Jumat, 18 Januari 2013


CORAL REEF
Terumbu karang adalah struktur bawah air yang terbuat dari kalsium karbonat yang dikeluarkan oleh karang . Terumbu karang adalah koloni hewan yang hidup kecil yang ditemukan di perairan laut yang mengandung beberapa nutrisi. Terumbu karang yang paling dibangun dari karang batu , yang pada gilirannya terdiri dari polip yang cluster dalam kelompok. Polip kecil seperti anemon laut , yang mereka sangat erat terkait. Tidak seperti anemon laut, polip karang keras mengeluarkan karbonat exoskeletons yang mendukung dan melindungi tubuh mereka. Karang tumbuh terbaik di hangat, perairan dangkal, jelas, cerah dan gelisah.
Sering disebut "hutan hujan laut", terumbu karang membentuk beberapa yang paling beragam ekosistem di Bumi. Mereka menempati kurang dari 0,1% dari permukaan laut dunia, sekitar setengah wilayah Perancis, namun mereka menyediakan rumah bagi 25% dari seluruh laut spesies , [1] [2] [3]termasuk ikan , moluska , cacing , krustasea , echinodermata , spons , tunicates dan lainnya cnidaria . [4] Paradoksnya , terumbu karang tumbuh subur meskipun mereka dikelilingi oleh perairan laut yang menyediakan beberapa nutrisi. Mereka yang paling sering ditemukan pada kedalaman dangkal di perairan tropis, tetapi air yang dalam dan karang air dingin juga ada pada skala yang lebih kecil di daerah lain.
Terumbu karang memberikan layanan ekosistem untuk pariwisata, perikanan dan perlindungan pantai . Nilai ekonomi global tahunan dari terumbu karang telah diperkirakan US $ 375 miliar. Namun, terumbu karang merupakan ekosistem yang rentan, sebagian karena mereka sangat sensitif terhadap suhu air. Mereka berada di bawah ancaman dari perubahan iklim , pengasaman laut , memancing ledakan , sianida untuk ikan akuarium , terlalu sering menggunakan sumber daya terumbu karang, dan berbahaya praktek penggunaan lahan, termasuk perkotaan dan limpasan pertanian danpencemaran air , yang dapat membahayakan terumbu dengan mendorong kelebihan alga pertumbuhan . [5] [6] [7]

sunting ]
Pembentukan

Terumbu karang yang paling dibentuk setelah periode glasial terakhir ketika es mencair menyebabkan permukaan laut naik dan membanjiri rak kontinental . Ini berarti bahwa sebagian besar terumbu karang yang kurang dari 10.000 tahun. Sebagai masyarakat didirikan sendiri di rak, terumbu tumbuh ke atas, mondar-mandir naiknya permukaan air laut. Karang yang naik terlalu lambat bisa menjadi terumbu tenggelam, ditutupi oleh begitu banyak air bahwa ada cahaya yang cukup. [8] Terumbu karang ditemukan di laut dalam jauh dari rak kontinental, sekitar pulau-pulau samudradan sebagai atol . Sebagian besar pulau ini vulkanik berasal. Pengecualian hanya sedikit tektonik asal mana gerakan lempeng telah mengangkat dasar laut dalam di permukaan.
Pada 1842 di pertamanya monografi , Struktur dan Distribusi Terumbu Karang [9] Charles Darwin ditetapkan teorinya tentang pembentukan terumbu atol , ide yang dikandung selama pelayaranBeagle . Dia berteori pengangkatan dan penurunan dari Bumi kerak di bawah lautan membentuk atol. [10] teori Darwin menetapkan urutan tiga tahap dalam pembentukan atol. Dimulai denganterumbu karang membentuk sekitar yang punah pulau vulkanik sebagai pulau dan reda dasar laut. Seperti penurunan terus, terumbu karang tepi menjadi karang penghalang, dan akhirnya sebuahkarang atol .
Darwin memperkirakan bahwa di balik setiap laguna akan menjadi batu tidur dasar, sisa-sisa gunung berapi yang asli. Pengeboran selanjutnya membuktikan hal ini benar. Teori Darwin diikuti dari pemahaman bahwa polip karang berkembang di laut bersih dari daerah tropis di mana air gelisah, tetapi hanya bisa hidup dalam rentang kedalaman terbatas, mulai tepat di bawah surut. Dimana tingkat bumi yang mendasari memungkinkan, karang tumbuh di sekitar pantai untuk membentuk apa yang disebut terumbu karang tepi, dan akhirnya dapat tumbuh keluar dari pantai menjadi karang penghalang.

Sebuah terumbu karang dapat mengambil sepuluh ribu tahun untuk terbentuk, dan sebuah atol dapat memakan waktu hingga 30 juta tahun. [11]
Dimana bagian bawah meningkat, terumbu karang tepi dapat tumbuh di sekitar pantai, tapi karang dinaikkan di atas permukaan laut mati dan menjadi putih kapur . Jika tanah berkurang perlahan-lahan, terumbu karang tepi dengan mengikuti tumbuh di atas dasar yang lebih tua, karang mati, membentuk karang penghalang melampirkan laguna antara karang dan tanah. Sebuah karang bisa mengelilingi sebuah pulau, dan sekali tenggelam di bawah permukaan laut pulau atol melingkar karang tumbuh terus bersaing dengan permukaan laut, membentuk laguna pusat. Barrier terumbu karang dan atol biasanya tidak membentuk lingkaran lengkap, tetapi rusak di tempat oleh badai. Seperti kenaikan permukaan laut, sebuah mereda bawah dengan cepat mereda dapat mengalahkan pertumbuhan karang, membunuh hewan dan karang. [10] [12]
Dua variabel utama yang menentukan geomorfologi , atau bentuk, terumbu karang merupakan sifat dasar substrat yang mereka beristirahat, dan sejarah perubahan permukaan laut relatif terhadap substrat itu.
The sekitar 20.000 tahun Great Barrier Reef menawarkan contoh bagaimana batu karang terbentuk pada rak kontinental. Permukaan laut kemudian 120 m (390 kaki) lebih rendah daripada di abad ke-21. [13] [14] Sebagai permukaan laut naik, air dan karang digerogoti apa yang telah perbukitan dataran pantai Australia. Dengan 13.000 tahun yang lalu, permukaan laut telah meningkat menjadi 60 m (200 kaki) lebih rendah daripada saat ini, dan banyak bukit dari dataran pantai telah menjadi benua pulau . Seperti kenaikan permukaan laut terus, air atasnya sebagian besar pulau-pulau benua. Karang kemudian bisa tumbuh terlalu cepat bukit, membentuk hadir gundukan dan terumbu. Permukaan laut di Great Barrier Reef tidak berubah secara signifikan dalam 6.000 tahun terakhir, [14] dan usia struktur karang hidup modern diperkirakan antara 6.000 dan 8.000 tahun. [15] Meskipun Great Barrier Reef terbentuk sepanjang landas kontinen, dan tidak di sekitar sebuah pulau vulkanik, prinsip Darwin berlaku. Pengembangan berhenti pada tahap karang penghalang, karena Australia tidak akan menenggelamkan. Ini membentuk penghalang terbesar di dunia karang, 300-1,000 m (980-3,300 kaki) dari pantai, peregangan untuk 2.000 km (1.200 mil). [16]
Sehat terumbu karang tropis tumbuh horizontal dari 1 sampai 3 cm (0,39-1,2 dalam) per tahun, dan tumbuh secara vertikal saja dari 1 sampai 25 cm (0,39-9,8 dalam) per tahun, namun, mereka tumbuh hanya pada kedalaman dangkal dari 150 m ( 490 ft) karena kebutuhan mereka akan sinar matahari, dan tidak dapat tumbuh di atas permukaan laut. [17]

