Hakai Magazine

Artikelcopy

Een mens die naar een koraalrif zwemt, is als een holbewoner die uit zijn grot stapt en het centrum van Manhattan binnenloopt. In een oogwenk reist hij van een vertrouwde plek naar een totaal andere. Koraalriffen zijn voor mensen heel vreemde, psychedelische plaatsen, en dat is misschien de reden waarom mensen elk jaar bijna 10 miljard dollar uitgeven om ze te bezoeken. In het spel van de 20 vragen valt alles in een van de drie categorieën: dierlijk, plantaardig of mineraal. Toch wist eeuwenlang niemand waar koralen moesten worden ingedeeld. De Romeinse schrijver en natuuronderzoeker Plinius stelde vast dat koralen noch planten noch dieren waren, maar tot de derde categorie van levende wezens moesten worden gerekend. De Zweedse botanicus en zoöloog Carl Linnaeus classificeerde ze als “lithofyten” (rotsplanten). Uiteindelijk brachten microscopen de waarheid aan het licht: koralen zijn dieren, opgebouwd uit minuscule poliepen met zachte lichamen, elk met een krans van tentakels die enigszins op bloemblaadjes lijken. Toch bleef de suggestie van een plant bestaan, en tegenwoordig behoren koralen tot de toepasselijk genaamde klasse Anthozoa, of “bloemendieren.”

Maar de bloemachtige poliepen zijn slechts de buitenkant van een koraal – zijn levende huid. De vaste massa eronder is zijn blijvende erfenis. Elke poliep bouwt een kleine basis van calciumcarbonaat die hem vastlassen aan zijn kolonie, die, afhankelijk van de soort, de vorm kan hebben van een brein, of een cluster van pilaren, of zelfs een vertakkende boom. Nieuwe poliepen bouwen zich bovenop de oude, waardoor de kolonie en het rif groeien. Het doet denken aan een menselijke stad: de koralen bouwen een uitgebreide steeninfrastructuur en leven daarbinnen. Het is duidelijk dat “mineraal” niet helemaal moet worden verworpen.

Die infrastructuur, met zijn decoratieve, bijna cartooneske vormen en texturen, kan levenloos en ongevaarlijk lijken. Maar de oppervlakken van koralen zijn in feite geoptimaliseerd om pijn te doen: poliepen gebruiken kleine stekende cellen om voorbij drijvend voedsel, zoals plankton, te grijpen.

Zelfs hun opvallende kleuren hebben een onverwachte bron. Voor een mens doen de felroze, levendige oranje en lichtgele tinten denken aan iets kunstmatigs, zoals verf. Maar de kleuren hebben een natuurlijke bron: de fluorescerende pigmenten die door een poliep worden gebruikt om de hoeveelheid licht die hij doorlaat te regelen, en de fotosynthetische pigmenten van de piepkleine eencellige algen die symbiotisch in de weefsels van de poliep leven. Door middel van fotosynthese zetten deze algen (zoöxanthellen genaamd) zonlicht om in zuurstof en produceren zij voedingsstoffen zoals glucose en aminozuren voor de poliep, die in ruil daarvoor onderdak biedt aan de algen. Koralen zijn dus dieren die “planten” bevatten (de algen) en steen afscheiden. Het is dan ook niet verwonderlijk dat de indeling van koralen in dieren, planten of mineralen in een spelletje 20 vragen een struikelblok kan zijn.

Koralen mogen dan buiten keurige categorieën vallen, maar ze zijn niet ontsnapt aan de ravage die wij in hun omgeving hebben aangericht. De lijst van aantastingen is lang – er is vervuiling, fysieke vernietiging door visserij, en, boven alles, de beloofde verwoesting door de opwarming van de aarde. Overmatig warm water zet koralen onder druk en zooxanthellen verlaten de oceaan, waardoor gebleekte koraalskeletten op de oceaanbodem rondspoken en oceanen verarmen. Het Wereld Natuur Fonds schat dat gezonde riffen elk jaar 29,8 miljard dollar opleveren aan wereldwijde economische impact, zoals biodiversiteit, visserij en bescherming tegen kusterosie. Andere schattingen van ecosysteemdiensten leggen dit cijfer nog veel hoger.

Economische waardering helpt om instandhouding te rechtvaardigen en aan te moedigen, maar het is ook een beperkt kader dat koralen slechts beschouwt als agenten van menselijke rijkdom en welzijn. Koralen zijn meer dan dienstverleners: ze herinneren ons eraan dat de wereld veel groter is dan wij.

Dit foto-essay verkent de schoonheid en de biologie van koraal.

