Man mano che le acque diventano più calde, il fenomeno dello "sbiancamento dei coralli" continua a diffondersi. Eppure non tutti i coralli sono ugualmente suscettibili. Un team internazionale guidato da Cesar Pacherres e Moritz Holtappels dell'Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) di Bremerhaven e Soeren Ahmerkamp del Max Planck Institute for Marine Microbiology di Brema potrebbe aver trovato la spiegazione:usando filamenti minuscoli (ciglia), i coralli possono influenzare le correnti nelle loro immediate vicinanze, proteggendosi dalle dannose concentrazioni di ossigeno, come riportano gli esperti sulla rivista Current Biology .

Le barriere coralline non sono solo uno degli ecosistemi più ricchi di biodiversità del nostro pianeta; sono anche tra i più importanti dal punto di vista economico. "Ad esempio, sono estremamente importanti per la pesca e il turismo", afferma Moritz Holtappels. "E come frangionda, forniscono servizi essenziali per la gestione delle coste". Di conseguenza, gli esperti sono molto preoccupati per lo stato attuale di queste preziose città sottomarine, che si trovano ad affrontare contemporaneamente una serie di minacce:la fertilizzazione eccessiva e l'acidificazione degli oceani, nonché la pesca eccessivamente intensiva. A peggiorare le cose, il cambiamento climatico sta portando sempre più al temuto "sbiancamento dei coralli".

Questo accade quando l'acqua diventa troppo calda per i costruttori di barriere coralline. La maggior parte dei piccoli polipi che creano queste imponenti formazioni di carbonato di calcio vivono in simbiosi con le alghe appartenenti ai dinoflagellati. Offrono protezione a questi organismi e in cambio ricevono zucchero ricco di energia e altri prodotti che i loro "coinquilini" producono dall'anidride carbonica e dall'acqua con l'aiuto della luce solare. Ma questo processo, noto come fotosintesi, può diventare problematico quando le temperature salgono troppo in alto. Invece di fornire energia ai coralli, le alghe rilasciano sostanze nocive. In risposta, i polipi li "sfrattano", facendo sì che i coralli perdano il loro colore e, in molti casi, muoiano completamente. "Ma questo non accade a tutti i coralli in una barriera corallina", spiega Cesar Pacherres. "Alcuni si sbiadiscono rapidamente, altri per niente." Cosa spiega la differenza nelle risposte?

Per scoprirlo, i ricercatori hanno esaminato più da vicino la complessa relazione tra il corallo pietroso Porites lutea e i suoi vicini verdi. Apparentemente, un problema che deve affrontare questo "appartamento condiviso" sottomarino è che la fotosintesi delle alghe rilascia grandi quantità di ossigeno. Sebbene sia vitale per la maggior parte della flora e della fauna, troppo ossigeno può essere pericoloso, in particolare in acqua calda. Quando la concentrazione è troppo alta, l'organo di fotosintesi delle alghe elabora sempre più l'ossigeno invece dell'anidride carbonica. Questo non è solo meno efficiente in termini di generazione di energia; produce anche pericolosi radicali dell'ossigeno, che possono danneggiare le cellule. "Quando c'è troppa luce solare, è difficile per i coralli sbarazzarsi di questo eccesso di ossigeno", afferma Pacherres. "Il basso movimento dell'acqua e le alte temperature peggiorano questo effetto, noto come stress ossidativo, che è ampiamente considerato la causa principale dello sbiancamento dei coralli."

Utilizzando metodi innovativi, gli esperti hanno seguito la scia dell'ossigeno. Quello che hanno appreso è che le alghe che producono ossigeno non erano affatto distribuite uniformemente tra i coralli esaminati. Le alghe erano molto più dense in alcune aree che in altre. "Ci aspettavamo di trovare le più alte concentrazioni di ossigeno nell'acqua al di sopra di questi hotspot di fotosintesi", afferma Soeren Ahmerkamp. "Ma con nostra grande sorpresa, era vero proprio il contrario."

Questa scoperta contraddice la teoria convenzionale sul trasferimento di massa tra i coralli e i loro dintorni:fino a poco tempo fa si presumeva che, una volta che le sostanze rilasciate lasciavano il tessuto in questione, si spostassero semplicemente dalle regioni con concentrazioni più elevate a quelle con concentrazioni inferiori tramite diffusione. Ma se ciò fosse vero, i ricercatori avrebbero dovuto trovare le più alte concentrazioni di ossigeno dove è stata prodotta la maggior parte dell'ossigeno. L'unica spiegazione per un modello diverso è se i coralli trasportano attivamente l'elemento altrove. E grazie a tecnologie di sorveglianza all'avanguardia, ora sanno esattamente come si fa.

"Il trucco è che i minuscoli peli, o ciglia, sulla superficie dei coralli, quando vengono spostati all'unisono, creano piccoli vortici", spiega Ahmerkamp. In questo modo i polipi possono modellare le correnti locali in modo da ventilare in modo mirato quelle zone ricche di alghe. Per fare ciò, dirigono l'acqua povera di ossigeno dall'alto verso le aree con la densità di alghe più alta, dove si carica di ossigeno. A sua volta, la parte ascendente del vortice prodotto defluisce dai coralli e rilascia il suo carico più in alto nella colonna d'acqua. Utilizzando un modello computerizzato, i ricercatori hanno simulato l'interazione tra diffusione e azione ciliare sulla superficie dei coralli. Come mostra la simulazione, producendo questi vortici locali vicino alle alghe, i coralli pietrosi possono dimezzare l'area della loro superficie esposta a concentrazioni critiche di ossigeno.

"Di conseguenza, questi coralli sessili non sono completamente alla mercé del loro ambiente marino, come si credeva in precedenza", afferma Moritz Holtappels. Influenzare il trasferimento di massa con l'ambiente circostante in modo mirato e dissipare l'ossigeno in eccesso può essere vitale per questi organismi, specialmente quelli che crescono in acque con poca o nessuna corrente. Tuttavia, molto probabilmente non tutti i coralli hanno un sistema di ventilazione così raffinato. Questo potrebbe spiegare perché alcuni subiscono uno sbiancamento più estremo di altri in risposta a condizioni avverse. + Esplora ulteriormente

I modelli mostrano coralli più resistenti al riscaldamento degli oceani se si scambiano con varietà di alghe più resistenti al calore