sunting ]
Bahan

Seperti namanya, sebagian besar terumbu karang terdiri dari kerangka karang dari koloni karang sebagian besar utuh. Namun, shell fragmen dan sisa-sisa ganggang berkapur seperti hijau-tersegmentasi genus Halimeda dapat menambah kemampuan terumbu karang untuk menahan kerusakan dari badai dan ancaman lainnya. Campuran tersebut terlihat dalam struktur seperti Atoll Eniwetok . [18]

sunting ]
Jenis

Ketiga jenis karang utama adalah:
  • Terumbu karang - jenis ini terpasang langsung ke pantai, atau berbatasan dengan saluran dangkal campur tangan atau laguna.
  • Barrier reef - terumbu dipisahkan dari pantai daratan atau pulau dengan saluran dalam atau laguna
  • Atol karang - karang penghalang ini lebih atau kurang melingkar atau terus-menerus meluas sepanjang jalan di sekitar laguna tanpa sebuah pulau pusat.

Sebuah kecil atol di Maladewa

Dihuni cay di Maladewa
Jenis karang lainnya atau varian adalah:
  • Karang patch - jenis ini adalah singkapan, karang terisolasi relatif kecil, biasanya dalam laguna atau teluk , sering melingkar dan dikelilingi oleh pasir atau padang lamun. Terumbu Patch adalah umum.
  • Apron reef - sebuah terumbu singkat menyerupai terumbu karang, tetapi lebih miring, memperluas keluar dan ke bawah dari titik atau pantai Semenanjung
  • Bank karang - linear atau setengah lingkaran berbentuk garis-, lebih besar dari karang tambalan
  • Karang pita - panjang, sempit, berkelok-kelok karang mungkin, biasanya berhubungan dengan laguna atol
  • Tabel karang - karang yang terisolasi, mendekati tipe atol, tapi tanpa Laguna
  • Habili - ini adalah karang di Laut Merah yang tidak mencapai permukaan cukup dekat untuk menyebabkan terlihat surfing , meskipun mungkin bahaya ke kapal (dari bahasa Arab untuk "belum lahir").
  • Microatoll - spesies tertentu dari masyarakat berupa karang yang disebut microatolls. Pertumbuhan vertikal microatolls dibatasi oleh ketinggian pasang surut rata-rata. Dengan menganalisis morfologi pertumbuhan, microatolls menawarkan rekor rendah-resolusi pola perubahan permukaan laut.Microatolls Fosil juga dapat menggunakan tanggal kencan karbon radioaktif . Metode tersebut telah digunakan untuk merekonstruksi Holosenpermukaan air laut . [19]
  • Cays - kecil, rendah elevasi, pulau berpasir terbentuk pada permukaan terumbu karang. Bahan terkikis dari tumpukan karang sampai pada bagian-bagian terumbu karang atau laguna, membentuk daerah di atas permukaan laut. Tanaman dapat menstabilkan cays cukup untuk menjadi dihuni oleh manusia. Cays terjadi di lingkungan tropis di seluruh Pasifik , Atlantik dan Samudra India (termasuk Karibia dan di Great Barrier Reef danBelize Barrier Reef ), di mana mereka menyediakan lahan pertanian untuk dihuni dan ratusan ribu orang.
  • Ketika terumbu karang tidak bisa mengikuti dengan tenggelamnya sebuah pulau vulkanik, sebuah gunung bawah laut atau Guyot terbentuk.Puncak dari gunung laut dan guyots berada di bawah permukaan. Seamounts dibulatkan di bagian atas dan guyots yang datar. Bagian atas datar Guyot, juga disebut tablemount, adalah karena erosi oleh gelombang, angin, dan proses atmosfer.

sunting ]
Zona


Tiga utama zona terumbu karang: karang kedepan, puncak karang, dan karang belakang
Ekosistem terumbu karang mengandung zona yang berbeda yang mewakili berbagai jenis habitat. Biasanya, tiga zona utama diakui: karang kedepan, puncak karang, dan karang kembali (sering disebut sebagai laguna karang).
Semua tiga zona secara fisik dan ekologis saling berhubungan. Karang hidup dan proses kelautan menciptakan peluang untuk pertukaranair laut , sedimen , nutrisi, dan kehidupan laut di antara satu sama lain.
Dengan demikian, mereka adalah komponen terintegrasi dari ekosistem terumbu karang, masing-masing memainkan peran dalam mendukung kumpulan berlimpah dan beragam terumbu karang 'ikan.
Terumbu karang yang paling ada di perairan dangkal kurang dari 50 m dalam. Beberapa menghuni rak kontinental tropis di mana dingin, kaya nutrisi upwelling tidak terjadi, seperti Great Barrier Reef . Yang lainnya ditemukan di laut dalam sekitar pulau atau atol , seperti diMaladewa . Terumbu karang kepulauan sekitarnya terbentuk ketika mereda pulau ke laut, dan atol terbentuk ketika sebuah pulau reda di bawah permukaan laut.
Atau, Moyle dan Cech membedakan enam zona, meskipun sebagian besar terumbu hanya memiliki beberapa zona. [20]