Koralen behoren tot de phylum Cnidaria met anemonen, hydrozoën en kwallen, dieren die hun karakteristieke stekende cellen, de zogenaamde cnidocyten (cnid is Grieks voor netel), gebruiken voor voedsel en verdediging. Cnidocyten vuren kleine, giftige, veerbelaste weerhaken (nematocysten genaamd) af wanneer ze worden aangeraakt, waardoor de overtreder wordt verdoofd voordat hij wordt verslonden. Afhankelijk van de grootte van de poliep, de giftigheid van de cnidocyten, en hun vermogen om te doorboren, varieert de prooi van plankton tot kleine visjes. Dit zachte koraal, hierboven, strekt zijn poliepen uit om zoöplankton uit het water te strikken.

Mensen voelen de angel van de meeste koraalsoorten niet omdat hun nematocysten te klein zijn om door de menselijke huid te dringen, maar deze weerhaakjes kunnen plankton, kleine visjes of zelfs een babyinktvis vangen, zoals hier wordt verorberd door een oranje schotelkoraal, een solitaire soort die geen riffen bouwt. Tentakels trekken de prooi in de centrale mond van de poliep, die naar de maag leidt, waar het voedsel wordt verteerd en geabsorbeerd. Afval wordt via dezelfde opening uitgescheiden.

Sommige koralen trekken hun tentakels overdag in en steken ze alleen ’s nachts uit om voedsel te vangen. Hier rusten de poliepen in de valleien van een hersenkoraal, een soort steenkoraal. De dicht opeengepakte poliepen zijn binnen het koraal met elkaar verbonden, zodat als één poliep een vangst doet, de voedingsstoffen kunnen worden gedeeld.

Koralen zoeken in hun omgeving naar voedsel, maar hun belangrijkste bron komt van binnenuit – voedsel dat wordt gemaakt door de symbiotische algen, de zoöxanthellen, die in hun weefsels leven. Hun chlorofylpigmenten zorgen voor een groenbruine tint, zoals bij deze soort. De algen zorgen voor fotosynthese en voorzien het koraal van zuurstof, glucose en eiwitten. Het is een symbiotische relatie die werkt voor het koraal, want hoewel helder, tropisch water voor ons een paradijs mag lijken, is het water voor een koraal onvruchtbaar. Er is weinig opwelling in de tropen, waardoor het water helder, maar zeer voedselarm is.

In veel opzichten is de open oceaan als een aquatische woestijn – een enorme, lege ruimte waar voedsel schaars is en verhongering gemakkelijk is. In deze “Seahara” zijn koraalriffen oases die massa’s schepsels aantrekken. Het gaat allemaal om voedsel: riffen beloven een betrouwbare aanvoer ervan, en voor de bewoners weegt die realiteit op tegen het verhoogde risico om op hun beurt voedsel te worden. Koraalriffen zijn zo populair dat ze, hoewel ze slechts twee procent van de oceaanbodem bedekken, onderdak bieden aan een kwart van alle zeedieren. De Koraaldriehoek in Indonesië is een van de meest biodiverse plaatsen op aarde, met meer dan 600 rifbouwende koraalsoorten, 228 soorten rifvissen, en zes van de zeven bekende soorten zeeschildpadden. Met al die zeedieren zijn er eindeloos veel soorten relaties. Sommigen zien een buffet, terwijl anderen overleven door complexere interacties te creëren. Deze kleine garnalen hebben hun niche gevonden, letterlijk. Overdag verbergen ze zich voor roofdieren in de pluchen spleten van een klokkoraal en komen pas ’s nachts tevoorschijn om zich te voeden.

Zeerkoralen die mineralen afscheiden en harde, stijve skeletten vormen, vormen de ruggengraat van riffen. Massale aangroeisels van steenkoralen vormen riffen die onderdak bieden aan vissen en energie absorberen van de golven die in ondiep water beuken en kolken, waardoor de zeebodem intact blijft. De koralen groeien door biomineralisatie, een proces dat begint wanneer de jonge koraalpoliep zeewater gebruikt om calciumcarbonaatkristallen aan te maken. Al snel vormt zich een klein stenen omhulsel rond de basis van de poliep, dat hem vasthecht aan het rif, zijn permanente thuis. Als nieuwe poliepen bovenop de dode poliepen groeien, leggen zij hun eigen laag mineralen aan en groeit de kolonie. Het elandhoornkoraal met de toepasselijke naam, hierboven, domineerde het Caribisch gebied tot ongeveer 1980, toen ze door ziekte en bleken gedecimeerd werden. Vandaag de dag worden zeedoornkoralen bedreigd en op de rode lijst van de International Union for Conservation of Nature staan ze vermeld als ernstig bedreigd.

