È stato dimostrato che l'eccesso di azoto interrompe la simbiosi corallo-alghe, innescando lo sbiancamento anche in assenza di stress da calore e luce. Con l'intensificarsi degli eventi di sbiancamento dei coralli con l'aumento della temperatura globale del mare, questa è una scoperta importante nella corsa alla comprensione dei meccanismi alla base dello sbiancamento e dei modi per ridurre l'impatto devastante sulle barriere coralline.

"I coralli sono straordinariamente adattati a prosperare sotto il sole, acque povere di nutrienti degli oceani tropicali, soprattutto grazie al loro intimo rapporto con le alghe microscopiche, " ha affermato la dott.ssa Claudia Pogoreutz del Centro di ricerca del Mar Rosso presso KAUST. "In questa relazione, i coralli regolano la crescita e l'attività delle alghe limitando il loro accesso all'azoto. Questo "ricatto" fa sì che le alghe producano zuccheri ricchi di energia, attraverso la fotosintesi, per l'animale corallo."

Un altro gruppo microbico, i microbi che fissano l'azoto chiamati diazotrofi, può svolgere un ruolo chiave nel mantenere la produttività del meta-organismo integrandolo con azoto extra per il metabolismo e la crescita. Però, come quantità crescenti di acque reflue, che è pieno di zuccheri e azoto, vengono pompati nei nostri oceani, il delicato equilibrio di questo ciclo dell'azoto è in pericolo. Ciò potrebbe a sua volta esacerbare gli eventi di sbiancamento.

Il gruppo, guidato dal professore associato KAUST di scienze marine Christian Voolstra e in collaborazione con scienziati dell'Università di Brema in Germania, ha adottato un approccio unico per esaminare come l'arricchimento dello zucchero e la distruzione dell'azoto possono contribuire allo sbiancamento dei coralli studiando lo sbiancamento in assenza di stress da calore e luce.

"Elaborando come altri fattori ambientali inducono lo sbiancamento, possiamo identificare somiglianze e processi precedentemente trascurati che potrebbero spiegare cosa succede durante lo sbiancamento causato dallo stress da calore, " ha spiegato Nils Rädecker, studente di dottorato KAUST. "Campioni di coralli sono stati collocati in vasche nei laboratori acquariofili di KAUST. Abbiamo aggiunto una miscela di zucchero ad alcuni serbatoi mentre altri sono stati mantenuti come controlli".

L'ambiente ricco di zucchero ha alimentato i microbi che fissano l'azoto con energia extra, il che significa che hanno fissato più azoto. Questo eccesso di azoto disponibile per l'animale corallo sconvolge l'equilibrio della limitazione dell'azoto alle alghe, provocando la rottura della simbiosi corallo-alga e innescando lo sbiancamento.

"Questo è il primo studio a evidenziare l'importanza dei processi microbici come la fissazione dell'azoto per la salute dei coralli, e come le interruzioni di questi processi possono rappresentare una minaccia precedentemente non identificata in determinate condizioni, " ha detto Radecker.

I ricercatori sperano che l'evidenziazione del ruolo dell'azoto nello sbiancamento spinga le autorità di tutto il mondo ad affrontare seriamente l'inquinamento idrico. Mentre il cambiamento climatico globale è senza dubbio la più grande minaccia per le barriere coralline, limitare ulteriori danni ripulendo i nostri oceani potrebbe aiutare questi fragili ecosistemi a sopravvivere.