Van buitenwijk naar koraalrif

Als je Londen een beetje kent, heb je vast wel eens van de Northern Line gehoord. Deze metrolijn maakt deel uit van de beroemde London Underground en loopt van het meest noordelijke puntje van Londen helemaal naar het zuiden van de stad, met als eindstation het plaatsje Morden. Morden is niet bepaald een opvallende buitenwijk: het is er vrij rustig, er wonen veel gezinnen en er is veel groen. Morden staat niet bepaald bekend om zijn duikmogelijkheden, azuurblauwe luchten en tropische klimaat. Dus hoe kon Morden de thuisbasis worden van de geheimen van het koraal?

Weggestopt op een industrieterrein, in een magazijn vol apparatuur, werkt een klein team uitzonderlijke mensen aan een adembenemend project. Ze hebben ontdekt hoe ze de krachten van de natuur kunstmatig kunnen afstemmen en zo een koraalvoortplanting op gang kunnen brengen. Dit is een paringsgebeurtenis die evenzeer een bron van verwondering is vanwege haar adembenemende schoonheid, als een bron van grote frustratie voor wetenschappers vanwege het schijnbaar willekeurige karakter ervan. Hier staan tientallen aquaria en bakken in verduisterde ruimtes, aangesloten op systemen die hun omgeving regelen (temperatuur, lichtcyclus, maancyclus, voeding) en Canon-camera's, die dagen, weken en maanden lang hun voortgang bijhouden.

Samen zorgen deze elementen ervoor dat het koraal kan kuitschieten, zelfs vaker dan in de natuur. En als je hoort dat koraal vaak het 'regenwoud van de zee' wordt genoemd, besef je dat dit werk niet alleen magisch is, maar ook broodnodig. Dankzij hun samenwerking met Canon kan het team nu gebruikmaken van professionele fotografieapparatuur: camera's en een assortiment lenzen om een ongekende, visuele koraal-encyclopedie aan te leggen.

Coral Spawning International, het geesteskind van marien bioloog dr. Jamie Craggs, is de commerciële tak van een onderzoeksproject waaraan Jamie zijn hele volwassen leven heeft gewerkt. Nadat hij tien jaar lang had geprobeerd om de raadselen rondom het zogenaamde 'coral spawning' of 'kuitschietend koraal' te ontrafelen, had hij eindelijk zijn 'eureka!'-moment waaruit het laboratorium is ontstaan. En ook nu was hij niet eens in de buurt van de oceaan toen het kwartje viel.

"Ik las een tweet van een duikbedrijf in Fiji met de tekst: 'Kom over twee dagen duiken om te zien hoe het koraal zich voortplant!'", herinnert hij zich. Maar hoe wisten ze dat? "Die tweet gaf me een tijdstip waarop ik me kon gaan verdiepen in de omgevingsparameters," legt hij uit. "Omdat we nu een datum hadden, konden we terugwerken en uitzoeken hoe de maancyclus liep. "We konden gegevens van het rif gaan verzamelen." Binnen een jaar hadden Jamie en zijn team van het Horniman Museum and Gardens in Londen 's werelds eerste voorspelbare koraalvoortplanting tot stand gebracht, in een volledig gesloten systeem.

Je zou misschien verwachten dat de details van dit ongelooflijke mysterie een goed bewaard geheim waren, maar nee. Het team heeft het onderzoek open source gemaakt, zodat iedereen, waar ook ter wereld, het kan gebruiken om de lokale riffen te herstellen of er verder onderzoek mee te doen. Voor Jamie is deze aanpak de beste manier om het voortbestaan van de riffen voor toekomstige generaties te waarborgen. Al snel bleek dat er enorm veel belangstelling was voor dit soort herstelprojecten. Maar er werd ook om zijn steun gevraagd, bijvoorbeeld om de middelen en expertise te leveren die nodig zijn om deze projecten van de grond te krijgen.

