Coral reefs are secretly connected across vast oceans – and that’s crucial for their survival
,

Terumbu karang terhubung secara rahasia melintasi lautan luas – dan itu sangat penting untuk kelangsungan hidupnya

Coral reefs are secretly connected across vast oceans – and that’s crucial for their survival

Kate Marie Quigley, DECRA Research Fellow in molecular ecology, James Cook University Elise Thérèse Gisèle Dehont, PhD student in Fisheries Science and Marine Biology, Memorial University of Newfoundland

Connectivity isn’t a nice-to-have for coral reefs – it’s their lifeline. And now scientists know which reefs serve as vital ‘stepping stones’ for coral larvae.

Konektivitas bukanlah sesuatu yang bagus untuk dimiliki oleh terumbu karang – itu adalah urat nadi mereka. Dan kini para ilmuwan tahu terumbu karang mana yang berfungsi sebagai ‘batu pijakan’ vital bagi larva karang.

Lord Howe Island lies in the middle of the ocean, about 700 kilometres northeast of Sydney. It’s covered in lush forest and fringed by the world’s most southerly coral reef ecosystem.

Pulau Lord Howe terletak di tengah lautan, sekitar 700 kilometer timur laut dari Sydney. Pulau ini ditutupi hutan lebat dan berbatasan dengan ekosistem terumbu karang paling selatan di dunia.

This reef system isn’t as famous as its northern neighbour, the Great Barrier Reef. Our new research in the Journal of Applied Ecology, shows it plays an outsized role in keeping vast coral regions across the Pacific connected – and alive.

Sistem terumbu karang ini tidak sepopuler tetangganya di utara, Great Barrier Reef. Penelitian baru kami di Journal of Applied Ecology menunjukkan bahwa sistem ini memainkan peran yang sangat besar dalam menjaga wilayah karang yang luas di seluruh Pasifik tetap terhubung – dan hidup.

A small number of other reefs in the region serve a similar function. Knowing which reefs matter most for recovery and adaptation to ocean warming – and protecting them now – could make the difference between regional reef collapse and long-term resilience.

Sejumlah kecil terumbu karang lain di kawasan ini menjalankan fungsi serupa. Mengetahui terumbu karang mana yang paling penting untuk pemulihan dan adaptasi terhadap pemanasan laut – dan melindunginya sekarang – dapat menjadi perbedaan antara keruntuhan terumbu karang regional dan ketahanan jangka panjang.

Tiny coral babies in a vast ocean

Bayi karang kecil di lautan luas

Coral reefs are in global decline, but this loss is not just about dying corals – it’s about breaking the natural connections that allow reefs to recover after marine heatwaves, cyclones and other threats.

Terumbu karang mengalami penurunan global, tetapi kerugian ini bukan hanya tentang karang yang mati – ini tentang terputusnya koneksi alami yang memungkinkan terumbu karang pulih setelah gelombang panas laut, siklon, dan ancaman lainnya.

Right now, climate change is rapidly reducing the ability of coral larvae to travel between reefs, shrinking their chances of survival by undercutting recovery.

Saat ini, perubahan iklim dengan cepat mengurangi kemampuan larva karang untuk bergerak di antara terumbu karang, memperkecil peluang kelangsungan hidup mereka dengan menghambat pemulihan.

These tiny coral babies can sometimes spend many weeks in the surface waters of the open ocean, carried by currents across hundreds or even thousands of kilometres before settling and beginning to grow.

Bayi karang kecil ini terkadang dapat menghabiskan waktu berminggu-minggu di perairan permukaan lautan terbuka, terbawa arus melintasi ratusan atau bahkan ribuan kilometer sebelum menetap dan mulai tumbuh.

The movement of larvae provides a constant source of replenishment for reefs, both near and far away, which is especially important when reefs are damaged.

Pergerakan larva menyediakan sumber pengisian ulang yang konstan bagi terumbu karang, baik yang dekat maupun yang jauh, yang sangat penting ketika terumbu karang rusak.

Without this constant replenishment, some damaged reefs simply cannot recover. Connectivity isn’t a nice-to-have for coral reefs. It’s their lifeline.

Tanpa pengisian ulang yang konstan ini, beberapa terumbu karang yang rusak tidak dapat pulih. Konektivitas bukanlah sesuatu yang bagus dimiliki oleh terumbu karang. Itu adalah garis hidup mereka.

Tracking dispersal across 850 reefs

Melacak penyebaran di 850 terumbu karang

Our study used ocean circulation models to simulate the trajectories of coral larvae across the southwestern Pacific Ocean from 2011 to 2024, tracking the movement of larvae across 850 reefs.

