La escorrentía de la inundación del Día de los Impuestos de Houston de 2016 y la inundación del huracán Harvey de 2017 llevaron desechos humanos a los arrecifes de coral a más de 100 millas de la costa en el Santuario Marino Nacional de Flower Garden Banks. según un estudio de la Universidad de Rice.

"Estábamos bastante sorprendidos, "dijo la bióloga marina Adrienne Correa, coautor del estudio en Fronteras en las ciencias marinas . "Una cosa de la que siempre pensamos que los Flower Garden Banks estaban a salvo fue la escorrentía terrestre y la contaminación por nutrientes. Es una sacudida darse cuenta de que en estos eventos extremos, no es solo la marisma o las hierbas marinas de las que debemos preocuparnos. Los ecosistemas marinos también pueden verse afectados ".

Los Flower Garden Banks se ubican sobre varios domos de sal cerca del borde de la plataforma continental a unas 100 millas de la costa de Texas y Louisiana. Elevándose varios cientos de pies del lecho marino, las cúpulas están rematadas con corales, algas, esponjas y pescado. Cada banco, o ecosistema con cúpula, está separada por millas de mar abierto. El Santuario Marino Nacional Flower Garden Banks, que se amplió recientemente, protege 17 bancos.

Correa y sus colegas tomaron muestras de esponjas en el santuario en 2016, 2017 y 2018. Mostraron que las muestras recolectadas después de las inundaciones por tormentas extremas en 2016 y 2017 contenían E. coli y otras bacterias fecales humanas. También utilizaron un catálogo de marcadores genéticos de E. coli aportados por la ingeniera ambiental de Rice y coautora Lauren Stadler para mostrar que la E. coli en las esponjas en 2017 provino de las inundaciones de Harvey.

Autora principal Amanda Shore, quien realizó la investigación mientras era becario postdoctoral de la Rice Academy en el laboratorio de Correa, dijo que muchos estudios han demostrado que los arrecifes cercanos a la costa pueden ser dañados por contaminantes que son arrastrados al océano por la lluvia sobre la tierra. Pero los biólogos marinos generalmente asumen que los ecosistemas alejados de la costa están a salvo de tales peligros.

"Esto muestra que quizás no están protegidos de eventos graves, "dijo Shore, profesor asistente de biología en Farmingdale State College en Nueva York. "Y estos eventos están aumentando en frecuencia e intensidad con el cambio climático".

Correa dijo, "Esa es la otra parte de esto. En realidad, hubo una inundación masiva en 2015 con la inundación del Día de los Caídos. Se detectaron caídas en la salinidad después de ese evento en las boyas de superficie en alta mar, pero nadie miró ni probó en Flower Garden Banks. Nadie imaginó que verías algo así a 160 kilómetros de distancia ".

En abril de 2016, Se produjeron inundaciones generalizadas en el área de Houston cuando una fuerte tormenta dejó caer más de 17 pulgadas de lluvia en algunos lugares en menos de 24 horas. Tres meses después de la inundación buzos recreativos informaron aguas turbias y organismos muertos y moribundos en East Flower Garden Bank. Biólogos marinos, incluida la coautora del estudio Sarah Davies de la Universidad de Boston, llegó dos semanas después para investigar.

Shore y los coautores Carsten Grupstra, un estudiante graduado de Rice, y Jordan Sims, un estudiante de Rice, muestras analizadas de la expedición, incluido el tejido recogido de las esponjas. Shore dijo que las esponjas son indicadores de la calidad del agua porque "básicamente filtran el agua de mar para atrapar material orgánico y usarlo como alimento".

Ella dijo que estudios anteriores han demostrado que las esponjas tienen un microbioma, una población de bacterias que normalmente viven en estos animales. En este estudio, Shore caracterizó los microbiomas en dos especies:esponjas de barril gigantes, o Xestospongia muta, y esponjas anaranjadas de orejas de elefante, o Agelas clathrodes. Era la primera vez que se analizaban los microbiomas de la especie en Flower Garden Banks, Correa dijo que esa era una de las razones por las que se tardó tanto en comprender lo que sucedió en los años de las inundaciones.

Correa dijo, "En 2016, vimos diferencias entre las bacterias esponja en un lugar que mostraba signos de muerte y un lugar que no mostraba signos de muerte, pero no pudimos llegar a la causa de las diferencias porque no teníamos datos de referencia. Pensamos que podríamos obtener los datos de referencia, el año normal, el próximo año en 2017. Pero luego hubo otro desastre. No pudimos obtener una muestra normal en un año sin inundaciones hasta 2018 ".

Shore se incorporó al laboratorio de Correa en 2018, ayudó a recolectar muestras ese año y analizó los microbiomas de cada año.

Correa dijo, "Hubo un gran cambio en la composición de la comunidad, un turno de los jugadores del equipo, en las esponjas más afectadas en 2016. Luego, después de Harvey en 2017 también hubo un cambio, pero menos agua salió ese año, y creemos que fue menos estresante. No vimos organismos muertos y moribundos como el año anterior ".

Harvey, el evento de lluvia más intenso en la historia de los EE. UU., Se estima que cayeron 13 billones de galones de lluvia sobre el sureste de Texas a fines de agosto de 2017. Los investigadores dijeron que Harvey representaba una amenaza potencial mayor para los Flower Garden Banks, con mucho, que la inundación de 2016. Entonces, ¿por qué a los arrecifes les fue mejor en 2017?

"Porque tuvimos suerte con las corrientes oceánicas, ", Dijo Shore." En lugar de salir directamente de la bahía de Galveston y cruzar los Flower Garden Banks, el agua terminó girando un poco y bajó por la costa de Texas ".

La escorrentía de Harvey todavía rozó los bancos. Las boyas de investigación en los arrecifes midieron una caída del 10% en la salinidad en menos de un día el 28 de septiembre. y el equipo de Correa encontró evidencia genética de que la contaminación fecal recolectada de los bancos en octubre se originó en las inundaciones de Harvey en Houston.

Correa dijo que la historia en 2016 fue más complicada.

"Hubo un evento de surgencia que trajo nutrientes y aguas más frías desde las profundidades hasta la parte superior de los Flower Garden Banks, ", dijo." El agua dulce es menos densa que el agua salada, y creemos que las aguas de la inundación llegaron a la superficie y se quedaron allí como una lente sobre el agua salada y evitaron que el oxígeno se mezclara desde la parte superior. La combinación de este evento en la superficie y los nutrientes que subían desde el fondo contribuyeron a una floración bacteriana que absorbió tanto oxígeno que las cosas simplemente se asfixiaron ".

La gran pregunta es si la contaminación de las tormentas extremas representa una amenaza a largo plazo para los Flower Garden Banks. Correa dijo que la respuesta podría provenir de una inversión en investigación que siga la salud y los microbiomas de esponjas y corales individuales en el arrecife a lo largo del tiempo. Dijo que su grupo en Rice y sus colaboradores están comprometidos a aprender todo lo que puedan sobre los arrecifes. y están decididos a apoyar los esfuerzos para conservarlos y protegerlos.