtsoorden nog steeds standhoudt.

De bevindingen onthullen een verhaal van ongekende hitte die veel verder reikte dan de gebruikelijke grenzen. In de zomer van 2024 steeg de oceaantemperatuur over heel Japan tot niveaus die de koraalgemeenschappen onder stress zetten, van de zuidelijkste eilanden tot de noordelijke kustlijnen. In het tropische zuiden, nabij eilanden zoals Iriomote en Okinawa, steeg de watertemperatuur boven de 31 graden Celsius. Dit is niet verrassend voor die regio's, maar de hitte stopte daar niet. Verder naar het noorden, in gematigde gebieden zoals Kochi en het eiland Shikinejima nabij Tokio, steeg de watertemperatuur ook en overschreed deze de 30 graden Celsius. Hoewel deze cijfers lager lijken dan in de tropen, vertegenwoordigen ze een enorme en gevaarlijke sprong voor de lokale omgeving, die gewend is aan veel koeler water.

Om de ernst van deze hitte te begrijpen, gebruiken wetenschappers een maatstaf genaamd Degree Heating Weeks (graden verwarming per week), die niet alleen bijhoudt hoe heet het water wordt, maar ook hoe lang het heet blijft. Denk eraan als een koorts: een korte temperatuurpiek is slecht, maar een koorts die dagenlang hoog blijft, veroorzaakt veel meer schade. In 2024 bereikte elke locatie die de onderzoekers hebben bezocht, van de tropen tot het gematigde noorden, een niveau van hittestress dat wijst op een hoog risico op ernstig bleeksel en sterfte. In de zuidelijke eilanden was de hittestress intens, maar in de noordelijke gematigde locatie Shikinejima was de stress zelfs het hoogst van allemaal. Het water bleef daar zo lang warm dat de geaccumuleerde hittestress een niveau bereikte dat suggereert dat bijna volledige koraalsterfte kan optreden. Dit is een cruciale bevinding omdat het aantoont dat de noordelijke locaties, die ooit als veilige havens werden beschouwd, net zo kwetsbaar zijn voor extreme hitte-evenementen als de tropische riffen.

De onderzoekers bevestigden hun computermodellen met hun eigen ogen. Tijdens veldwerk in de zomer en herfst van 2024 observeerden duikers gebleekt koraal op alle negen locaties die zij bezochten. In het zuiden was de schade wijdverspreid en trof het de vertakte en plaatvormige koralen die de complexe structuren van het rif vormen. In het noorden kleurden zelfs de robuuste, korstvormige koralen die zich aan rotsen vastklampen wit. Dit was geen klein incident; het was een wijdverspreid fenomeen dat het hele land trof. De studie merkt op dat terwijl de zuidelijke riffen de afgelopen drie decennia te maken hebben gehad met herhaalde bleeksel-evenementen, wat leidde tot een afname van het koraalbedekking, de noordelijke riffen historisch gezien stabieler waren en vaak herstelden van stormen of koude periodes. Echter, het evenement van 2024 suggereert dat deze noordelijke populaties niet langer veilig zijn voor de hitte. De "boom and bust"-natuur (opkomst en ondergang) van deze noordelijke gemeenschappen, waarbij ze groeien en vervolgens instorten door diverse verstoringen, betekent dat ze niet de stabiele, langdurige toevluchtsoorten bieden waar wetenschappers op hadden gehoopt.

Het artikel benadrukt ook een complicatie in de manier waarop we hittestress in deze noordelijke wateren meten. De standaardinstrumenten die worden gebruikt om hittestress te volgen, zijn ontworend voor de tropen, waar de watertemperatuur het hele jaar door relatief stabiel is. In het gematigde Japan schommelt de watertemperatuur extreem tussen de zomer en de winter. Vanwege dit verschil kunnen de standaardmetingen de stress in het noorden soms overschatten, of onderschatten, afhankelijk van het seizoen. Bijvoorbeeld, een warme winter zou gematigde koralen kunnen helpen, terwijl een warme zomer dodelijk is. De onderzoekers suggereren dat we betere, lokaal aangepaste manieren nodig hebben om hittestress in deze variabele omgevingen te meten om een echt beeld van het gevaar te krijgen. Ze wijzen ook uit dat de extreme hitte in 2024 waarschijnlijk werd versterkt door een verschuiving in de Kuroshio-stroom, een belangrijke oceaanstroom die langs Japan stroomt, die mogelijk ongewoon warm water naar deze noordelijke gebieden heeft geduwd.

Uiteindelijk schetst deze studie een somber beeld voor de toekomst van de koraalriffen in Japan. Het evenement van 2024 was het meest geografisch uitgebreide bleeksel-evenement dat ooit in het land is geregistreerd, waarbij zowel tropische als gematigde habitats werden getroffen. Het demonstreert dat de stijgende temperaturen van het wereldwijde klimaat zelfs de koelste hoeken van de oceaan uithollen. Het idee dat noordelijke wateren een permanente schuilplaats voor koralen zullen dienen, wordt getest en blijkt onhoudbaar in het licht van dergelijke extreme anomalieën. De onderzoekers benadrukken dat hoewel sommige koralen een kans op herstel kunnen hebben, de herhalende aard van deze hittegolven deze ecosystemen tot hun uiterste drijft. Om wat overblijft te beschermen, roept de studie op tot een verenigde aanpak van natuurbehoud die de gehele lengte van Japan beslaat, van de tropen tot de gematigde zones, en voor betere monitoring om te begrijpen hoe deze riffen zullen reageren op een opwarmende wereld. De boodschap is duidelijk: de hitte kent geen grenzen, en de toevluchtsoord die we dachten te hebben, kan zich gaan sluiten.