Air di zona permukaan karang sering gelisah. Diagram ini merupakan karang dilandas kontinen . Gelombang air di perjalanan kiri atas lantai off-karang sampai mereka menghadapi lereng terumbu karangatau kedepan. Kemudian gelombang melewati puncak karang dangkal. Ketika gelombang memasuki perairan dangkal itubeting , yaitu, ia melambat dan meningkatkan tinggi gelombang tersebut.
  • Permukaan karang adalah bagian dangkal dari terumbu karang. Hal ini tunduk padagelombang dan naik turunnya pasang surut . Ketika gelombang melewati daerah dangkal, mereka kawanan , seperti yang ditunjukkan dalam diagram di sebelah kanan. Ini berarti air yang sering gelisah. Ini adalah kondisi yang tepat di mana karang tumbuh subur. Kedangkalan berarti ada banyak cahaya untuk fotosintesis oleh simbiosis zooxanthellae , dan air gelisah mempromosikan kemampuan karang untuk memakan plankton . Namun, organisme lain harus mampu menahan kondisi yang kuat untuk berkembang di zona ini.
  • Lantai off-karang adalah dasar laut dangkal sekitar karang. Zona ini terjadi oleh terumbu pada rak kontinental. Karang di sekitar pulau-pulau tropis dan atol turun tiba-tiba ke kedalaman besar, dan tidak memiliki lantai. Biasanya berpasir, lantai sering mendukung padang lamun yang merupakan daerah penting untuk mencari makan ikan karang.
  • Karang drop-off, untuk pertama m nya 50, habitat ikan karang banyak yang menemukan berlindung di tebing dan plankton di dalam air di dekatnya. Zona drop-off berlaku terutama untuk terumbu karang di sekelilingnya pulau-pulau samudra dan atol.
  • Wajah karang adalah zona di atas lantai karang atau karang drop-off. "Ini biasanya merupakan habitat terkaya pertumbuhan kompleks Its karang dan. berkapur ganggang memberikan celah dan retakan untuk perlindungan, dan invertebrata yang berlimpah dan epifit ganggang menyediakan sumber makanan yang cukup. " [20]
  • Karang datar adalah datar berpasir dapat berada di balik karang utama, yang berisi potongan karang. "Flat karang dapat menjadi daerah pelindung berbatasan laguna, atau mungkin daerah, datar berbatu antara karang dan pantai. Dalam kasus yang pertama, jumlah spesies ikan yang hidup di daerah seringkali adalah yang tertinggi dari setiap terumbu zona ". [20]
  • Laguna karang - "terumbu karang banyak sekali menyertakan suatu daerah, sehingga menciptakan sebuah laguna yang tenang-air yang biasanya berisi patch kecil dari karang." [20]
Namun, topografi "terumbu karang terus berubah karang Setiap terdiri dari patch tidak teratur ganggang,. sessile invertebrata, dan rock telanjang dan pasir. Kelimpahan ukuran, bentuk dan relatif patch ini perubahan dari tahun ke tahun dalam menanggapi berbagai faktor yang mendukung salah satu jenis patch lebih dari satu karang. Growing, misalnya, menghasilkan perubahan konstan dalam struktur halus dari terumbu. Dalam skala besar, badai tropis dapat melumpuhkan bagian besar terumbu dan menyebabkan batu-batu di daerah berpasir untuk bergerak ". [21]

sunting ]
Lokasi


Lokasi terumbu karang

Batas untuk 20 ° C isoterm . Sebagian besar karang hidup dalam batas ini. Perhatikan perairan dingin disebabkan oleh upwelling di pantai barat daya Afrika dan lepas pantai Peru.

Peta ini menunjukkan daerah upwelling merah. Terumbu karang tidak ditemukan di daerah pesisir di mana dingin dan kaya nutrisi upwellings terjadi.
Terumbu karang yang diperkirakan mencakup 284.300 km 2 (109.800 sq mi), [22] hanya di bawah 0,1% dari luas permukaan lautan. TheIndo-Pacific region (termasuk Laut Merah , Samudera Hindia , Asia Tenggara dan Pasifik ) account untuk 91,9% dari total ini. Asia Tenggara menyumbang 32,3% dari angka itu, sementara Pasifik termasuk Australia menyumbang 40,8%. Atlantik dan Karibia karang terumbu akun untuk 7,6%. [2]
Meskipun karang ada baik di perairan beriklim sedang dan tropis, perairan dangkal terumbu hanya terbentuk di zona yang membentang dari 30 ° sampai 30 ° N S dari khatulistiwa. Karang tropis tidak tumbuh pada kedalaman lebih dari 50 meter (160 kaki). Suhu optimum untuk terumbu karang yang paling adalah 26-27 ° C (79-81 ° F), dan hanya ada sedikit karang di perairan di bawah 18 ° C (64 ° F). [23]Namun, terumbu karang di Teluk Persia telah disesuaikan dengan suhu 13 ° C (55 ° F) di musim dingin dan 38 ° C (100 ° F) di musim panas. [24]
Deep-air karang dapat eksis pada kedalaman yang lebih besar dan suhu dingin pada lintang yang lebih tinggi, sejauh utara Norwegia. [25]Meskipun karang air dalam dapat membentuk terumbu, sangat sedikit yang diketahui tentang mereka.
Terumbu karang yang langka di sepanjang Amerika dan Afrika pantai barat. Hal ini terutama disebabkan upwelling dan kuat arus pesisir dingin yang mengurangi suhu air di daerah-daerah (masing-masing Peru, Benguela dan arus Canary). [26] Karang jarang ditemukan di sepanjang garis pantai Asia Selatan dari ujung timur India ( Madras ) ke Bangladesh dan Myanmar perbatasan. [2] Mereka juga jarang di sepanjang pantai timur laut di sekitar Amerika Selatan dan Bangladesh karena pelepasan air tawar dari Amazon dan Gangga Rivers, masing-masing.

