Tilbake til søkeresultatene

MARINFORSK-Marine ressurser og miljø

In the heat of the night: The role of hypoxia on coral reefs

Alternativ tittel: Hete netter: Rollen til hypoksi på korallrev

Tildelt: kr 12,0 mill.

Prosjektnummer:

315051

Søknadstype:

Prosjektperiode:

2021 - 2024

Geografi:

Et tropisk korallrev er en koloni av bittesmå nesledyr som lager seg et kalkskjelett de lever i. De filtrerer vannet og spiser små dyreplankton, men har også en alge levende inni seg, som en symbiont. Denne algen får næringsstoffer fra maten korallen har spist, og bruker til gjengjeld sollyset til å lage sukkerenergi og oksygen som korallen får nytte av. Men om natta er det mørkt, og da puster både korallen og algen oksygen, og er det varmt i vannet og lite strøm kan det bli helt oksygentomt, spesielt tidlig om morgenen. Dette er kritisk for korallen, men også for alle fiskene som bor i revet og tilbringer natta i hulrom inne i korallen. Ved hjelp av livshistoriemodeller har vi sett at dette kan være årsaken til at typiske korallrevsfiskene vokser 2-3 cm i året, mens torsken i det iskalde Barentshavet vokser 10 cm i året og Mahi-Mahi én meter på seks måneder. I dette prosjeket skal vi undersøke hvilke konsekvenser oksygentomt vann om morgenen har for koraller og andre dyr på tropiske rev. Vi skal bruke en kombinasjon av modeller for å snevre inn mulige hypoteser, fysiologiske laboratorieeksperimenter for å teste noen av forventningene, og filming på naturlige rev om nettene med svært lyssensitive kameraer for å undersøke naturlig atferd. Vi skal studere fisk, fordi de har atferd som lett kan observeres, men også koraller. En hypotese er at korallbleking, det at korallen kvitter seg med algesymbionten og dermed mister en viktig energikilde, først og fremst er en respons på hypoksi og derfor initieres om morgenen, spesielt på varme og lange netter. Vi forventer også at graden av oksygensvikt øker fra utkanten av revet og innover, og at dette medfører en gradient som forklarer hvorfor en finner forskjellige korallarter og fiskearter jo lenger inn i revet man beveger seg.

We focus on progressive hypoxia during night, which we argue has extensive impact on tropical corals and reef inhabitants. Corals have symbiotic algae (zooxanthella) inside that provide ~80% of the coral’s energy, but at night all organisms on the reef, including zooxanthellae, use oxygen. The result is a daily rhythm with hypoxia building up during night (typically down to 20-40% but commonly more severe). We argue this is an uncompromising bottleneck that all reef organisms are adapted to. We will use modelling, experiments, and data analyses of physiology, behaviour, and life history traits. Our plan: - We will document late-night hypoxia and its consequences by filming in the field with a night-camera, analyse models for life history and behaviour, perform controlled physiological experiments, and analyse published data. - We argue that the coral-zooxanthellae symbiotic relationship undergoes a stress test every dawn when oxygen levels are at minimum. Should the coral stick with its zooxanthellae and hope that they both survive despite little oxygen, or should the coral kick it out to survive alone? - Small fish hiding in crevices also become hypoxic, which impairs senses and locomotion. How much light should it wait for before it leaves the coral to reach well-oxygenated waters outside? - A spatial gradient in hypoxia from reef edge to reef interior predicts variation in coral growth rate and vulnerability to bleaching. We will model and analyse how adaptations to hypoxia can be the missing gradient that explains the enormous biodiversity at coral reefs. - Effect of late-night hypoxia are most severe during the warm season, and more so later when nights are longer. We will analyse whether long nights explain peak season for coral bleaching. Fish need to keep energy consumption low to survive long hypoxic nights. We will observe, experiment, and model annual routines for fish and corals. The project will employ two postdocs and one researcher.

Aktivitet:

MARINFORSK-Marine ressurser og miljø