Zure spons doorboort koraal

Biologie Sommige sponzen zorgen voor de afbraak van koraalriffen, door er holtes in te boren. Hoe dat gebeurt, is nu bekend: met zuur.

Weefsel van de spons Cliona delitrix in koraalskelet
Weefsel van de spons Cliona delitrix in koraalskelet Foto Didier de Bakker

Sponzen kunnen koraalriffen beschadigen: sommige soorten boren er holtes in. Uiteindelijk kan dat het einde van een koraalrif betekenen. Tot nu toe was niet bekend hoe deze sponzen het koraal afbreken. Onderzoekers van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) ontdekten dat sponzen zowel chemie als kracht gebruiken, met twee daarvoor gespecialiseerde weefsels. De ontdekking verklaart waarom de afbraak sneller gaat nu de oceanen zuurder worden door klimaatverandering. Het onderzoek verscheen donderdag in het tijdschrift Scientific Reports.

Koraalriffen staan wereldwijd onder druk, vooral door vervuiling, verzuring en opwarming van de oceaan. Afbraak door sponzen doet daar nog een schepje bovenop.

Koraalriffen zijn voor hun stevigheid afhankelijk van een skelet van calciumcarbonaat. Deze kalkverbinding is een product van de koraalpoliepen: diertjes die intiem samenleven met bepaalde algen, die in hun weefsels leven en energie aan de poliepen leveren. De algen hebben daarvoor zonlicht nodig. Dankzij het kalkskelet, met al zijn vormen en vertakkingen, kan het koraal zoveel mogelijk zonlicht opvangen.

Borende sponzen

„Sommige sponzen boren holtes in koraal en in andere materialen van calciumcarbonaat, zoals schelpen”, vertelt hoofdauteur Alice Webb van het NIOZ. „Ze eten het carbonaat niet, maar ze gebruiken de holtes als bescherming tegen roofdieren.”

Tot nu toe was onbekend hoe sponzen het koraal afbreken, omdat het contactoppervlak moeilijk te onderzoeken is: het is afgeschermd door zowel het sponsweefsel als het kalkskelet. De NIOZ-onderzoekers omzeilden dit probleem door in hun lab stukjes spons te kweken op kleine blokjes calciumcarbonaat. Webb: „Zo konden we de werking van de sponzen op hun ondergrond onder de microscoop bekijken, met fluorescentietechnieken die verschillen in zuurgraad lieten zien.”

De afbraak bleek deels chemisch te gebeuren. De spons maakt nauw contact met het kalkoppervlak via haarvormige uitstulpingen. In de uiteinden van die uitstulpingen zitten blaasjes gevuld met zuur. Dat zuur komt vrij aan het oppervlak en tast de kalkverbinding aan. Zo ontstaan schilfers van calciumcarbonaat. De spons trekt die schilfers los en transporteert ze door zijn lichaam heen naar buiten. Hij gebruikt daarvoor een netwerk van celstructuren die sterk lijken op de gladde spiercellen die wij bijvoorbeeld in de wanden van onze bloedvaten hebben.

Snellere afbraak in zuurder water

Eerder onderzoek had al laten zien dat de kalkafbraak door sponzen sneller gaat naarmate het zeewater zuurder is. Door klimaatverandering lost er steeds meer koolstofdioxide in het zeewater op, waardoor het verzuurt. „Die kalkafbrekende sponzen maken het water rond het contactoppervlak zuurder door er zuur in te pompen”, vertelt Webb. „Als het zeewater al zuurder is, doordat er meer koolstofdioxide in is opgelost, dan hoeft de spons minder energie te besteden aan dat pompen.”

De onderzochte sponzen groeien veel op koraalriffen in het Caribisch gebied, bijvoorbeeld rond Curaçao, de Sababank en de Florida Keys, maar ook op het Australische Groot Barrièrerif. Ze gedijen goed bij vervuiling van de oceaan met extra voedingsstoffen. „Nu we beter begrijpen hoe de sponzen het koraal afbreken, kunnen we beter voorspellen hoe die riffen gaan reageren op verdere verzuring en vervuiling van de oceaan”, zegt Webb.