Het concept werd dus al snel op de markt gebracht en het duurde niet lang voordat het pas opgerichte 'Coral Spawning International' enorme hoeveelheden kant-en-klare laboratoria produceerde en uitleverde die overal ter wereld meteen in gebruik konden worden genomen, uiteraard met wat deskundige technische ondersteuning. "Dat is volgens mij echt ons unieke verkoopargument," legt Jamie uit. "We hebben brede kennis en snappen alle fijne kneepjes om het voor elkaar te krijgen. Daarom zijn mensen naar ons toe gekomen. Ze hebben onze ondersteuning nodig om hun projecten tot een succes te maken."

Naarmate het bedrijf groeit, groeit de technologie mee. Jamie ziet overeenkomsten met productiemethoden, waarbij elk onderdeel van het proces kan worden herzien, verbeterd, aangepast en doorontwikkeld zodra er nieuwe informatie en hulpmiddelen beschikbaar komen. Ze hebben bijvoorbeeld ook nieuwe V-vormige troggen ontworpen, die je aan elkaar kunt koppelen ("net als meccano", lacht Jamie) en naar behoefte groter kunt maken. Vervolgens kunnen naar behoefte extra elementen worden toegevoegd om verschillende doelen te bereiken. "Een bedrijf in San Francisco wil een frame met een robotarm bouwen dat veel processen kan automatiseren en 24 uur per dag, 7 dagen per week de voeding, afvoer en schoonmaak kan verzorgen", legt hij uit. Natuurlijk maakt deze oplossing ook gebruik van fotografie, zodat er van elk koraal een foto kan worden gemaakt en de koralen daarmee in de loop van een bepaalde periode in kaart kunnen worden gebracht.

Bij een bak van twee meter met 1260 stuks koraal is dit een enorme fotografieklus die veel gegevens kan opleveren. En dat is belangrijk omdat hiermee een enorme, uitgebreide database met koraalactiviteiten wordt gegenereerd die kan worden gebruikt om het groeiproces te optimaliseren. Zoals je je misschien wel kunt voorstellen, is een macrolens van onschatbare waarde bij het volgen van de groei van de koralen. Door elke nieuwe 'stek' op vaste tijdstippen te fotograferen, kunnen de sterftepercentages worden gevolgd, en kun je ook het oppervlak van elk stukje koraal extrapoleren, aangezien ze aanvankelijk allemaal even groot zijn. Ze bootsen in feite de natuur na in een gecontroleerde omgeving, waardoor ze kunnen beoordelen wat wel en niet werkt: de waterstroom, de voeding, de verlichting en welke planteneters ze in dit gesloten ecosysteem kunnen introduceren.

"Als we een camera op een fluorescentiemicroscoop aansluiten, kunnen we in verschillende stadia verschillende fluorescerende markers aanbrengen", voegt Jamie eraan toe. “Kort gezegd hebben we verschillende embryonale stadia vastgelegd en die dragen allemaal bij aan de cijfers in de onderzoeksartikelen die we publiceren.” In dat verband wordt zijn camera-uitrusting ook wel eens aan microscopen en steriele apparatuur bevestigd, om bijvoorbeeld time-lapse-beelden te maken en nog veel meer. Het is niet meer weg te denken uit zijn laboratoriumuitrusting en, net zo belangrijk, zorgt het ervoor dat Coral Spawning International het verhaal van hun werk op het wereldtoneel kan delen.

Deze nauwgezette documentatie van elke fase van het proces is cruciaal voor het begrijpen en herstellen van koraalriffen over de hele wereld, die op dit moment op talloze manieren door toedoen van de mens te lijden hebben. Klimaatverandering, verzuring van de oceaan, vervuiling, overbevissing en zelfs fysieke schade dragen allemaal bij aan de uitputting van waardevolle riffen, die worden beschouwd als de meest diverse ecosystemen op aarde. Maar dat is nog lang niet alles. Volgens de Verenigde Naties "leveren koraalriffen jaarlijks tot wel 2,7 biljoen dollar op, onder meer door te zorgen voor essentiële natuurlijke infrastructuur die de steeds kwetsbaardere kustlijnen beschermt tegen stormen en overstromingen, voedselzekerheid voor kwetsbare bevolkingsgroepen, inkomsten uit toerisme en zelfs grondstoffen voor levensreddende medicijnen." Het is dus zonneklaar dat we ze moeten herstellen.