Riffenbouwende steenkoralen – zoals zuil-, hersenkoralen of elkhornkoralen – zijn zeskoralen, met zes (of een veelvoud van zes) tentakelvormige poliepen, elk omgeven door een harde kop. Octokoralen daarentegen, met acht tentakels, hebben geen hard uitwendig skelet. In plaats daarvan gebruiken deze zeepennen, zeewaaiers en zeezwepen (hier afgebeeld) een eiwit dat gorgonine heet en kalkafzettingen om enige stijfheid te geven aan de zachte cellen die slingerende, wilgachtige vormen aannemen.

De schitterende kleuren van sommige koraalsoorten zijn afkomstig van verschillende pigmenten. Fotosynthetische pigmenten in de zoöxanthellen, zoals chlorofyl, absorberen en gebruiken bepaalde golflengten van het licht en weerkaatsen de rest. Andere fluorescerende en niet-fluorescerende pigmenten in het koraal absorberen en reflecteren ook verschillende golflengtes. Al millennia lang oogsten mensen rode koralen, zoals deze zeewaaier uit de Rode Zee, voor sieraden of decoratie. Deze zachte koralen hebben pigmenten in hun spicules, de stijve structuren in de buitenste cellen die de takken van het koraal vorm geven.

Niet alle koralen hebben zooxanthellae nodig om te gedijen. Sommige groeien in dieper water waar niet genoeg licht is voor fotosynthese. Deze koralen overleven door zoöplankton te vangen met hun tentakels en netten van slijm. Dit zwarte koraal heeft een flexibel skelet, gemaakt van proteïne, geen mineralen. Zijn structuur lijkt op prikkeldraad, met kleine poliepen die uit een centrale stengel ontspruiten en soms uitgroeien tot een weelderige, bossige vorm. Het is ook een langlevend koraal – een kolonie zwart koraal werd met behulp van radiokoolstof gedateerd op meer dan 4000 jaar oud.

De meest dramatisch gekleurde riffen liggen aan tropische kusten, maar sommige tere koralen leven tot in het noorden, tot aan de Noordpool. De steenachtige, koudwatersoort Lophelia – letterlijk “zonnepluk” – leeft in diepe, koude wateren, van de Noordzee (waar het de poten van booreilanden bekleedt) tot de kusten van Noorwegen en IJsland. Dit koraal heeft geen zooxanthellen, waardoor de meeste sneeuwwit zijn. Om te overleven groeit Lophelia in gebieden met veel stroming, waar een overvloed aan voedsel binnen grijpafstand van zijn tentakels drijft.

De meeste koralen hebben duizenden poliepen, maar niet het eenzamere paddenstoelkoraal. In plaats daarvan kan zijn enkele poliep een diameter van acht of negen centimeter bereiken. Bij zo’n grote poliep hoort een aantal aanpassingen aan het basislichaam: sommige hebben meer dan één mond, en vele bewegen rond op zoek naar voedsel in plaats van zich vast te hechten aan rotsen of andere koralen.

Net als hun vormen en kleuren, is ook het seksleven van koralen vol variatie. Sommige soorten hebben aparte mannelijke of vrouwelijke poliepen, terwijl andere tweeslachtig zijn of van geslacht kunnen wisselen. Bij veel koralen met poliepen die maar één geslacht hebben, zorgen bepaalde signalen van de hemel, zoals een volle maan, ervoor dat de poliepen enorme wolken sperma en eitjes loslaten, die de zeeën overspoelen in één grote, soepachtige, met zaad doordrenkte free-for-all, zoals hierboven te zien is. De bevruchte eitjes drijven door het water en worden poliepen wanneer ze zich op een oppervlak vestigen en beginnen te groeien. Broedende koralen gebruiken een andere strategie: zij bevruchten hun eigen eitjes. Andere soorten planten zich ongeslachtelijk voort, met nieuwe poliepen die bovenop hun soortgenoten groeien of rondzweven voordat ze op een nieuw oppervlak terechtkomen.

De zoöxanthellen geven het koraal hun kleur, en die kunnen ze ook weer afgeven als ze weggaan. Koralen gooien hun zooxanthellae weg als ze gestrest zijn, waardoor ze gebleekt en wit worden, zoals deze verwassen koralen hierboven. De koralen zijn niet dood, maar ze krijgen de zuurstof en voedingsstoffen die de symbiotische algen leveren, niet meer. Vervuiling, zeer lage getijden of zelfs onverwachte stoten koud water kunnen leiden tot een verbleekt rif, maar klimaatverandering is de oorzaak van recente grootschalige verbleking. Gelukkig kunnen zoöxanthellen die in het omringende water drijven, de koralen opnieuw bevolken als de omstandigheden veranderen, en koralen kunnen zich herstellen als de gevolgen niet te ernstig of langdurig zijn.