sunting ]
Biologi


Anatomi polip karang
Karang hidup adalah binatang kecil tertanam dalam kalsium karbonat kerang. Ini adalah kesalahan berpikir karang sebagai tanaman atau batu. Kepala karang terdiri dari akumulasi hewan individu yang disebut polip , diatur dalam beragam bentuk. [28] Polip biasanya kecil, tetapi mereka dapat berbagai ukuran dari kepala peniti sampai 12 inci (30 cm) di seluruh.
Reef-bangunan atau karang hermatypic hanya hidup di zona fotik (di atas 50 m), kedalaman yang cukup sinar matahari menembus air, sehingga fotosintesis terjadi. Polip karang tidak berfotosintesis, tetapi memiliki hubungan simbiosis dengan zooxanthellae, organisme ini hidup di dalam jaringan polip dan memberikan nutrisi organik yang menyehatkan polip. Karena hubungan ini, terumbu karang tumbuh lebih cepat di air jernih, yang mengakui lebih banyak sinar matahari. Tanpa simbion mereka, pertumbuhan karang akan terlalu lambat untuk karang untuk membentuk struktur terumbu signifikan. Karang mendapatkan hingga 90% dari nutrisi mereka dari simbion mereka. [29]
Karang tumbuh sebagai polip dan lainnya organisme karbonat deposito kalsium, [30] [31] dasar karang, sebagai struktur rangka bawah dan di sekeliling mereka, mendorong ke atas puncak kepala karang dan keluar. [32] Gelombang, ikan merumput (seperti parrotfish ), landak laut , spons , dan kekuatan lain dan bertindak sebagai organisme bioeroders , mogok karang kerangka menjadi fragmen yang menetap ke dalam ruang dalam struktur terumbu atau membentuk dasar berpasir di laguna terumbu terkait. Organisme lain yang hidup dalam komunitas karang berkontribusi kalsium karbonat kerangka dengan cara yang sama. [33] coralline ganggang merupakan kontributor penting untuk struktur terumbu karang di bagian-bagian karang tunduk pada kekuatan terbesar oleh gelombang (seperti terumbu depan menghadapi terbuka laut). Ganggang ini memperkuat struktur karang dengan mendepositokan kapur dalam lembaran atas permukaan karang.
Koloni dari seribu karang spesies mengasumsikan bentuk karakteristik seperti otak berkerut , kubis, meja puncak , tanduk , untaian kawat dan pilar . rujukan? ]

Close up dari polip karang tersusun pada suatu, melambaikan tentakel mereka. Ada dapat ribuan polip pada cabang karang tunggal.
Karang bereproduksi secara seksual dan aseksual. Sebuah polip individu menggunakan kedua mode reproduksi dalam masa pakai baterai. Karang bereproduksi secara seksual dengan baik pembuahan internal atau eksternal. Sel-sel reproduksi ditemukan pada mesenterium membran yang memancar batin dari lapisan jaringan yang melapisi rongga perut. Beberapa karang dewasa yang matang adalah hermaprodit, yang lainnya secara eksklusif laki-laki atau perempuan. Beberapa spesies perubahan seks saat mereka tumbuh.
Telur dibuahi secara internal berkembang di polip untuk jangka waktu mulai dari hari sampai minggu.Perkembangan selanjutnya menghasilkan kecil larva , yang dikenal sebagai Planula . Telur dibuahi secara eksternal terjadi selama pemijahan disinkronisasi. Polip melepaskan telur dan sperma ke dalam air massal, secara bersamaan. Telur membubarkan atas area yang luas. Waktu pemijahan tergantung pada waktu tahun, suhu air, dan siklus pasang surut dan bulan. Pemijahan paling sukses ketika ada sedikit variasi antara tinggi dan rendah pasang . Gerakan sedikit air, semakin baik kesempatan untuk pembuahan. Waktu yang ideal terjadi di musim semi. Pelepasan telur atau Planula biasanya terjadi pada malam hari, dan kadang-kadang dalam fase dengan siklus lunar (tiga sampai enam hari setelah bulan purnama). Periode dari rilis ke pemukiman hanya berlangsung beberapa hari, namun Planula beberapa dapat bertahan bertahan selama beberapa minggu. Mereka rentan terhadap kondisi lingkungan dan predasi. The Planula beberapa beruntung yang berhasil melampirkan substrat selanjutnya menghadapi kompetisi untuk makanan dan ruang.rujukan? ]

sunting ]
Darwin paradoks

Darwin paradoks
Coral ... tampaknya untuk berkembang biak ketika air laut yang hangat, miskin, jelas dan gelisah, suatu fakta yang Darwin telah mencatat ketika ia melewati Tahiti pada tahun 1842.
Ini merupakan paradoks mendasar, yang ditunjukkan secara kuantitatif oleh ketidakmungkinan jelas input dan output keseimbangan unsur-unsur gizi yang mengontrol metabolisme polip karang.
Penelitian oseanografi terbaru telah dibawa ke cahaya realitas paradoks ini dengan menegaskan bahwa oligotrophy laut eufotik zona berlanjut sampai ke puncak karang membengkak-belur. Ketika Anda mendekati tepi karang dan atol dari quasidesert laut terbuka, tidak adanya dekat materi hidup tiba-tiba menjadi sejumlah kehidupan, tanpa transisi. Jadi mengapa ada sesuatu daripada apa-apa, dan lebih tepatnya, di mana nutrisi yang diperlukan untuk fungsi mesin ini terumbu karang yang luar biasa berasal? - Francis Rougerie [34]
Selama perjalanannya di atas Beagle, Darwin menggambarkan terumbu karang tropis sebagai oasis di padang pasir laut. Dia tercermin pada paradoks bahwa terumbu karang tropis, yang adalah salah satu terkaya dan paling beragam ekosistem di bumi, tumbuh subur dikelilingi oleh perairan laut tropis yang menyediakan hampir tidak ada nutrisi. rujukan? ]
Terumbu karang menutupi kurang dari 0,1% dari permukaan laut dunia, namun mereka mendukung lebih dari seperempat dari seluruh spesies laut. Ini keragaman hasil di kompleks jaring makanan , dengan besar ikan predator makan kecil pakan ikan yang makan belum kecil zooplankton, dan sebagainya. Namun, semua jaring makanan pada akhirnya tergantung pada tanaman , yang merupakan produsen utama . Terumbu karang ' produktivitas primer sangat tinggi, biasanya menghasilkan 5-10 g · cm -2 · hari -1 biomassa . [35]
Salah satu alasan untuk kejelasan yang tidak biasa dari perairan tropis adalah mereka kekurangan nutrisi dan melayang plankton . Selanjutnya, matahari bersinar sepanjang tahun di daerah tropis, pemanasan lapisan permukaan, sehingga kurang padat dari lapisan bawah permukaan. Air hangat dipisahkan dari lebih dalam, air dingin dengan stabil termoklin , di mana suhu membuat perubahan yang cepat. Hal ini membuat permukaan air hangat mengambang di atas air dingin lebih dalam. Di sebagian besar laut, ada pertukaran sedikit antara lapisan. Organisme yang mati di lingkungan perairan umumnya tenggelam ke dasar, di mana mereka membusuk, yang melepaskan nutrisi berupa nitrogen (N),fosfor (P) dan kalium (K). Nutrisi ini diperlukan untuk pertumbuhan tanaman, tetapi di daerah tropis, mereka tidak langsung kembali ke permukaan. [12]
Tanaman membentuk dasar dari rantai makanan, dan membutuhkan cahaya matahari dan nutrisi untuk tumbuh. Di laut, tanaman ini terutama mikroskopis fitoplankton yang melayang di kolom air . Mereka membutuhkan sinar matahari untuk fotosintesis , yang kekuatan fiksasi karbon , sehingga mereka hanya ditemukan relatif dekat permukaan. Tapi mereka juga perlu nutrisi. Fitoplankton cepat menggunakan nutrisi di perairan permukaan, dan di daerah tropis, nutrisi ini biasanya tidak diganti karena termoklin . [12]

