Oefening 5

Inleiding

Koraalriffen vormen een gevoelig ecosysteem. Wetenschappers bestuderen de oceaantemperaturen omdat deze van groot belang zijn voor het verblekingsproces waarmee riffen geconfronteerd worden. Het verbleken van koralen kan toegeschreven worden aan stress en het verdwijnen van zooxanthellae.

Soms vinden kleine, lokaal beperkte verblekingen plaats als gevolg van chemische lozingen, sedimentatie of een daling van het zoutgehalte in de oceaan als gevolg van hevige regen of overstromingen. Verbleken op grote schaal vindt meestal plaats als gevolg van een stijging in watertemperatuur en zeer zonnige condities. Een kleine temperatuursstijging, van ± 1°C boven het normaal gemiddelde, over een periode van 1 of meer weken, kan ervoor zorgen dat koralen beginnen te verbleken.

Als de periode van ecologische stress niet te lang aanhoudt, is er een kans op herstel. Maar door de grote hoeveelheid aan bedreigingen zijn koralen meestal kansloos en sterven ze als gevolg van de 'bleaching'.

Doel

Leerlingen leren hoe ze temperatuurgegevens kunnen aflezen van satellietbeelden en leren ook hoe ze kunnen afleiden of koraalverbleking al dan niet voorkomt.

Materiaal

• Download the worksheet Sea Surface Temperature en verbleken van koralen (53 MB .rtf file)
• Toegang tot internet

Werkwijze

De voornaamste reden die gelinkt wordt aan koraalverbleking is meestal hoge watertemperaturen. Jouw opdracht bestaat eruit om satellietdata te gebruiken om uit te zoeken of deze condities voorkwamen in de Caraïben in de herfst van 2005. Je zal één van de vier locaties toegewezen worden:

• B: Bermuda, locatie: 32.0°N/64.5°W
• LSE: Lee Stocking eiland (Bahamas), locatie: 23.5°N/76.5°W
• PR: Westkust van Puerto Rico, locatie: 18.0°N/67.5°W
• MGD: Maagdeneilanden, locatie: 18.0°N/65.0°W

A. Wat waren de lokale condities in jouw zone op 2 september 2005?

Vind jouw rif op de afbeelding. Deze kaart geeft de oceaantemperaturen weer nabij het wateroppervlak, gemeten door de NOAA satellieten. De data worden opgebroken in vierkanten met een zijde van 50 km.

1. Wat was de temperatuur op jouw rif op die dag?

Vind nu jouw rif op de figuur 'Coral Reef HotSpot'. Deze kaart geeft temperatuuranomalieën weer. In deze gevallen zijn de anomalieën de temperaturen boven het warmste maandgemiddelde op elke locatie. Als jouw zone wit is, is de temperatuur lager dan het warmste maandgemiddelde. Warme kleuren wijzen op een hogere temperatuur dan het warmste maandgemiddelde.

2. Was jouw site warmer dan gewoonlijk? Zo ja, wat was de afwijking?

Sea Surface Temperature, 2^de september, 2005

Coral Reef Hotspot, 2^de september, 2005

B. Hoe warm was de totale zomerperiode?

vind jouw rif op de figuur 'Sea Surface Temperature (SST) Time Series' . Deze grafieken geven het jaarlijks temperatuurspatroon weer voor de vier rifzones, zoals gemeten door de NOAA satelliet. Merk op dat zowel 2004 als 2005 op dezelfde grafiek geplot zijn.

De SST voor elke site wordt in het donkerblauw weergegeven. De lichtblauwe streeplijn geeft de gemiddelde temperatuur van de warmste maand weer. Eén graad Celcius boven deze lijn ligt de koraalverblekingsdrempel; éénmaal deze overschreden wordt, vindt verbleking plaats. Deze lijn wordt weergegeven door een volle lichtblauwe lijn.

3. Beantwoord volgende vragen aan de hand van de temperatuurgegevens van 2005:

• Wat was de hoogste temperatuur?
• Hoe lang bleef de temperatuur boven de drempel?

De volle rode lijn onderaan de grafiek toont de Degree Heating Weeks (DHW) voor deze site doorheen het jaar. De DHW geeft de accumulatie weer van thermale stress die de koralen ondergaan hebben de laatste 3 maand, m.a.w. hoe warm het water geweest is voor hoe lang. Dit geeft ons een goed beeld van hoe zwaar de koralen onder stress gestaan hebben.

4. Hoe hoog is de DHW geweest?

De rode streeplijnen geven twee DHW-drempels aan voor koraalverbleking. Wanneer de waarde boven 4 gaat, verwachten we een duidelijke verbleking. Waarden boven 8 geven een zeer sterke verbleking aan met sterfte tot gevolg.

5. Verwacht je dat er koraalverbleking is geweest op jouw rifsite in 2005? Hoe ernstig?

Sea Surface Temperature Time Series

C. Hoe gestresseerd was jouw rif in vergelijking met andere riffen in deze regio?

vind jouw rif op de 'Maximum Degree Heating Weeks'-figuur (DHW). De DHW geeft de accumulatie weer van thermale stress die de koralen ondergaan hebben. De figuur geeft de maximale DHW waarden weer van 2005.

6. Hoe groot was de thermale stress op jouw site in vergelijking met de andere sites gebruikt in deze oefening?

7. Hoe erg was de verbleking op jouw site in vergelijking met de andere sites?

Maximum Degree Heating Weeks, 2005