Probiotica maken koralen weerbaarder tegen hittegolven

Beeld: Koralen verbleken wanneer ze lijden aan hittestress.

Koralen zijn neteldieren die poliepen vormen en kalkskeletten opbouwen. Van alle mariene ecosystemen ondervinden koralen de meeste hittestress. Omdat ze licht nodig hebben, houden ze zich op in zonnige oppervlaktewateren. Daar liggen ze midden in de vuurlinie van klimaatverandering. Niet alleen ontvangen ze veel zonnestraling, het opgewarmde en vaak ook verzuurde water wijzigt de oceaanchemie. En daar zijn koralen nu net zo gevoelig voor, precies door de manier waarop ze als ‘holobiont’ in symbiose leven met een gevarieerd consortium aan micro-organismen.

Darmflora

‘Dankzij die symbiose ontstaat een ondersteunend microbioom dat het koraal helpt floreren’, zegt marien bioloog Francesca Pasotti, gespecialiseerd in de ecologie van de zeebodem en wetenschappelijk duiker, maar niet betrokken bij het onderzoek. ‘Die samenwerking hoeft overigens niet te verbazen. Ook wij leven in symbiose met onze darmbacteriën. Zonder hen zouden we ons voedsel niet kunnen verteren. Het koraal creëert micro-omgevingen met een andere zuurtegraad, zuurstofconcentratie en nutriëntenstroom dan die van het open water. Precies daarom kunnen er gespecialiseerde algen in leven, waaronder zoöxanthellen.’

Zoöxanthellen zijn kleurrijke algen die fotosynthese uitvoeren. Ze geven het koraal niet alleen energie, maar ook kleur. Maar als koralen te veel hittestress hebben, stoten ze de zoöxanthellen af, wat leidt tot verbleking. Na verloop van tijd blijven enkel zieltogende witachtige skeletten over. Ook in de zonovergoten wateren van de Rode Zee liggen koralen te kreunen onder een verzengende hitte en heeft zich een verblekende trend ingezet.

Onderzoekers van de KAUST (King Abdullah University of Science and Technology) vroegen zich af of die trend gekeerd kon worden door te sleutelen aan het verstoorde microbioom. Het idee is het koraal een ‘douche’ geven van probiotica. Dat zijn mengsels van gunstige bacteriën geselecteerd uit het koraal zelf. Ze helpen het koraal weerbaarder te maken tegen hitte, ziekteverwekkers en vervuiling.

Bacteriecocktail

Ze testten dit rechtstreeks uit op een stuiptrekkend koraalrif tijdens een mariene hittegolf in de Rode Zee in 2022. Daarmee hebben ze meteen een primeur te pakken. Aquariumexperimenten hadden eerder al goede resultaten opgeleverd, maar dit was de allereerste keer dat zo’n behandeling werd toegepast in de natuur. Koloniën van Acropora valida-koraal kregen een bacteriecocktail toegediend in vijf verschillende bereidingen: twee met levende probiotica, twee met zogenaamde postbiotica (‘geïnactiveerde’ of dode cellen van dezelfde bacteriestammen) en een met een placebo.

Twee weken later zagen de wetenschappers dat de kleur over het algemeen niet was veranderd. Maar beide koralen die probiotica hadden gekregen en datgene dat met postbiotica was behandeld deden wel nog efficiënt aan fotosynthese. Met de andere drie proefkoralen ging het bergaf. Deze studie is het eerste bewijs dat een probioticakuur de gezondheid van koraal in een natuurlijke omgeving kan oppeppen. Maar voor opschaling wordt eerder naar postbiotica gekeken wegens de langere houdbaarheid.

‘Toch stuit de opschaling waarschijnlijk op obstakels’, bedenkt Pasotti. ‘De behandeling is lokaal en elke koraalsoort vergt een specifiek bacteriemengsel. Men moet op zoek gaan naar een mengsel dat voor de meeste koralen werkt. De opschaling hangt natuurlijk ook af van fondsen en maatschappelijke wil. In dat gunstige geval, kan alles worden opgeschaald. Als we meststoffen aan gewassen kunnen geven op het land, waarom dan geen probiotica aan koraalriffen in de zee?’