Coral polip
Sekitar terumbu karang, laguna isi dengan bahan terkikis dari karang dan pulau. Mereka menjadi tempat berlindung bagi kehidupan laut, memberikan perlindungan dari gelombang dan badai.
Yang paling penting, terumbu daur ulang nutrisi, yang terjadi jauh lebih sedikit di laut terbuka. Dalam terumbu karang dan laguna, produsen termasuk fitoplankton, serta rumput laut dan ganggang merah seperti karang, jenis terutama kecil yang disebut ganggang rumput, yang lulus nutrisi ke karang.[36] fitoplankton tersebut dimakan oleh ikan dan krustasea, yang juga melewati sepanjang nutrisi makanan web. Daur ulang memastikan nutrisi lebih sedikit dibutuhkan keseluruhan untuk mendukung masyarakat.
Terumbu karang membantu banyak simbiosis hubungan. Secara khusus, zooxanthellae memberikan energi untuk karang dalam bentuk glukosa ,gliserol , dan asam amino . [37] Zooxanthellae dapat menyediakan hingga 90% dari kebutuhan energi karang. [38] Sebagai imbalannya, sebagai contohmutualisme , karang penampungan zooxanthellae, rata-rata satu juta untuk setiap sentimeter kubik karang, dan menyediakan pasokan konstan darikarbon dioksida yang mereka butuhkan untuk fotosintesis.

Warna karang tergantung pada kombinasi coklat nuansa yang disediakan oleh merekazooxanthellae dan protein berpigmen (merah, biru, hijau, dll) diproduksi oleh karang sendiri.
Karang juga menyerap nutrisi, termasuk nitrogen anorganik dan fosfor, langsung dari air. Banyak karang memperpanjang tentakel mereka pada malam hari untuk menangkap zooplankton bahwa sikat mereka ketika air gelisah. Zooplankton memberikan polip dengan nitrogen, dan saham polip beberapa nitrogen dengan zooxanthellae, yang juga membutuhkan elemen ini. [36] Pigmen yang berbeda-beda dalam berbagai jenis zooxanthellae memberi mereka penampilan coklat atau cokelat keemasan keseluruhan, dan memberikan coklat karang warna mereka. Pigmen lain seperti merah, biru, hijau, dll berasal dari protein berwarna yang dibuat oleh hewan karang. Karang yang kehilangan sebagian besar zooxanthellae-nya menjadi putih (atau kadang-kadang warna pastel di karang yang kaya dengan protein berpigmen mereka sendiri berwarna-warni) dan dikatakan dikelantang , suatu kondisi yang, kecuali dikoreksi, dapat membunuh karang.
Spons lain adalah kunci untuk menjelaskan paradoks Darwin. Mereka hidup di celah-celah di terumbu karang. Mereka efisien filter feeder , dan di Laut Merah yang mereka konsumsi sekitar 60% dari fitoplankton yang melayang oleh. Spons akhirnya mengeluarkan nutrisi dalam bentuk karang dapat digunakan. [39]

