Ove formacije predstavljaju marinske ekosisteme sa najvećom raznolikošću. Grebene formiraju kolonije korala povezane kalcitnom podlogom. Suštinski, korali su polipi, vrlo jednostavni beskičmenjaci koji pripadaju razredu Anthozoa (prema grčkoj riječi „anthos“-cvijet“ i „zoe“-životinja), a kako pripadaju žarnjacima (Cnidaria), to su u srodstvu sa meduzama i morskim anemonama. Ova bića imaju kalcificirani egzoskelet, koji ih štiti od vanjskih utjecaja, a neki žive u simbiozi sa algama zvanim zooksantele. Ove alge žive u tijelu koraljnog polipa gdje pomoću fotosinteze proizvode hranljive tvari za sebe i polipe. Polipi, sa druge strane, pružaju dom i ugljični dioksid za alge. Upravo zooksantele daju koralima one specifične boje, pogotovo prepoznatljivu crveno-ružičastu, mada nemaju svi korali „koralnu“ boju.. Zapravo, većina tijela koralnog polipa je bistra i bezbojna bez zooksantela.
Upravo zbog ove simbioze sa algama, korali mogu umrijeti ako nivo mora poraste, jer onda zooksantele nemaju dovoljno svjetlosti za fotosintezu. Povećanje nivoa mora te gubitak zooksantela samo je jedan od razloga zašto su koralni grebeni tako osjetljivi i zašto su danas u opasnosti. Kada se to desi, zooksanetele napuštaju svoje „stanodavce“ i korali ostaje bez boje, kada su isprani izbjeljivačem te se stoga ova pojava i zove izbjeljivanje korala. Iz istog razloga se korali ne nalaze na velikim dubinama, nego žive u plitkoj vodi, naslanjajući se na egzoskelete svojih predaka i dodajući ovim strukturama svoj vlastiti egzoskelet.
Na ovoj fotografiji Centar za proučavanje koralnih grebena na Univerzitetu James Cook pokazuje izbjeljivanje korala na Velikom koralnom grebenu.
Da bismo razumjeli vrijednost ovih ekosistema, potrebno je znati i to da je za formiranje jednog atola – koralnog grebena u obliku prstena, potrebno čak oko 30 miliona godina. Ipak, većina koralnih grebana danas stara je između 5000 i 10 000 godina. Ove strukture zauzimaju svega oko 0.1% površine oceana, ali pružaju dom oko 25% svih morskih vrsta na planeti.
Procjenjuje se da je godišnja ekonomska vrijednost ovih struktura kroz uslugu koju pružaju ekosistemu, kroz produciranu biomasu te kroz dobit od turizma između 300 milijardi i 10 biliona američkih dolara. Najveći ovakav sistem je Veliki koralni greben, koji se nalazi sjeverno od Australije, dugačak oko 2400 km, ali ne treba zaboraviti ni na postojanja koralnog grebena Maldiva, Crvenog mora, arhipelaga Chagos u Indijskom oceanu, koralnog grebena Amazona i mnogih drugih.
Procjene UN-a su da danas uništeno oko 25 do 50% koralnih grebena a da je oko 60% u opasnosti. Također, prema UN, oko 850 miliona ljudi živi u području oko 100 km od koralnih grebena i za egzistenciju se oslanja o bioprodukciju ovih područja, koja su, ne bez razloga, nazvana „tropske šume oceana“. Tri Cilja održivog razvoja (UN's Sustainable Development Goals) se direktno odnose na očuvanje koralnih grebena: Cilj 12-Odgovorna potrošnja i proizvodnja, Cilj 13 – Očuvanje klime i Cilj 14 – Očuvanje vodenog svijeta.
Povećanje nivoa mora i posljedični gubitak simbiotski algi zooksantela nije jedini razlog ugroženosti korala i strukture koje formiraju. Postoje i drugi efekti klimatskih promjena koji direktno ugrožavaju koralne grebene. Naime, trebamo shvatiti kako svjetska mora i oceani djeluju kao svojevrstan jastuk – amortizer koji upija višak ugljičnog dioksida koji ispuštamo u atmosferu. Nevjerovatan porast na preko 400 ppm ugljičnog dioksida sa 300 ppm koliko smo sve do nedavno učili u udžbenicima, mijenja izgled naše planete na načine koji imaju razorne posljedice i duboko zadiru u ionako labilnu socioekonomsku stabilnost.
