Una nuova specie di alghe fastidiose, che è stata formalmente descritta nel 2020 dall'Università delle Hawaii presso esperti di Mānoa, continua a soffocare più barriere coralline e coralli al Papahānaumokuākea Marine National Monument. Tuttavia, una tecnica di rilevamento precoce sviluppata dai ricercatori di UH Mānoa può identificare piccole particelle di alga nell'acqua, dando agli esperti molto più tempo per agire prima che copra la barriera corallina. Gli scienziati stanno anche testando metodi letali per uccidere l'alga.

Chondria tumulosa è stata rilevata per la prima volta nel 2016 e da allora è stata osservata soffocare intere barriere coralline e coralli, alghe autoctone e altri organismi che vi abitano. Ha una crescita "simile a un'erbaccia" senza origine nota e sembra staccarsi e diffondersi facilmente. Il preside associato ad interim dell'UH Mānoa College of Natural Sciences e la professoressa Alison Sherwood e il suo team hanno formalmente nominato l'alga nel 2020. Recenti spedizioni dal 2019 al 21 a Manawai (Pearl and Hermes Atoll) hanno rivelato tappeti spessi che soffocano le barriere coralline e l'alga ha anche stato rilevato a Kuaihelani (Atollo di Midway) nel 2021 e nel 2022.

Un team di ricercatori della UH Mānoa School of Life Sciences, guidato da Ph.D. il candidato Patrick Nichols, ha utilizzato campioni d'acqua raccolti a Manawai e Kuaihelani per sviluppare un test per rilevare la presenza del DNA di Chondria tumulosa nell'acqua prima che il problema sfuggesse di mano. Questo prezioso metodo di rilevamento precoce consentirà ai gestori delle risorse di monitorare in modo più efficiente ed efficace le nuove popolazioni di alghe, ispezionare attrezzi e attrezzature e di implementare rapidamente le loro tecniche di contenimento per prevenire la diffusione futura.

"È piuttosto eccitante far parte di questo progetto perché so che è utile e può essere implementato praticamente immediatamente. Avrà un impatto diffuso", ha affermato Nichols.

Nichols ha detto che l'attuale collo di bottiglia nel processo è che deve aspettare che i campioni vengano restituiti a O'ahu da ogni spedizione per testarli. L'accesso a Papahānaumokuākea è stato limitato per una serie di motivi, tra cui la pandemia di COVID-19, i costi elevati e i limiti alle infrastrutture di Manawai e Kuaihelani. Nichols e il professor Peter Marko della School of Life Sciences stanno sviluppando un test portatile (procedura investigativa) in modo che i team di ricerca possano testare l'acqua per la presenza dell'alga sul posto. Stanno lavorando con il Fish and Wildlife Service (USFWS) degli Stati Uniti per sviluppare la tecnica e testarla in spedizioni di ricerca.

"Un test come questo può essere testato e convalidato in laboratorio, ma non possiamo valutarne l'accuratezza senza campioni dalle vere barriere coralline", ha detto Marko. "Abbiamo bisogno di più opportunità per ottenere più campioni da tutto il monumento, specialmente da luoghi in cui l'alga non si è ancora diffusa."

Come uccidere l'alga

Mario Kaluhiokalani, studente laureato della UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology, in collaborazione con il professor Brian Popp nel Dipartimento di oceanografia, è stato uno dei cinque ricercatori che hanno intrapreso una missione di 17 giorni a Kuaihelani nell'agosto 2022 per indagare ulteriormente su Chondria tumulosa e determinare le condizioni che potrebbero alimentare la sua crescita. L'alga è stata osservata nel 30% dei 150 siti ispezionati, ma solo in grande abbondanza in otto siti. I ricercatori hanno affermato che i modelli di distribuzione a Kuaihelani sono simili a quelli trovati a Manawai nel 2021, ma con una formazione di massa inferiore.

I campioni sono stati raccolti per studiarne la struttura della popolazione, lo stato riproduttivo, la composizione e le comunità di invertebrati associati. Campioni d'acqua sono stati inviati a Nichols presso UH Mānoa per testare l'alga. Sono stati anche raccolti dati oceanografici su temperatura, livelli di nutrienti e altri parametri e campioni di corallo verranno utilizzati per studiare gli stati biogeochimici "prima" e "dopo" della rete alimentare della barriera corallina in risposta all'infestazione. Il lavoro oceanografico è guidato da Andrea Kealoha, direttore del Water Quality Lab dell'UH Maui College.

Gli scienziati stanno conducendo esperimenti per determinare i parametri letali necessari per uccidere l'alga. I campioni sono stati sottoposti a una varietà di trattamenti chimici, esposizioni al sole e all'ombra e trattamenti di congelamento. I risultati aiuteranno a sviluppare le migliori pratiche di gestione per prevenirne la diffusione.

"Rilevare Chondria tumulosa nei siti Papahānaumokuākea al di fuori di Manawai è una grande preoccupazione", ha detto Sherwood. "Allo stesso tempo, è stato davvero stimolante vedere una così straordinaria collaborazione tra ricercatori UH di più college e campus e gestori di risorse di diverse agenzie che si uniscono per affrontare questo problema a testa alta".

Collaborare con il Servizio per la pesca e la fauna selvatica degli Stati Uniti

Dalla scoperta dell'alga, l'USFWS ha collaborato con i ricercatori dell'UH per sviluppare strumenti che ne aiutino il monitoraggio e il rilevamento nelle acque di Papahānaumokuākea, la più grande area protetta degli Stati Uniti Kaʻuaʻoa Fraiola è un biologo dell'USFWS Pacific Island Refuges e Monuments Office e un alunno UH in biologia. Ha servito come membro del gruppo di lavoro inter-agenzia che ha identificato la necessità di sviluppare un test eDNA per rilevare l'alga, ha cercato il coinvolgimento dei ricercatori UH e ha contribuito a creare l'accordo di cooperazione tra UH e USFWS che supporta il progetto di sviluppo del test eDNA .

"A causa delle dimensioni estreme e della lontananza di Papahānaumokuākea, gli approcci tradizionali basati sui subacquei per rilevare la Chondria tumulosa non sono sufficienti, specialmente nelle aree in cui è di nuova costituzione e difficile da vedere", ha detto Fraiola. "L'incorporazione dei più recenti metodi ecologici, come l'eDNA, nella nostra cintura degli strumenti di gestione ci consente di rilevare e monitorare in modo rapido e semplice vaste aree di barriera corallina per la Chondria tumulosa. Questa partnership è fondamentale". + Esplora ulteriormente

Sono state individuate specie di alghe che infestano le acque delle Hawaii nord-occidentali