Se ha demostrado que el exceso de nitrógeno interrumpe la simbiosis coral-algas, desencadenando el blanqueamiento incluso en ausencia de calor y estrés lumínico. Con los eventos de blanqueamiento de los corales intensificándose a medida que aumenta la temperatura global del mar, este es un hallazgo importante en la carrera por comprender los mecanismos detrás del blanqueamiento y las formas de reducir el impacto devastador en los arrecifes de coral.

"Los corales están extraordinariamente adaptados para prosperar a la luz del sol, aguas pobres en nutrientes de los océanos tropicales, principalmente gracias a su íntima relación con las algas microscópicas, ", dijo la Dra. Claudia Pogoreutz del Centro de Investigación del Mar Rojo en KAUST." En esta relación, los corales regulan el crecimiento y la actividad de las algas limitando su acceso al nitrógeno. Este 'chantaje' da como resultado que las algas produzcan azúcares ricos en energía, a través de la fotosíntesis, para el animal coralino ".

Otro grupo microbiano, los microbios fijadores de nitrógeno llamados diazótrofos, pueden desempeñar un papel clave en el mantenimiento de la productividad del metaorganismo al complementarlo con nitrógeno adicional para el metabolismo y el crecimiento. Sin embargo, como cantidades crecientes de aguas residuales, que está lleno de azúcares y nitrógeno, son bombeados a nuestros océanos, el delicado equilibrio de este ciclo del nitrógeno está en peligro. Esto, a su vez, podría exacerbar los episodios de blanqueamiento.

El equipo, dirigido por el profesor asociado de ciencias marinas de KAUST Christian Voolstra y en colaboración con científicos de la Universidad de Bremen en Alemania, tomó un enfoque único para examinar cómo el enriquecimiento de azúcar y la alteración del nitrógeno pueden contribuir al blanqueamiento de los corales al estudiar el blanqueamiento en ausencia de estrés por calor y luz.

"Al averiguar cómo otros factores ambientales inducen el blanqueamiento, podemos identificar similitudes y procesos previamente pasados ​​por alto que podrían explicar lo que sucede durante el blanqueamiento causado por el estrés por calor, ", explicó el estudiante de doctorado de KAUST, Nils Rädecker." Se colocaron muestras de corales en tanques en los laboratorios de acuarios de KAUST. Agregamos una mezcla de azúcar a algunos de los tanques mientras que otros se mantuvieron como controles ".

El ambiente enriquecido con azúcar alimentó a los microbios fijadores de nitrógeno con energía extra, lo que significa que fijaron más nitrógeno. Este exceso de nitrógeno disponible para el animal coralino altera el equilibrio de la limitación de nitrógeno a las algas, provocando la ruptura de la simbiosis coral-algas y provocando el blanqueamiento.

"Este es el primer estudio que destaca la importancia de los procesos microbianos como la fijación de nitrógeno para la salud de los corales, y cómo las interrupciones de estos procesos pueden representar una amenaza no identificada previamente bajo ciertas condiciones, "dijo Rädecker.

Los investigadores esperan que destacar el papel del nitrógeno en el blanqueamiento lleve a las autoridades de todo el mundo a abordar seriamente la contaminación del agua. Si bien el cambio climático global es sin duda la mayor amenaza para los arrecifes de coral, Limitar el daño adicional limpiando nuestros océanos podría ayudar a sobrevivir a estos frágiles ecosistemas.