De realiteit is dat dit allemaal niet nodig zou zijn als er geen klimaatverandering was. En hoe ambitieus Jamie en zijn team ook zijn, ze weten dat de riffen wereldwijd niet via herstelmaatregelen weer opgebouwd kunnen worden. Het probleem is gewoon veel te groot. Wat Coral Spawning International echter wel kan doen, is proberen tijd te winnen. Op het eiland Palau bijvoorbeeld kunnen riffen zich langzaam herstellen van verbleking (een proces waarbij een stijging van de temperatuur het koraal wit maakt, waardoor het zijn energie- en voedselbron verliest), omdat het van nature geïsoleerd ligt en niet te maken heeft met overbevissing of blootstelling aan door mensen veroorzaakte ziekteverwekkers. "Bij wederopbouw gaat het erom de koralen een handje te helpen en dat herstelproces op gang te brengen," zegt Jamie.

Maar om zijn werk echt te snappen, moeten we even een stapje terug doen, en wat basiskennis over de voortplanting ophalen. Bij het kuitschieten laten koraalkolonies in één keer een enorme hoeveelheid eitjes en zaadcellen in het water los. Het is betoverend om te zien en Jamie beschrijft het als 'een levende lavalamp'. De eicellen en het sperma zweven naar elkaar toe, zodat de bevruchting plaatsvindt en er koraallarven ontstaan. Die larven worden meegevoerd door stromingen totdat ze uiteindelijk op een steen of een andere koraalstructuur neerdalen. Deze larven ondergaan vervolgens een metamorfose en groeien uit tot het koraal dat wij kennen. Jamie en zijn team verzamelen de eicellen en het sperma echter in speciale bakken en brengen die naar het laboratorium. Hier vindt een soort ivf-bevruchting plaats, en na enkele dagen ontwikkelen er zich reageerbuislarven. Deze worden vervolgens teruggeplaatst in het aquarium om te groeien.

Een van de voordelen van dit project is dat de teams hierdoor ook de voortplantingsactiviteit kunnen bestuderen en de genetische diversiteit van het koraal kunnen waarborgen, in de hoop dat het in de toekomst veerkrachtiger zal worden. Jamie legt uit: "Bij koraalverbleking zijn er altijd individuele koralen die niet per se verbleken. Die zijn dus al genetisch geprogrammeerd om hiertegen bestand te zijn. Maar als deze kolonies zich aan andere uiteinden van een eiland bevinden, kunnen ze zich nooit zonder hulp voortplanten. Wij kunnen deze twee koralen in het lab samenbrengen om de volgende generatie koraal te creëren. We kunnen deze koraalsoorten ook selectief kweken. "Dan zijn de nakomelingen die je voortbrengt beter bestand tegen klimaatverandering." Maar door diezelfde omgevingsfactoren zitten ze ook in een race tegen de klok. Hij stelt dat ze ongeveer acht jaar de tijd hebben om echt iets te bereiken.

Dankzij de samenwerking met Canon gebruikt Coral Spawning International de allernieuwste camera's en lenzen om dit bijzondere werk vast te leggen. Met deze hulpmiddelen kunnen ze aquariumliefhebbers, milieuactivisten en de mariene-biologiegemeenschap inspireren, maar ze kunnen ook een verhaal vertellen dat verder reikt dan deze specifieke groepen. Want als iets even fascinerend als leerzaam is, zet het de wereld aan tot nadenken – en vaak ook tot actie. En ook al kijkt iedereen er anders naar, het visuele verhaal blijft hetzelfde: een aangrijpend beeld van verwondering, urgentie en hoop dat je recht in het hart raakt, of je nu in de Stille Zuidzee woont… of in Zuid-Londen.