Studi kami menggunakan model sirkulasi laut untuk mensimulasikan lintasan larva karang di seluruh Samudra Pasifik barat daya dari tahun 2011 hingga 2024, melacak pergerakan larva di 850 terumbu karang.

These reefs spanned the Great Barrier Reef, New Caledonia, the Coral Sea and Lord Howe Island.

Terumbu karang ini mencakup Great Barrier Reef, New Caledonia, Coral Sea, dan Lord Howe Island.

We traced how two key coral growth forms (fast-growing branching corals and slower-growing massive corals) move between reefs under current conditions and under projected global climate warming scenarios of 1°C, 2.5°C and 4°C above pre-industrial temperatures.

Kami melacak bagaimana dua bentuk pertumbuhan karang utama (karang bercabang yang tumbuh cepat dan karang masif yang tumbuh lebih lambat) bergerak antar terumbu karang dalam kondisi saat ini dan dalam skenario pemanasan iklim global yang diproyeksikan sebesar 1°C, 2,5°C, dan 4°C di atas suhu pra-industri.

We then examined how corals moved between different types of reef, including reefs that were naturally resistant to heat stress, those that recover quickly after disturbance, and those that stay cooler because of local water currents and upwelling that naturally reduce water temperature around the reef.

Kami kemudian meneliti bagaimana karang bergerak di antara berbagai jenis terumbu karang, termasuk terumbu karang yang secara alami tahan terhadap stres panas, yang pulih dengan cepat setelah gangguan, dan yang tetap lebih dingin karena arus air lokal dan upwelling yang secara alami menurunkan suhu air di sekitar terumbu karang.

This allowed us to ask not just which reefs are connected, but which kinds of reefs are sending and receiving different types of larvae.

Hal ini memungkinkan kami untuk bertanya tidak hanya terumbu karang mana yang terhubung, tetapi jenis terumbu karang apa yang mengirim dan menerima berbagai jenis larva.

A fragile network

Jaringan yang rapuh

We found that only a handful of reefs act as genuine hubs — places where larvae both arrive from distant sources and depart to “seed” reefs far away. Lose these stepping stones, and the entire network begins to fragment.

Kami menemukan bahwa hanya segelintir terumbu karang yang berfungsi sebagai pusat sejati—tempat di mana larva tiba dari sumber yang jauh dan berangkat untuk “menyemai” terumbu karang yang jauh. Kehilangan batu loncatan ini, dan seluruh jaringan akan mulai terfragmentasi.

The Coral Sea reefs emerged as crucial bridges in this network, linking the southern Great Barrier Reef with New Caledonia and beyond. But perhaps the most striking finding involves Lord Howe Island.

Terumbu Karang Laut Coral muncul sebagai jembatan penting dalam jaringan ini, menghubungkan Great Barrier Reef selatan dengan New Caledonia dan sekitarnya. Namun, mungkin temuan yang paling mencolok melibatkan Pulau Lord Howe.

Our modelling identified Lord Howe as a potential refugium: a place where corals may be able to persist even as warming intensifies, potentially owing to its more temperate, southerly position.

Pemodelan kami mengidentifikasi Lord Howe sebagai refugium potensial: tempat di mana karang mungkin dapat bertahan bahkan saat pemanasan semakin intens, berpotensi karena posisinya yang lebih sedang dan di selatan.

Figure
Lord Howe Island is home to the world’s most southern coral reef ecosystem. Dylan Shaw/Unsplash
Pulau Lord Howe adalah rumah bagi ekosistem terumbu karang paling selatan di dunia. Dylan Shaw/Unsplash

Yet its very isolation – what makes it a likely survivor – also means it has limited natural connectivity with surrounding reefs.

Namun, isolasinya sendiri—yang membuatnya menjadi penyintas yang mungkin—juga berarti bahwa ia memiliki konektivitas alami yang terbatas dengan terumbu karang di sekitarnya.

This situation therefore cuts both ways: while isolation helps protect its coral from extreme heat stress, it also means the reef relies less on new larvae that others could need for recovery. It therefore also means Lord Howe needs protection – not just for itself, but for the entire regional reef system that may one day depend on it.

Situasi ini oleh karena itu memiliki dua sisi: sementara isolasi membantu melindungi karangnya dari tekanan panas ekstrem, itu juga berarti terumbu karang tersebut kurang bergantung pada larva baru yang mungkin dibutuhkan oleh yang lain untuk pemulihan. Ini juga berarti Lord Howe membutuhkan perlindungan—tidak hanya untuk dirinya sendiri, tetapi untuk seluruh sistem terumbu karang regional yang suatu hari mungkin bergantung padanya.

Another important finding is that the reefs most resistant to heat stress (those classified as naturally resistant) tended to export larvae to a relatively smaller number of reefs within the wider network.

