Koraalriffen danken hun enorme productiviteit aan de poep van sponzen. Met dit inzicht hebben Nederlandse onderzoekers een eeuwenoud raadsel opgelost.
Koraalriffen behoren tot de meest diverse en voedselrijke ecosystemen, maar hoe kunnen zij zich handhaven in voedselarme tropische wateren? Charles Darwin was de eerste die zich het hoofd brak over deze vraag, en in de 171 jaar die volgde wist niemand ‘Darwins paradox’ op te lossen. Nederlandse onderzoekers lijken nu het antwoord te hebben gevonden. De razendsnelle voedselomzetting in sponzen maakt het bestaan van koraalriffen mogelijk, schrijven zij deze week in Science.
Koraalriffen staan, net als jungles, bekend om hun hoge productiviteit, wat betekent dat het ecosysteem relatief rijk is aan voedingsstoffen. Voor zo’n hoge productiviteit is een snel werkende voedselkringloop nodig. Het was biologen tot nu toe echter een raadsel hoe afvalstoffen van koralen en algen weer snel worden omgezet tot voedsel, waardoor een schakel in de kringloop ontbrak.
Gelabelde poep
De Nederlandse onderzoekers hebben nu aangetoond dat sponzen de missende schakel vormen. ‘Bacteriën nemen waarschijnlijk ook een deel voor hun rekening’, zegt UvA-ecoloog Jasper de Goeij, die het onderzoek leidde. ‘Maar de activiteit van de zogeheten sponge loop, de voedselkringloop via sponzen, is tien keer zo groot.’
Om het bestaan van de sponge loop aan te tonen, kweekte het team van De Goeij voedingsstoffen met kunstmatig hoge concentraties van een paar stabiele koolstof- en stikstofisotopen. De ‘gelabelde’ voedingsstoffen brachten ze in bij een afgesloten stuk koraalrif. In de dagen die volgden, verzamelde het team verschillende monsters uit het rif. Vervolgens keken de onderzoekers hoe het gelabelde materiaal zich over het ecosysteem had verspreid.
Het bleek dat sponzen afvalstoffen van algen en koralen razendsnel uit het water filteren en omzetten in sponzenpoep. De sponzenpoep komt op de bodem van een rif te liggen en vormt zo een smakelijk en voedzaam hapje voor krabben, slakken en wormen. Deze dieren zijn weer een voedselbron voor grotere dieren en zo is de voedselkringloop compleet. De Goeij: ‘We wisten al dat sponzen afvalstoffen kunnen opnemen en omzetten. Nu hebben we de hele cirkel rond gekregen.’ Is daarmee Darwins paradox opgelost? ‘Ik denk het wel’, zegt De Goeij.
Koraalbescherming
Het oplossen van het eeuwenoude raadsel heeft volgens het onderzoeksteam belangrijke betekenissen voor de bescherming van koraalriffen, die ernstig onder druk staan. De Goeij: ‘Vaak brengen conserveringsprogramma’s alleen de stand van vissen, algen en koralen in kaart. Sponzen laten ze een beetje links liggen. Nu weten we dat vissen, krabben en andere dieren juist de sponzenpoep hard nodig hebben.’