Kebanyakan polip karang pengumpan malam hari. Di sini, dalam kegelapan, polip telah diperpanjang tentakel mereka untuk memakan zooplankton.
Kekasaran permukaan karang adalah kunci untuk kelangsungan hidup karang di perairan gelisah. Biasanya, lapisan batas air masih mengelilingi objek terendam, yang bertindak sebagai penghalang. Ombak memecah di tepi yang sangat kasar karang mengganggu lapisan batas, sehingga karang akses ke nutrisi yang lewat.Air bergolak sehingga mendorong pertumbuhan karang dan bercabang. Tanpa keuntungan gizi yang dibawa oleh permukaan karang yang kasar, bahkan daur ulang yang paling efektif akan meninggalkan karang menginginkan nutrisi. [40]
Penelitian telah menunjukkan bahwa jauh kaya nutrisi air masuk terumbu karang melalui peristiwa terisolasi mungkin memiliki efek yang signifikan pada temperatur dan sistem nutrisi. [41] [42] ini pergerakan air mengganggu termoklin relatif stabil yang biasanya ada antara air dangkal hangat untuk air dingin lebih . Leichter et al. (2006) [43] menemukan bahwa suhu rezim terhadap terumbu karang di Bahama dan Florida yang sangat bervariasi dengan skala temporal menit untuk musim dan skala spasial di kedalaman.
Air dapat dipindahkan melalui terumbu karang dengan berbagai cara, termasuk cincin saat ini, gelombang permukaan, gelombang internal dan perubahan pasang surut. [41] [44] [45] [46] Gerakan umumnya dibuat oleh pasang surut dan angin. Seperti pasang berinteraksi dengan berbagai campuran batimetri dan angin dengan air permukaan, gelombang internal dibuat. Sebuah gelombang internal merupakan gelombang gravitasi yang bergerak sepanjang stratifikasi kepadatan di dalam laut. Bila sebidang air bertemu dengan kerapatan yang berbeda itu akan berosilasi dan menciptakan gelombang internal. [47] Sementara gelombang internal umumnya memiliki frekuensi yang lebih rendah daripada gelombang permukaan, mereka sering membentuk sebagai gelombang tunggal yang menerobos masuk ke dalam beberapa gelombang setelah hits lereng dan bergerak atas. [48] ini istirahat vertikal ke atas dari gelombang internal menyebabkan signifikan diapycnal pencampuran dan turbulensi. [49] [50] Gelombang internal dapat bertindak sebagai pompa nutrisi, membawa plankton dan sejuk kaya nutrisi air sampai ke permukaan. [41] [ 46] [51] [52] [53] [54] [55][56] [57] [58] [59]
Karakteristik Struktur teratur batimetri terumbu karang dapat meningkatkan pencampuran dan menghasilkan kantong air dingin dan kandungan gizi yang bervariasi. [60] Kedatangan air dingin, kaya nutrisi dari kedalaman karena gelombang internal dan membosankan pasang surut telah dikaitkan dengan tingkat pertumbuhan suspensi pengumpan dan ganggang bentik [46] [59] [61] serta organisme plankton dan larva. [46] [62] Leichter et al. [59] mengusulkan bahwa Codium isthmocladum bereaksi terhadap sumber nutrisi dalam air karena jaringan mereka memiliki yang berbeda konsentrasi nutrisi tergantung pada kedalaman. Wolanski dan Hamner [53] mencatat agregasi telur, larva organisme dan plankton di terumbu dalam menanggapi intrusi air dalam. Demikian seperti gelombang internal dan membosankan bergerak secara vertikal, permukaan-organisme yang tinggal larva dilakukan menuju pantai. [62] ini memiliki kepentingan biologis yang signifikan untuk Cascading efek dari rantai makanan di ekosistem terumbu karang dan dapat memberikan belum kunci lain untuk membuka "Paradox Darwin ".
Cyanobacteria memberikan larut nitrat untuk karang melalui fiksasi nitrogen . [63]
Terumbu karang juga sering bergantung pada habitat sekitarnya, seperti padang lamun dan hutan bakau , untuk nutrisi. Lamun dan mangrove menyediakan tanaman dan hewan yang mati yang kaya nitrogen dan juga berfungsi untuk memberi makan ikan dan hewan dari karang dengan menyediakan kayu dan vegetasi. Karang, pada gilirannya, melindungi mangrove dan padang lamun dari gelombang dan menghasilkan sedimen di mana mangrove dan padang lamun dapat membasmi. [24]

sunting ]
Keanekaragaman Hayati


Tabung spons menarik ikan kardinal , glassfishes danwrasses

Organisme dapat mencakup setiap inci persegi dari terumbu karang.
Terumbu karang membentuk beberapa ekosistem paling produktif di dunia, menyediakan kompleks dan beragam habitat laut yang mendukung berbagai organisme lain. [64] fringing terumbu tepat di bawah surut tingkat juga memiliki hubungan yang saling menguntungkan dengan bakau hutan di tingkat pasang tinggi dan rumput laut padang rumput di antara: terumbu karang melindungi mangrove dan padang lamun dari arus kuat dan gelombang yang akan merusak mereka atau mengikis sedimen di mana mereka berakar, sedangkan mangrove dan rumput laut melindungi karang dari influxes besar lumpur , air tawar dan polutan . Ini tingkat tambahan variasi dalam lingkungan bermanfaat bagi berbagai jenis hewan terumbu karang, yang, misalnya, dapat memberi makan di rumput laut dan terumbu karang menggunakan untuk perlindungan atau berkembang biak. [65]
Reefs are home to a large variety of organisms, including fish, seabirds , sponges , cnidarians (which includes some types of corals andjellyfish ), worms , crustaceans (including shrimp , cleaner shrimp , spiny lobsters and crabs ), mollusks (including cephalopods ),echinoderms (including starfish , sea urchins and sea cucumbers ), sea squirts , sea turtles and sea snakes . Aside from humans,mammals are rare on coral reefs, with visiting cetaceans such as dolphins being the main exception. A few of these varied species feed directly on corals, while others graze on algae on the reef. [ 2 ] [ 36 ] Reef biomass is positively related to species diversity. [ 66 ]
The same hideouts in a reef may be regularly inhabited by different species at different times of day. Nighttime predators such ascardinalfish and squirrelfish hide during the day, while damselfish , surgeonfish , triggerfish , wrasses and parrotfish hide from eels andsharks . [ 18 ] :49

edit ]
Algae

Reefs are chronically at risk of algal encroachment. Overfishing and excess nutrient supply from onshore can enable algae to outcompete and kill the coral. [ 67 ] [ 68 ] In surveys done around largely uninhabited US Pacific islands, algae inhabit a large percentage of surveyed coral locations. [ 69 ] The algae population consists of turf algae , coralline algae , and macroalgae .

edit ]
Sponges

According to research conducted by Jasper De Goeij , [ 70 ] [ 71 ] sponges are an essential part for the functioning of the coral reef's ecosystem. Algae and corals in coral reefs produce organic material. These are filtered through sponges which convert this organic material into particles. These particles can then in turn be absorbed again by algae and corals. [ 72 ]

edit ]
Fish

Over 4,000 species of fish inhabit coral reefs. [ 2 ] The reasons for this diversity remain controversial. Hypotheses include the "lottery", in which the first (lucky winner) recruit to a territory is typically able to defend it against latecomers, "competition", in which adults compete for territory, and less-competitive species must be able to survive in poorer habitat, and "predation", in which population size is a function of postsettlement piscivore mortality. [ 73 ] Healthy reefs can produce up to 35 tons of fish per square kilometer each year, but damaged reefs produce much less. [ 74 ]
Reef species include:
  • Fish that influence the coral feed either on small animals living near the coral, seaweed/algae, or on the coral itself. Fish that feed on small animals include Labridae ( cleaner fish ) which notably feed on organisms that inhabit larger fish, bullet fish citation needed ] and sea urchin-eating Balistidae (triggerfish), while seaweed -eating fish include the Pomacentridae (damselfishes). Serranidae (groupers) cultivate the seaweed by removing creatures feeding on it (such as sea urchins), and they remove inedible seaweeds. Fish that eat coral itself include Scaridae (parrotfish) and Chaetodontidae (butterflyfish). citation needed ]
Fish that swim in coral reefs can be as colorful as the reef. Examples are the parrotfish, Pomacanthidae (angelfish), damselfish, Clinidae(blennies) and butterflyfish. At night, some change to a less vivid color. citation needed ]

