Le barriere coralline sono formate da colonie di animali invertebrati che costruiscono scheletri duri e crescono in una miriade di forme. Queste complesse barriere coralline tropicali sostengono un terzo di tutte le specie dell’oceano e garantiscono il sostentamento di milioni di persone. La dipendenza dalle barriere coralline per la sicurezza alimentare e la stabilità economica è particolarmente acuta nei piccoli stati insulari in via di sviluppo come le Seychelles, dove un'elevata percentuale di persone vive vicino ai sistemi di barriera corallina e non c'è molta terra per stili di vita alternativi.

Le barriere coralline sono anche gli ecosistemi più vulnerabili ai cambiamenti climatici, a causa della sensibilità dei coralli tropicali al riscaldamento degli oceani. Le ondate di calore marino che causano una diffusa mortalità dei coralli stanno diventando sempre più frequenti e più gravi, lasciando tempo insufficiente per il recupero dei coralli.

L'unica soluzione a questa minaccia è ridurre rapidamente le emissioni di gas serra, ma una gestione marina efficace potrebbe far guadagnare tempo alle barriere coralline.

Uno dei modi in cui una barriera corallina danneggiata può riprendersi è se c’è una fornitura costante di piccoli coralli. Sebbene i coralli adulti siano attaccati al fondale marino e non possano muoversi, i coralli piccoli galleggiano liberamente nell’oceano. I piccoli coralli possono quindi essere trasportati su grandi distanze dalle correnti oceaniche. Alcune barriere coralline sono più isolate, ma altre possono essere fortemente connesse, fungendo da fonte di piccoli coralli per molte altre barriere coralline. Dare priorità a queste barriere coralline per la conservazione può migliorare la resilienza dei coralli nella regione più ampia.

Nel nostro recente studio, abbiamo mappato la connettività della barriera corallina attraverso le Seychelles utilizzando una combinazione di genetica della popolazione e modellizzazione computerizzata. Nonostante la lontananza di molte isole, sia gli approcci genetici che quelli modellistici hanno suggerito che la connettività tra queste barriere coralline remote fosse elevata, con le correnti oceaniche che trasportavano le larve attraverso l’arcipelago. Abbiamo anche sviluppato un'app Web interattiva per aiutare i gestori marittimi a comprendere queste connessioni.

I nostri risultati suggeriscono che gli sforzi di conservazione localizzati hanno il potenziale per apportare benefici alla salute della barriera corallina in modo più ampio. Questo sarebbe il caso sia alle Seychelles che lungo la costa dell'Africa orientale.

Autostrade del corallo

Se le correnti trasportano i piccoli di corallo tra una coppia di barriere coralline, diciamo che quelle barriere coralline sono collegate. La mappatura di queste connessioni ci consente di progettare strategie di gestione più efficaci. Alcuni coralli sembrano anche essere più resistenti alle temperature più calde e la connettività potrebbe consentire ai piccoli coralli di introdurre i geni responsabili di questa resilienza in altre barriere coralline.

I piccoli coralli sono piccoli, di solito meno di un millimetro di diametro, quindi è impossibile seguirli direttamente su grandi distanze. Per quantificare la connettività della barriera corallina, dobbiamo utilizzare metodi indiretti. Un approccio prevede l’utilizzo del DNA di coralli di diverse barriere coralline e l’analisi di quanto siano geneticamente simili. Più sono simili, maggiore è la probabilità di connettività.

In alternativa, con l'aiuto dei dati biologici e delle correnti oceaniche, possiamo utilizzare simulazioni al computer per prevedere il trasporto dei piccoli di corallo tra le barriere coralline.

Poiché molte barriere coralline delle Seychelles sono eccezionalmente remote, ci si potrebbe aspettare che la connettività sia bassa. Tuttavia, i nostri risultati dimostrano che non è così.

Per mappare la connettività in tutto l’arcipelago, abbiamo analizzato il DNA di 241 colonie di coralli provenienti da 12 isole dell’arcipelago delle Seychelles e abbiamo trovato prove di recente connettività tra coppie di isole distanti. Ad esempio, il DNA di molti coralli nell'atollo eccezionalmente remoto di Aldabra, un sito patrimonio dell'umanità, presenta forti somiglianze con i coralli dell'isola più popolata delle Seychelles, Mahé, nonostante sia separata da oltre 1.000 km di oceano.

Abbiamo trovato queste somiglianze genetiche confrontando il DNA sequenziato di tutti i nostri campioni e concentrandoci sui siti in cui si sono verificate variazioni (noti come polimorfismi a singolo nucleotide o SNP). Queste variazioni sono ereditarie, quindi gli individui strettamente imparentati avranno più SNP in comune rispetto a quelli lontanamente imparentati.

Le simulazioni al computer forniscono informazioni su come avviene la forte connettività tra le isole remote delle Seychelles. Sebbene le isole interne (altamente popolate) delle Seychelles siano solitamente circondate da una corrente oceanica che scorre verso est, le oscillazioni delle correnti (simili ai sistemi meteorologici nell'atmosfera) possono trasportare alcuni piccoli di corallo a sud. Ciò consente loro di entrare in una rapida corrente verso ovest che li trasporta in modo efficiente verso isole remote nel sud-ovest delle Seychelles, come Aldabra.

I piccoli coralli di Aldabra vengono catapultati più a ovest da questa corrente, lontano dalle Seychelles e verso l'Africa orientale. Aldabra potrebbe quindi essere una fonte di piccoli coralli per migliaia di chilometri di barriera corallina in tutta l'Africa orientale.

Passi successivi

La nostra ricerca, così come lo sviluppo di un'app, contribuiranno alla gestione efficace delle barriere coralline come allo sviluppo e al mantenimento delle aree marine protette. Gli interventi a terra possono anche, sorprendentemente, aiutare le barriere coralline vulnerabili. Ad esempio, l’eliminazione dei ratti migliora la salute e la resilienza dei coralli ripristinando gli uccelli marini che fanno piovere sostanze nutritive sotto forma di guano sulle isole. Questi nutrienti raggiungono le acque vicine alla costa e aumentano significativamente la crescita e la biomassa dei pesci. Ma le eradicazioni sono estremamente costose. I dati sulla connettività dei coralli possono aiutare le nazioni insulari come le Seychelles a decidere dove investire in azioni così costose per massimizzare gli impatti positivi per le barriere coralline.