I bassi livelli di ossigeno stanno emergendo come Terzo Una minaccia importante per le barriere coralline tropicali dopo il riscaldamento e l'aciditร degli oceani: questa รจ l'opinione di JENNIFER MALLON della Nova Southeastern University, ADRIAN MICHAEL BASS dell'Universitร di Glasgow e MAGGIE D JOHNSON della King Abdullah University of Science & Technology
La ricerca sulle barriere coralline si รจ concentrata su mali gemelli generati da emissioni di gas serra a livelli record: oceani che si riscaldano e acqua di mare sempre piรน acida.
Queste minacce globali sono causate dall'acqua di mare che assorbe il calore in eccesso e l'anidride carbonica che la combustione di combustibili fossili ha aggiunto all'atmosfera. Ma c'รจ un'altra conseguenza che raramente viene discussa.
A livello globale, l'ossigeno oceanico si sta esaurendo perchรฉ l'acqua del mare trattiene meno ossigeno man mano che si riscalda. Nelle calde acque costiere dove crescono le barriere coralline tropicali, gli effetti immediati delle basse concentrazioni di ossigeno possono essere catastrofici.
Sono sempre piรน segnalati eventi di ipossia a breve termine in cui i livelli di ossigeno disciolto crollano improvvisamente, spesso innescati o esacerbati dall'inquinamento chimico proveniente dalla terraferma, come i fertilizzanti ricchi di sostanze nutritive, che possono uccidere intere comunitร coralline e decimare le barriere coralline nel giro di pochi giorni.
I coralli sono animali e, come altri animali acquatici, respirano l'ossigeno dall'acqua per alimentare il loro metabolismo. Grazie a una relazione simbiotica con le alghe microscopiche, i coralli trasformano anche l'energia del sole in cibo: l'ossigeno รจ il sottoprodotto.
I livelli di ossigeno sulle barriere coralline fluttuano naturalmente in un ciclo giornaliero, con l'ossigeno disciolto che raggiunge il picco intorno a mezzogiorno e diminuisce gradualmente man mano che la luce si affievolisce. Di notte, quando la fotosintesi si ferma, i coralli continuano a respirare (consumare ossigeno) e l'ossigeno dell'acqua di mare si esaurisce.
Questo aumento e calo ciclico dell'ossigeno significa che alcuni coralli hanno giร sviluppato strategie per resistere ai cambiamenti nell'ossigeno disciolto.
Quando la quantitร di ossigeno disponibile per i coralli scende al di sotto di questo intervallo naturale, i coralli possono stressarsi e i loro normali processi biologici vengono interrotti, portando in molti casi alla morte.
Proprio come noi, i coralli hanno bisogno di ossigeno per sopravvivere. Ma io (Jennifer Mallon) ho scoperto che gli effetti della carenza di ossigeno sui coralli non sono sempre evidenti a occhio nudo e che i coralli giovani possono essere particolarmente vulnerabili.
Segnali difficili da individuare
Per comprendere gli effetti dei bassi livelli di ossigeno sui coralli, mi sono recato alla Smithsonian Marine Station in Florida, nell'ambito di un progetto di ricerca condotto da Andrew Altieri dell'Universitร della Florida e da Maggie Johnson e Valerie Paul dello Smithsonian.
Allo Smithsonian, 24 vasche di acqua marina a temperatura controllata simulano vari livelli di deossigenazione giร presenti nelle barriere coralline di tutto il mondo, che vanno dalla grave deossigenazione, che la nostra ricerca ha osservato su la costa caraibica di Panama, a condizioni normali, come quelle riprodotte negli acquari di tutto il mondo.
Mentre alcuni coralli, come il corallo a corna di cervo caraibico (Acropora cervicornis), morirono nel giro di pochi giorni a causa della grave deossigenazione, altre importanti specie costruttrici di barriere coralline come il corallo stellato montano (Orbicella faveolata) sopravvissero, dimostrando che la tolleranza a bassi livelli di ossigeno era diverso tra le specie.
Quando abbiamo studiato i coralli sopravvissuti alla deossigenazione, abbiamo scoperto che lo stress ipossico potrebbe non essere sempre visibile. Anche quando esposti alla deossigenazione per due settimane, alcuni coralli non mostravano segni di sbiancamento, che รจ il momento in cui le alghe colorate se ne vanno e i coralli diventano di un bianco spettrale.