sunting ]
Invertebrata

Sea urchins, Dotidae and sea slugs eat seaweed. Some species of sea urchins, such as Diadema antillarum , can play a pivotal part in preventing algae from overrunning reefs. [ 75 ] Nudibranchiaand sea anemones eat sponges.
A number of invertebrates, collectively called cryptofauna , inhabit the coral skeletal substrate itself, either boring into the skeletons (through the process of bioerosion ) or living in pre-existing voids and crevices. Those animals boring into the rock include sponges, bivalve mollusks, and sipunculans . Those settling on the reef include many other species, particularly crustaceans andpolychaete worms. [ 26 ]

edit ]
Seabirds

Coral reef systems provide important habitats for seabird species, some endangered. For example, Midway Atoll in Hawaii supports nearly three million seabirds, including two-thirds (1.5 million) of the global population of Laysan albatross , and one-third of the global population of black-footed albatross . [ 76 ] Each seabird species has specific sites on the atoll where they nest. Altogether, 17 species of seabirds live on Midway. The short-tailed albatross is the rarest, with fewer than 2,200 surviving after excessive feather hunting in the late19th century. [ 77 ]

sunting ]
Lainnya

Sea snakes feed exclusively on fish and their eggs. Tropical birds, such as herons , gannets , pelicans and boobies , feed on reef fish. Some land-based reptiles intermittently associate with reefs, such as monitor lizards , the marine crocodile and semiaquatic snakes, such as Laticauda colubrina . Sea turtles eat sponges. citation needed ]

sunting ]
Nilai Ekonomi

Coral reefs deliver ecosystem services to tourism, fisheries and coastline protection. The global economic value of coral reefs has been estimated at as much as US$ 375 billion per year. [ 78 ]Coral reefs protect shorelines by absorbing wave energy, and many small islands would not exist without their reefs to protect them. According to the environmental group World Wide Fund for Nature , the economic cost over a 25-year period of destroying one kilometer of coral reef is somewhere between $137,000 and $1,200,000. [ 79 ] About six million tons of fish are taken each year from coral reefs. Well-managed coral reefs have an annual yield of 15 tons of seafood on average per square kilometer. Southeast Asia's coral reef fisheries alone yield about $ 2.4 billion annually from seafood. [ 79 ]
To improve the management of coastal coral reefs, another environmental group, the World Resources Institute (WRI) developed and published tools for calculating the value of coral reef-related tourism, shoreline protection and fisheries, partnering with five Caribbean countries. As of April 2011, published working papers covered St. Lucia, Tobago, Belize, and the Dominican Republic, with a paper for Jamaica in preparation. The WRI was also "making sure that the study results support improved coastal policies and management planning". [ 80 ] The Belize study estimated the value of reef and mangrove services at $ 395–559 million annually. [ 81 ]

sunting ]
Ancaman


Island with fringing reef off Yap ,Micronesia [ 82 ]
Coral reefs are dying around the world. [ 82 ] In particular, coral mining, agricultural and urban runoff, pollution (organic and inorganic), overfishing , blast fishing , disease, and the digging of canals and access into islands and bays are localized threats to coral ecosystems. Broader threats are sea temperature rise, sea level rise and pH changes from ocean acidification , all associated with greenhouse gas emissions. In 2011, researchers suggested that "extant marine invertebrates face the same synergistic effects of multiple stressors" that occurred during the end-Permian extinction , and that genera "with poorly buffered respiratory physiology and calcareous shells", such as corals, were particularly vulnerable. [ 83 ] [ 84 ] [ 85 ]
In El Nino-year 2010, preliminary reports show global coral bleaching reached its worst level since another El Nino year, 1998, when 16% of the world's reefs died as a result of increased water temperature. In Indonesia's Aceh province, surveys showed some 80% of bleached corals died. Scientists do not yet understand the long-term impacts of coral bleaching, but they do know that bleaching leaves corals vulnerable to disease, stunts their growth, and affects their reproduction, while severe bleaching kills them. [ 86 ] In July, Malaysia closed several dive sites where virtually all the corals were damaged by bleaching. [ 87 ] [ 88 ]
To find answers for these problems, researchers study the various factors that impact reefs. The list includes the ocean's role as a carbon dioxide sink , atmospheric changes, ultraviolet light , ocean acidification, viruses , impacts of dust storms carrying agents to far-flung reefs, pollutants, algal blooms and others. Reefs are threatened well beyond coastal areas. citation needed ]
General estimates show approximately 10% of the world's coral reefs are dead. [ 89 ] [ 90 ] [ 91 ] About 60% of the world's reefs are at risk due to destructive, human-related activities. The threat to the health of reefs is particularly strong in Southeast Asia , where 80% of reefs are endangered . citation needed ] By the 2030s, 90% of reefs are expected to be at risk from both human activities and climate change ; by 2050, all coral reefs will be in danger. [ 92 ]
Current research is showing that ecotourism in the Great Barrier Reef is contributing to coral disease. [ 93 ]