Kada mora i oceani prime određenu količinu ovog viška ugljičnog dioksida, on reaguje s vodom tvoreći ugljičnu kiselinu, preciznije, ova kiselina disocira na bikarbonatni jon i jon hidrogena, koji je zapravo „nositelj“ kiselosti. Ovo je veoma prost prikaz cijelog hemijskog procesa, ali je bitno razumjeti da joni hidrogena povećavaju kiselost mora i oceana, koji bi trebali biti slabo bazni. To povećanje kiselosti znači da sve one strukture od kalcijum karbonata postaju u ovakvoj sredini manje stabilne. Drugim riječima, tope se. Zapravo, dešava se ono što se dešava kada mi pokušavamo ukloniti kamenac s površina u kupatilu i kuhinje te koristimo rastvore kiseline.
Područje nazvano "Koralni vrtovi" u blizini ostrva Lady Elliot, na Velikom koralnom grebenu, u blizini Queenslanda, Australija.
Međutim, u morima i oceanima zapravo je dosta toga sačinjeno od kalcijum karbonata, ne samo stijene, nego i ljušture niza marinskih organizama, kakve su školjke, puževi, račići i korali. Kalcijum karbonat je široko rasprostranjen materijal i živa bića ga koriste u svrhu stvaranja egozskeleta, skeleta te ljuski jaja. Ljušturice marinskih organizama se doslovno tope u sredini gdje ima dosta otopljenog ugljičnog dioksida.
Treći razlog ugroženosti ovih visokoproduktivnih ekosistema jeste zagađenje, ponajviše usljed prekomjerne upotrebe pesticida, gnojiva, nafte i plina, lošeg sistema kanalizacije i erozije sedimenta usljed niza aktivnosti. Jedan mali segment ove opasnosti čini i prekomjerna upotreba sredstava za sunčanje, pogotovo je sastojak oksibenzon štetan po korale jer štećuje njihovu DNK i larve. Kozmetička industrija već pokrenula proizvodnju manje štetnih sredstva tzv. „ocean's friendly“ proizvode.
Nažalost, sve što bacimo, na neki način dolazi u mora i oceane te nam se vraća u obliku drstičnih gubitaka biodiverziteta i štete načinjene pejsažu. Nesavjestan ribolov predstavlja još jednu opasnost ne samo ribljoj populaciji, nego i koralima. U nekim krajevima se riba ilegalno lovi pomoću cijanida, kako bi se omamila ili pomoću eksploziva i koćarenje - lovljenje ribe pomoću brodova koji „grebu“ po dnu. Koćarenje, kao oblik prekomjernog izlova ribe može jedan koralni greben star nekoliko hiljada godina uništiti za nekoliko minuta.
U toplinskom talasu u 2016. izbijeljen je veliki procenat korala Velikog koralnog grebena. Studija iz 2018. godine u časopisu Nature Communications pokazala je da je u samo sjevernoj trećini grebena više od 60% korala koji žive na dubinama do 15 metara doživjelo određeni stupanj izbjeljivanja, a 30% korala uginuo.
Nedavni izvještaj, koji je objavila američka Akademija nauka, ukazuje na zabrinjavanjuće smanjenje biološke raznolikosti u podvodnom svijetu, za čak 50%, uzrokovano dobrim dijelom rastom temperatura mora i oceana, što je posljedica klimatskih promjena. Ovim su najviše pogođeni upravo ekosistemi koralnih grebena i oni su se počeli pomjerati prema sjeveru i jugu, prema polovima, kako bi naselili nešto malo hladnije vode. Ukoliko se trend nastavi, današnaj tropska mora poznata po koralnim grebenima će postati praktično mrtve zone.
I to nije sve – ovi grebeni, naročito veoma oštećeni Veliki koralni greben se obnavljaju sporo, a usljed stresa, ta obnova je još sporija. Rad objavljen 2019. u Nature kazao je kako je smanjena količina reproduktivnog materijala korala, a time i produkcija larvi koje koloniziraju i rekoloniziraju područje.
Bosna i Hercegovina nije zemlja koja direktno ovisi o koralnim grebenima. Međutim, to ne znači da nas ne treba zanimati što se događa s ovim ekosistemima. Čak i male promjene u funkcionisanju ekosistema širom svijeta, poremećaji u načinu na koji apsorbuju ugljični dioksid u biomasu mogu imati amplificirane posljedice globalno, ne šteteći ni one koji nisu direktno povezani s takvim ekosistemima. Toliko ljudi diretkno ovisi o koralnim grebenima, da bi umiranje ovih ekosistema dovelo i do ekonomske krize nesagledivih razmjera.