Misurazioni piรน dettagliate hanno rivelato qualcosa di preoccupante: nonostante le apparenze esteriori, bassa esposizione all'ossigeno aveva compromesso il metabolismo dei coralli, bloccandone potenzialmente la crescita e la capacitร di costruire barriere coralline.
I metodi esistenti per misurare la salute dei coralli sul campo sono principalmente visivi e includono valutazioni da parte di subacquei addestrati che cercano segni di coralli che impallidiscono o sbiancano. Le risposte allo stress ipossico che abbiamo visto nel nostro esperimento potrebbero passare inosservate.
I coralli neonati a rischio
Volevamo anche scoprire in che modo la deossigenazione influisce sulla capacitร dei coralli di riprodursi.
La riproduzione sessuale dei coralli รจ giร un affare complicato. Gli eventi di deposizione delle uova, quando i coralli rilasciano fasci di uova nell'acqua, si verificano solo poche notti all'anno e le larve risultanti sono altamente vulnerabili. Poche sopravvivono alla nuotata di piรน giorni verso la barriera corallina dove si stabiliscono e si trasformano in coralli giovani.
Nelle moderne barriere coralline caraibiche, i coralli giovani selvatici sono rari. Le persone coinvolte nel ripristino delle barriere coralline aiutano i coralli a riprodursi sessualmente in laboratorio e allevare i giovani per poi trapiantarli sulla barriera corallina.
I coralli giovani spesso si stabiliscono nelle fessure della barriera corallina, dove sono esposti a livelli di ossigeno piรน bassi per un periodo piรน lungo rispetto alle acque libere, perchรฉ su di essi scorre meno acqua.
Quando abbiamo reso tutto larve di corallo incubate in acqua deossigenata durante tutto il processo di insediamento, abbiamo scoperto che i tassi iniziali di sopravvivenza delle larve e di insediamento non erano significativamente influenzati.
Le cose cambiarono una volta che le larve si erano sistemate e avevano iniziato a formare coralli giovanili. I coralli giovanili in fase iniziale, noti come polipi primari, non hanno alghe simbiotiche che li aiutino a soddisfare le loro esigenze nutrizionali tramite la fotosintesi e quindi si affidano alla respirazione per l'energia.
Senza abbastanza ossigeno, non riescono a respirare correttamente e cominciano a morire.
Conservazione dei coralli in acque mozzafiato
La nostra ricerca puรฒ aiutare coloro che sono coinvolti nel ripristino delle barriere coralline a comprendere le esigenze di ossigeno dei coralli, nonchรฉ a evidenziare una minaccia precedentemente trascurata.
Anche i coralli che sopravvivono alla deossigenazione mostrano segni di un metabolismo piรน debole che renderร piรน difficile la conservazione delle barriere coralline sane, poichรฉ il ripristino si basa sulla crescita sana dei coralli per rigenerare quelli danneggiati.
Come passo successivo, misurazioni sul campo del metabolismo dei coralli saranno effettuati nel tratto di barriera corallina della Florida, quando si prevede che i livelli di ossigeno diminuiranno durante i caldi mesi estivi, per catturare il reale impatto della deossigenazione sulla salute dei coralli.
I dati sull'ossigeno disciolto non sono sempre stati raccolti nell'ambito del monitoraggio della barriera corallina, nemmeno durante gli eventi di sbiancamento in acque calde, quando l'ossigeno รจ basso.
Con l'aggravarsi della crisi climatica, sarร fondamentale effettuare un monitoraggio piรน approfondito nelle acque costiere tropicali. Ulteriori ricerche su come le diverse specie di corallo rispondono all'ipossia sono essenziali anche per strategie di conservazione mirate.
Affrontando di petto la minaccia silenziosa della deossigenazione, possiamo salvaguardare il futuro delle barriere coralline e delle innumerevoli specie marine che da esse dipendono.
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JENNIFER MALLON รจ ricercatore post-dottorato presso Nova Southeastern University (Florida); ADRIAN MICHAEL BASSO รจ professore associato di biogeochimica presso l' Universitร di Glasgow e MAGGIE D JOHNSON รจ professore associato di scienze marine presso King Abdullah University of Science & Technology (Arabia Saudita).
Questo articolo รจ ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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