sunting ]
Perlindungan


Sebuah keragaman karang
Marine protected areas (MPAs) have become increasingly prominent for reef management. MPAs promote responsible fishery management and habitat protection . Much like national parks and wildlife refuges , and to varying degrees, MPAs restrict potentially damaging activities. MPAs encompass both social and biological objectives, including reef restoration, aesthetics, biodiversity, and economic benefits. Conflicts surrounding MPAs involve lack of participation, clashing views, effectiveness, and funding. citation needed ] In some situations, as in the Phoenix Islands Protected Area , MPAs can also provide revenue, potentially equal to the income they would have generated without controls, as Kiribati did for its Phoenix Islands . [ 94 ]
To help combat ocean acidification, some laws are in place to reduce greenhouse gases such as carbon dioxide. The Clean Water Act puts pressure on state government agencies to monitor and limit runoff of pollutants that can cause ocean acidification. Stormwater surge preventions are also in place, as well as coastal buffers between agricultural land and the coastline. This act also ensures that delicate watershed ecosystems are intact, such as wetlands. The Clean Water Act is funded by the federal government, and is monitored by various watershed groups. Many land use laws aim to reduce CO 2 emissions by limiting deforestation. Deforestation causes erosion, which releases a large amount of carbon stored in the soil, which then flows into the ocean, contributing to ocean acidification. Incentives are used to reduce miles traveled by vehicles, which reduces the carbon emissions into the atmosphere, thereby reducing the amount of dissolved CO 2 in the ocean. State and federal governments also control coastal erosion, which releases stored carbon in the soil into the ocean, increasing ocean acidification. [ 95 ]
Biosphere reserve , marine park , national monument and world heritage status can protect reefs. For example, Belize's barrier reef, Chagos archipelago , Sian Ka'an , the Galapagos islands,Great Barrier Reef , Henderson Island , Palau and Papahānaumokuākea Marine National Monument are world heritage sites. citation needed ]
In Australia, the Great Barrier Reef is protected by the Great Barrier Reef Marine Park Authority , and is the subject of much legislation, including a biodiversity action plan. citation needed ] . They have compiled a Coral Reef Resilience Action Plan. This detailed action plan consists of numerous adaptive management strategies, including reducing our carbon footprint, which would ultimately reduce the amount of ocean acidification in the oceans surrounding the Great Barrier Reef. An extensive public awareness plan is also in place to provide education on the “rainforests of the sea” and how people can reduce carbon emissions, thereby reducing ocean acidification. [ 96 ]
Inhabitants of Ahus Island, Manus Province , Papua New Guinea , have followed a generations-old practice of restricting fishing in six areas of their reef lagoon. Their cultural traditions allow line fishing, but no net or spear fishing . The result is both the biomass and individual fish sizes are significantly larger than in places where fishing is unrestricted. [ 97 ] [ 98 ]

edit ]
Restoration


Coral nubbins growing on nontoxic concrete
Coral aquaculture , also known as coral farming or coral gardening, is showing promise as a potentially effective tool for restoring coral reefs, which have been declining around the world. [ 99 ] [ 100 ] [ 101 ] The process bypasses the early growth stages of corals when they are most at risk of dying. Coral seeds are grown in nurseries, then replanted on the reef. [ 102 ] Coral is farmed by coral farmers who live locally to the reefs and farm for reefconservation or for income.
Upaya untuk memperluas ukuran dan jumlah terumbu karang umumnya melibatkan memasok substrat untuk memungkinkan karang lainnya rumah.Substrate materials include discarded vehicle tires, scuttled ships, subway cars, and formed concrete, such as reef balls . Reefs also grow unaided on marine structures such as oil rigs . citation needed ] In large restoration projects, propagated hermatypic coral on substrate can be secured with metal pins, superglue or milliput . [ 103 ] Needle and thread can also attach A-hermatype coral to substrate. [ 104 ]
Low-voltage electrical currents applied through seawater crystallize dissolved minerals onto steel structures. The resultant white carbonate ( aragonite ) is the same mineral that makes up natural coral reefs. Corals rapidly colonize and grow at accelerated rates on these coated structures. The electrical currents also accelerate formation and growth of both chemical limestone rock and the skeletons of corals and other shell-bearing organisms. The vicinity of the anode and cathode provides a high-pH environment which inhibits the growth of competitive filamentous and fleshy algae. The increased growth rates fully depend on the accretion activity. [ 105 ]
During accretion, the settled corals display an increased growth rate, size and density, but after the process is complete, growth rate and density return to levels comparable to natural growth, and are about the same size or slightly smaller. [ 105 ]
Satu studi kasus dengan restorasi terumbu karang dilakukan di pulau Oahu di Hawaii. The University of Hawaii has come up with a Coral Reef Assessment and Monitoring Program to help relocate and restore coral reefs in Hawaii. A boat channel on the island of Oahu to the Hawaii Institute of Marine Biology was overcrowded with coral reefs. Also, many areas of coral reef patches in the channel had been damaged from past dredging in the channel. Dredging covers the existing corals with sand, and their larvae cannot build and thrive on sand; they can only build on to existing reefs. Because of this, the University of Hawaii decided to relocate some of the coral reef to a different transplant site. They transplanted them with the help of the United States Army Divers, to a relocation site relatively close to the channel. They observed very little, if any, damage occurred to any of the colonies while they were being transported, and no mortality of coral reefs has been observed on the new transplant site, but they will be continuing to monitor the new transplant site to see how potential environmental impacts (ie ocean acidification) will harm the overall reef mortality rate. While trying to attach the coral to the new transplant site, they found the coral placed on hard rock is growing considerably well, and coral was even growing on the wires that attached the transplant corals to the transplant site. This gives new hope to future research on coral reef transplant sites. As a result of this coral restoration project, no environmental effects were seen from the transplantation process, no recreational activities were decreased, and no scenic areas were affected by the project. This is a great example that coral transplantation and restoration can work and thrive under the right conditions, which means there may be hope for other damaged coral reefs. [ 106 ]
Another possibility for coral restoration is gene therapy. Through infecting coral with genetically modified bacteria, it may be possible to grow corals that are more resistant to climate change and other threats. [ 107 ]

edit ]
Reefs in the past


Ancient coral reefs
Throughout Earth history, from a few thousand years after hard skeletons were developed by marine organisms, there were almost always reefs. The times of maximum development were in the Middle Cambrian (513–501 Ma ), Devonian (416–359 Ma) and Carboniferous (359–299 Ma), owing to order Rugosa extinct corals, and Late Cretaceous (100–65 Ma) and all Neogene (23 Ma–present), owing to order Scleractinia corals.
Not all reefs in the past were formed by corals: those in the Early Cambrian (542–513 Ma) resulted from calcareous algae and archaeocyathids(small animals with conical shape, probably related to sponges ) and in the Late Cretaceous (100–65 Ma), when there also existed reefs formed by a group of bivalves called rudists ; one of the valves formed the main conical structure and the other, much smaller valve acted as a cap.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar