I ricercatori dell'Università delle Hawaii presso l'Hawai'i Institute of Marine Biology (HIMB) di Manoa hanno recentemente ricevuto una sovvenzione di 1,026 milioni di dollari dalla NASA per sviluppare modelli di previsione delle malattie dei coralli per le Hawaii, Isole del Pacifico affiliate agli Stati Uniti, e la Grande Barriera Corallina. Megan Donahue, ricercatore principale e ricercatore HIMB, e Jamie Caldwell, HIMB borsista post-dottorato sul progetto, guiderà un team internazionale mentre unirà il lavoro sul campo, lavoro sperimentale, dati raccolti in precedenza, e dati satellitari per prevedere il rischio di malattia fino a sei mesi prima di un focolaio previsto. Gli scienziati Mark Eakin, Scott Heron e Bernardo Vargas-Angel della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Coral Reef Watch e Coral Reef Ecosystem Program sono co-investigatori della sovvenzione, e Tracy Ainsworth e Bill Leggat della James Cook University in Australia sono i partecipanti chiave al progetto quadriennale.

Le malattie dei coralli sono considerate uno dei principali fattori che contribuiscono al declino della barriera corallina in tutto il mondo. I coralli hanno maggiori probabilità di contrarre malattie quando sono stressati; Per esempio, a causa di pratiche di cattivo uso del suolo che aumentano il deflusso, e il cambiamento climatico, che riscalda l'oceano.

"Le barriere coralline supportano oltre 500 milioni di persone in tutto il mondo attraverso la protezione delle coste, mezzi di sussistenza, e sicurezza alimentare; sono un sistema ecologico incredibilmente biodiverso e importante, " ha detto Caldwell. "Migliori strumenti di supporto alle decisioni, come questi modelli di previsione, ci aiuterà a individuare le aree critiche di interesse del management. Speriamo che questo progetto evidenzi i fattori di stress ambientale locali che aumentano la suscettibilità alle malattie, permettendoci di dare priorità a particolari pratiche di gestione, ad esempio, ridurre il deflusso di fertilizzanti dall'agricoltura e dai campi da golf".

Attualmente, NOAA Coral Reef Watch produce uno strumento sperimentale di valutazione del rischio di focolai di malattie dei coralli basato su una malattia dei coralli. La nuova sovvenzione consentirà al team di ricerca di perfezionare ed espandere il modello per più malattie dei coralli e in nuove regioni.

"Gli strumenti predittivi possono guidare i gestori delle barriere coralline e gli scienziati dove sono più probabili le epidemie, che possono indirizzare azioni di risposta per ridurre al minimo i fattori di stress in quei luoghi, " disse Eakin. "È importante che le osservazioni dei sondaggi provenienti da questi siti possono contribuire al processo di sviluppo per migliorare ulteriormente gli strumenti".

Questa ricerca si avvarrà delle osservazioni sulla salute dei coralli provenienti da indagini visive subacquee precedentemente raccolte condotte dal 2004 da ricercatori di istituzioni accademiche, stato, e agenzie federali delle Hawaii, Guam, Samoa americane, e Australia. Il lavoro mirato sul campo aiuterà ulteriormente lo sviluppo dei modelli e fornirà informazioni sui meccanismi di insorgenza della malattia.

"Ciò che mi piace della modellazione di queste relazioni con i dati di un'ampia regione geografica è che possiamo iniziare a distinguere i modelli sugli eventi epidemici, notoriamente difficili da prevedere nello spazio e nel tempo, " disse Caldwell. "Inoltre, una volta che iniziamo a quantificare queste relazioni, possiamo identificare lacune specifiche nelle nostre conoscenze e progettare esperimenti futuri per colmare quelle informazioni mancanti, che alla fine contribuirà a migliorare le previsioni del modello".

I prodotti di previsione delle malattie dei coralli anticipati si aggiorneranno automaticamente con i dati in arrivo sulla temperatura della superficie del mare dai satelliti e dai modelli climatici, insieme ad altre variabili note per influenzare la salute dei coralli come le precipitazioni e la qualità dell'acqua, e avvisare le parti interessate di potenziali eventi epidemici. NOAA continuerà a distribuire questi prodotti dopo la fine della sovvenzione.

Qualora si verificasse un focolaio durante il periodo di finanziamento, il team esaminerà intensamente quei siti per comprendere meglio la risposta allo stress dei coralli durante l'ascesa e la caduta di un evento epidemico. Utilizzando tecniche all'avanguardia introdotte da Ainsworth e Leggat, i ricercatori aiuteranno a determinare le risposte specie-specifiche ai fattori di stress ambientale, prima di lesioni visibili.

"Questo aspetto del lavoro è davvero entusiasmante perché le indagini visive subacquee si basano su lesioni della malattia che possiamo vedere ad occhio nudo, a quel punto il corallo è già molto colpito dalla malattia, " ha detto Caldwell. "In definitiva vogliamo prevedere i segni pre-visibili di stress in modo da poter indirizzare gli sforzi di gestione per ridurre i fattori di stress prima che si presenti una malattia".

"I modelli che stiamo sviluppando miglioreranno la nostra comprensione di quando, dove, e perché si verificano le malattie dei coralli, " ha detto Donahue. "Per essere sicuri che questi prodotti siano sviluppati in modo utile, organizzeremo un seminario il 26 giugno per riunire gli scienziati con i manager che probabilmente utilizzeranno i modelli una volta sviluppati".