Los arrecifes de coral no están condenados. Aunque las actividades humanas amenazan los ecosistemas icónicos de muchas formas diferentes, Los científicos sostienen que los arrecifes pueden seguir prosperando con la asistencia adecuada.

Un estudio realizado por investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara detalla cómo la reducción de la contaminación por nutrientes puede ayudar a evitar que el coral se decolore durante las olas de calor moderadas. Los resultados, que aparecen en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , ofrecer nuevas estrategias para el manejo de estos ecosistemas altamente amenazados pero importantes.

Los corales formadores de arrecifes albergan algas beneficiosas dentro de sus tejidos. A cambio de protección y nitrógeno, las algas aportan azúcares al coral. Todo va bien hasta que el agua se calienta demasiado.

A temperaturas más altas, la fotosíntesis de las algas se acelera, y el equilibrio químico entre el coral y las algas se rompe. En un cierto punto, el coral expulsa a su inquilino en un proceso conocido como blanqueamiento. El coral puede sobrevivir por un tiempo sin sus algas, por lo que la recuperación es posible si las condiciones vuelven a la normalidad rápidamente. Pero en ausencia de su socio, el coral eventualmente morirá, y cuanto peor es el blanqueamiento, más probable es que eso suceda.

Experimentos en el laboratorio, así como algunos pequeños estudios de campo, comenzó a sugerir a los investigadores que la contaminación por nitrógeno, como la escorrentía de fertilizantes y aguas residuales, podría exacerbar el blanqueamiento. El exceso de nitrógeno en el agua puede provocar un cortocircuito en la asociación beneficiosa entre los corales y las algas. Sin embargo, hasta ahora, no se sabía si los efectos de los nutrientes sobre el blanqueamiento ocurrieron en muchos corales en áreas extensas.

Los científicos de la Universidad de California en Santa Bárbara decidieron investigar los efectos del nitrógeno en el blanqueamiento de los corales, en la escala de una isla entera, como parte de su proyecto de investigación ecológica a largo plazo en la isla de Moorea en la Polinesia Francesa.

El equipo encuestó a más de 10, 000 corales alrededor de Moorea durante una ola de calor moderada en 2016. Estudiaron colonias de coral individuales en diferentes hábitats para capturar la variabilidad con alta resolución en toda la isla. Dado que las concentraciones de nitrógeno fluctúan naturalmente en el agua de mar, los investigadores tomaron muestras de Turbinaria ornata, una gran alga común en los arrecifes alrededor de Moorea. Esto proporcionó un registro del nitrógeno disponible para los corales en los meses previos a la ola de calor.

"Estas relaciones son muy complejas, "dijo la autora principal Mary Donovan, investigador postdoctoral en el Instituto de Ciencias Marinas de la universidad. "Entonces, estudiarlos a escalas espaciales y temporales que coincidan con los que ocurren en la naturaleza es fundamental para revelar estas interacciones realmente importantes ".

El equipo descubrió que los altos niveles de contaminación por nitrógeno reducían la temperatura a la que el coral comenzaba a blanquearse. También aumentó la severidad del blanqueamiento. "Básicamente duplica la gravedad del blanqueamiento, "dijo Russ Schmitt, profesor del Departamento de Ecología, Evolución, y Biología Marina (EEMB). Coral blanqueado a temperaturas extremas independientemente de la cantidad de nitrógeno que haya en el sistema, pero incluso un poco de nitrógeno en exceso podría inclinar la balanza hacia un blanqueo severo en condiciones de calor moderado.

Los científicos analizaron los dos tipos más comunes de corales ramificados en Moorea. Esperaban que respondieran de manera diferente a la contaminación por nutrientes, ya que uno es más sensible al estrés por temperatura que el otro. Sin embargo, ambos tipos de corales mostraron respuestas idénticas. Esto sugirió que el fuerte efecto que tiene la contaminación por nitrógeno en los corales a temperaturas normalmente por debajo de los niveles que desencadenan el blanqueamiento puede aplicarse ampliamente a muchas especies de corales.

El cambio climático ha aumentado la fuerza y ​​la frecuencia de las olas de calor marinas, que ha aumentado la severidad del blanqueamiento, según los investigadores. Los arrecifes de coral están en un punto de inflexión, ellos explicaron, por lo que es necesario explorar todas las estrategias disponibles para fomentar la salud y la resiliencia de los arrecifes. "Este estudio muestra que es posible tomar algunas acciones locales como reducir la contaminación por nutrientes para dar una oportunidad a los arrecifes, al menos a corto plazo, "dijo la coautora Sally Holbrook, también profesor en EEMB.

Los investigadores planean continuar investigando cómo el efecto de la contaminación por nutrientes en el blanqueamiento se traduce en la mortalidad de los corales. El equipo realizó una encuesta similar en 2019, un año en el que se registraron algunas de las temperaturas del agua más altas registradas en la isla de Moorea. Sus hallazgos deberían ofrecer una mejor explicación de los efectos a más largo plazo que tiene la contaminación por nutrientes en los ecosistemas de arrecifes de coral.

"Las olas de calor marinas y el blanqueamiento de los corales son el desafío definitivo que enfrentan los arrecifes de coral en el siglo XXI, "dijo el coautor Deron Burkepile, profesor en EEMB. "La gestión de las emisiones de CO2 requiere una acción global, así como ecologistas y conservacionistas, también estamos buscando palancas que podamos usar a escala local para ayudar a los ecosistemas de arrecifes de coral a resistir estos factores de estrés globales mientras también tomamos medidas para abordar el cambio climático ".