Le acque sotterranee che penetrano nella zona costiera al di sotto della superficie dell'oceano, chiamate scarico delle acque sotterranee sottomarine (SGD), sono un'importante fonte di acqua dolce e sostanze nutritive per le barriere coralline costiere di tutto il mondo. Sebbene le acque sotterranee siano naturali, può fungere da condotto per l'acqua altamente inquinata verso le coste. Uno studio pubblicato di recente, guidato da ricercatori dell'Università delle Hawaii presso la School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) di Mānoa, fa luce sui modi in cui la SGD influisce sulla crescita della barriera corallina.

"SGD è comune sulle barriere coralline costiere, soprattutto alle Hawaii, quindi abbiamo deciso di testare come SGD influenza la crescita della barriera corallina a Maunalua Bay, O'ahu." disse Megan Donahue, ricercatore associato presso l'Hawai'i Institute of Marine Biology (HIMB) a SOEST e autore senior dello studio.

Due processi contribuiscono alla crescita complessiva delle barriere coralline:la crescita dei coralli e la bioerosione, la decomposizione naturale delle barriere coralline da parte degli organismi della barriera corallina. Per determinare come la SGD influisca su questi processi, il team di ricerca ha soppiantato piccoli pezzi di corallo lobo sull'appartamento della barriera corallina in aree con un intervallo di SGD e ha misurato i cambiamenti di dimensione per un periodo di sei mesi. Hanno anche messo fuori blocchi di scheletro di corallo morto attraverso gli stessi gradienti SGD per un anno per misurare i tassi di bioerosione. I blocchi sono stati scansionati prima e dopo la distribuzione con uno scanner micro-CT, simile a uno scanner TC ospedaliero, per determinare la quantità di scheletro di corallo rimosso da organismi bioerodenti in tre dimensioni.

Nelle aree con alti livelli di SGD, era un doppio smacco per le barriere coralline. I coralli che erano proprio accanto alle infiltrazioni di SGD si sono comportati male, probabilmente a causa dello stress di troppa acqua dolce.

"Inoltre, abbiamo scoperto che gli organismi marini responsabili della bioerosione distruggono la struttura scheletrica della barriera corallina molto rapidamente se esposti a elevate quantità di SGD, " ha detto l'autore principale Katie Lubarsky, che ha completato questa ricerca come parte della sua laurea in Biologia Marina presso UH Mānoa. "Molti organismi bioerodenti sono filtratori che si comportano meglio in ambienti ricchi di nutrienti, quindi l'alto contenuto di nutrienti delle acque sotterranee probabilmente ha potenziato l'attività dei bioerodi. Ciò indica che un elevato apporto di SGD inquinato da sostanze nutritive potrebbe favorire la rottura della barriera corallina e rallentare sostanzialmente la crescita complessiva della barriera corallina".

Con grande sorpresa dei ricercatori, L'SGD ha effettivamente migliorato la crescita dei coralli quando l'arricchimento di nutrienti e l'acqua dolce dalle acque sotterranee erano a livelli bassi.

"I nostri risultati indicano che i coralli possono prosperare sulle barriere coralline colpite da SGD se isolati da fattori di stress secondari come la concorrenza delle alghe e la sedimentazione, " ha detto Donahue. "Maunalua Bay è situata in una zona altamente urbanizzata, e le barriere coralline nella baia si sono degradate poiché la popolazione è cresciuta negli ultimi 50 anni. Ma una gestione attiva per ridurre le alghe invasive e limitare i sedimenti fini potrebbe consentire il recupero dei coralli nella baia di Maunalua".

"Mentre l'attuale studio ha scoperto che i coralli crescono più velocemente se esposti a bassi livelli di arricchimento di nutrienti SGD, la copertura corallina rimane estremamente bassa sugli appartamenti della barriera corallina di Maunalua Bay, " disse Nissa Silbiger, coautore dello studio e assistente professore presso la California State University, Northridge. "I nostri prossimi studi si concentreranno su come l'SGD e gli erbivori dei pesci influiscono sulla competizione corallo-alghe, tassi di reclutamento dei coralli, e tassi di bioerosione."