Temuan penting lainnya adalah bahwa terumbu karang yang paling tahan terhadap tekanan panas (yang diklasifikasikan sebagai tahan secara alami) cenderung mengekspor larva ke jumlah terumbu karang yang relatif lebih kecil dalam jaringan yang lebih luas.

But there are techniques that enable the intentional movement of larvae from heat-tolerant reefs to more vulnerable locations. These include assisted gene flow, in which scientists deliberately move warm-adapted adult corals or their offspring to reefs that are more vulnerable to heat stress, helping to spread heat-tolerant genes more quickly across reef networks.

Namun, ada teknik yang memungkinkan pergerakan larva yang disengaja dari terumbu karang yang toleran panas ke lokasi yang lebih rentan. Ini termasuk aliran gen yang dibantu, di mana para ilmuwan secara sengaja memindahkan karang dewasa atau keturunannya yang beradaptasi dengan panas ke terumbu karang yang lebih rentan terhadap tekanan panas, membantu menyebarkan gen yang tahan panas lebih cepat di seluruh jaringan terumbu karang.

Protecting our marine superhighways

Melindungi superhighway laut kita

Our results make clear that marine protected areas should not be managed as isolated reserves but as an interconnected network, with transboundary cooperation between Australia and Pacific Island nations.

Hasil kami menunjukkan dengan jelas bahwa kawasan lindung laut tidak boleh dikelola sebagai cagar terisolasi, melainkan sebagai jaringan yang saling terhubung, dengan kerja sama lintas batas antara Australia dan negara-negara Kepulauan Pasifik.

The larval corridors linking the southern Great Barrier Reef, New Caledonia and Lord Howe Island do not fall within national boundaries. Neither can our conservation response.

Koridor larva yang menghubungkan Great Barrier Reef selatan, New Caledonia, dan Pulau Lord Howe tidak berada dalam batas-batas negara. Respons konservasi kita juga demikian.

Reefs are already fighting against warming oceans. The waters of the Lord Howe Rise and South Tasman Sea, the vast oceanic region between Australia and New Zealand through which these larval corridors flow, are under threat from industrial fishing.

Terumbu karang sudah berjuang melawan lautan yang menghangat. Perairan Lord Howe Rise dan South Tasman Sea, wilayah samudra luas antara Australia dan Selandia Baru tempat koridor larva ini mengalir, terancam oleh penangkapan ikan industri.

Industrial fishing, pollution and climate change are pushing these ecosystems to the brink, with longlines intersecting surface waters. This cumulative pressure across these newly identified larval transport superhighways adds yet another layer of pressure onto these already stressed ecosystems.

Penangkapan ikan industri, polusi, dan perubahan iklim mendorong ekosistem ini ke ambang batas, dengan pukat panjang yang memotong perairan permukaan. Tekanan kumulatif di seluruh superhighway transportasi larva yang baru diidentifikasi ini menambah lapisan tekanan lain pada ekosistem yang sudah tertekan ini.

Our research adds a new and crucial dimension to high seas protection. Our region sits directly across the larval corridors that connect and sustain coral reef systems. Protecting this ocean is not just about what lives here. It is about what passes through – fundamental for migratory and connected populations.

Penelitian kami menambahkan dimensi baru dan penting pada perlindungan perairan lepas. Wilayah kami terletak tepat di seberang koridor larva yang menghubungkan dan menopang sistem terumbu karang. Melindungi lautan ini bukan hanya tentang apa yang hidup di sini. Ini tentang apa yang melewatinya – fundamental bagi populasi migrasi dan yang terhubung.

The least we can do is protect the superhighways through which their future flows – invisibly, at the ocean surface, some larvae no bigger than a grain of rice, carrying the genetic potential to rebuild what we stand to lose.

Setidaknya yang bisa kita lakukan adalah melindungi superhighway tempat masa depan mereka mengalir – secara tak terlihat, di permukaan laut, beberapa larva tidak lebih besar dari butir beras, membawa potensi genetik untuk membangun kembali apa yang akan kita kehilangan.

Kate Quigley receives funding from the Australian Research Council and Minderoo Foundation. She is also Principal Research Scientist at Minderoo Founation.

Kate Quigley menerima pendanaan dari Australian Research Council dan Minderoo Foundation. Dia juga adalah Principal Research Scientist di Minderoo Foundation.

Elise Thérèse Gisèle Dehont does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

Elise Thérèse Gisèle Dehont tidak bekerja untuk, berkonsultasi, memiliki saham di, atau menerima pendanaan dari perusahaan atau organisasi apa pun yang akan mendapat manfaat dari artikel ini, dan tidak mengungkapkan afiliasi relevan selain penunjukan akademiknya.

Read more