El agua subterránea que se filtra en la zona costera debajo de la superficie del océano, denominada descarga de agua subterránea submarina (SGD), es una fuente importante de agua dulce y nutrientes para los arrecifes de coral cercanos a la costa en todo el mundo. Aunque el agua subterránea submarina es natural, puede actuar como conducto de agua altamente contaminada hacia las costas. Un estudio publicado recientemente, dirigido por investigadores de la Universidad de Hawai'i en la Escuela de Ciencia y Tecnología Oceánica y Terrestre de Mānoa (SOEST), arroja luz sobre las formas en que SGD afecta el crecimiento de los arrecifes de coral.

"SGD es común en los arrecifes de coral cercanos a la costa, especialmente en Hawai'i, así que nos propusimos probar cómo SGD afecta el crecimiento de los arrecifes de coral en la bahía de Maunalua, O'ahu ", dijo Megan Donahue, investigador asociado en el Instituto de Biología Marina de Hawai'i (HIMB) en SOEST y autor principal del estudio.

Dos procesos contribuyen al crecimiento general de los arrecifes de coral:el crecimiento de los corales y la bioerosión, la degradación natural de los arrecifes de coral por organismos arrecifales. Para determinar cómo SGD afecta estos procesos, El equipo de investigación trasplantó pequeños trozos de coral lóbulo en el arrecife plano en áreas con un rango de SGD y midió los cambios de tamaño durante un período de seis meses. También colocaron bloques de esqueleto de coral muerto en los mismos gradientes de SGD durante un año para medir las tasas de bioerosión. Los bloques se escanearon antes y después del despliegue con un escáner micro-CT, similar a un escáner de tomografía computarizada de un hospital, para determinar la cantidad de esqueleto de coral eliminado por organismos bioerosión en tres dimensiones.

En áreas con altos niveles de SGD, fue un doble golpe para los arrecifes de coral. Los corales que estaban justo al lado de las filtraciones de SGD se desempeñaron mal, probablemente debido al estrés de demasiada agua dulce.

"Adicionalmente, Descubrimos que los organismos marinos responsables de la bioerosión descomponen el armazón esquelético del arrecife muy rápidamente cuando se exponen a altas cantidades de SGD. "dijo la autora principal Katie Lubarsky, quien completó esta investigación como parte de su título de posgrado en Biología Marina en UH Mānoa. "Muchos organismos bioerosionadores se alimentan por filtración y funcionan mejor en entornos ricos en nutrientes, por lo que es probable que el agua subterránea con alto contenido de nutrientes mejore la actividad de los bioerosionadores. Esto indica que los altos aportes de SGD contaminados con nutrientes podrían favorecer la degradación de los arrecifes y ralentizar sustancialmente el crecimiento general de los arrecifes ".

Para sorpresa de los investigadores, SGD en realidad mejoró el crecimiento de los corales cuando el enriquecimiento de nutrientes y el agua dulce del agua subterránea estaba en niveles bajos.

"Nuestros resultados indican que los corales pueden prosperar en los arrecifes impactados por SGD si se aíslan de factores estresantes secundarios como la competencia de las algas marinas y la sedimentación, ", dijo Donahue." La bahía de Maunalua está situada en una zona muy urbanizada, y los arrecifes de coral de la bahía se han degradado a medida que la población se ha disparado durante los últimos 50 años. Pero el manejo activo para reducir las algas invasoras y limitar los sedimentos finos podría permitir la recuperación de coral en la bahía de Maunalua ".

"Si bien el estudio actual encontró que los corales crecen más rápido cuando se exponen a niveles bajos de enriquecimiento de nutrientes SGD, la cobertura de coral sigue siendo extremadamente baja en los llanos arrecifales de la bahía de Maunalua, "dijo Nyssa Silbiger, coautor del estudio y profesor asistente en la Universidad Estatal de California, Northridge. "Nuestros próximos estudios se centrarán en cómo el SGD y la herbivoría de los peces afectan la competencia entre corales y algas, tasas de reclutamiento de corales, y tasas de bioerosión ".