La baia di Cartagena potrebbe essere l'ultimo posto in cui ti aspetteresti di trovare una barriera corallina. I grattacieli e gli hotel del resort Bocagrande abbracciano la vicina spiaggia. Navi da crociera e mercantili solcano l'affollato porto. Il vibrante, la stessa città storica è sia la principale destinazione turistica della Colombia sia uno dei suoi principali porti.

A un certo punto, infatti, questa baia poco profonda era praticamente ricoperta di corallo. Ma le cose iniziarono a cambiare quando arrivarono gli spagnoli nel 1533. Quando scoprirono le ricchezze dell'interno sudamericano, Gli ingegneri spagnoli costruirono il Canal del Dique, deviando il possente fiume Magdalena per realizzare argento e oro. Svuotando nella baia, il canale ha portato anche altre due cose, entrambi dannosi per gli invertebrati marini:acqua dolce, e tonnellate e tonnellate di sedimenti. Oggi, cinquecento anni dopo, quasi tutto il corallo è sparito. Ma là alla foce della baia, nascosto sotto dieci piedi d'acqua così torbido e sudicio che potresti sbiancare per infilarci dentro il gomito, vive un chilometro quadrato di barriera corallina che è una delle migliori di tutti i Caraibi.

La barriera corallina di Varadero è nota da tempo agli abitanti delle comunità locali dell'isola. Discendenti di schiavi portati a costruire i robusti forti in pietra che ancora si affacciano sul porto, hanno sempre pescato nella barriera corallina per il loro cibo. Ma è stato solo nel 2013 che Varadero è stata scoperta dalla scienza. È stato allora che i biologi locali si sono tuffati per un esempio di barriera corallina degradata, uno che pensavano potesse essere ricoperto di spugne invasive. Quello che trovarono invece fu un vero giardino di corallo, con oltre 30 specie che coprono fino all'80% della sua superficie.

Mónica Medina ha scoperto di Varadero un anno dopo. Un microbiologo dei coralli della Penn State, era andata a una conferenza a Cartagena per parlare del suo lavoro. Terminata la conferenza, un collega ha insistito per portarla sul posto.

"La cosa pazzesca è che nuoti giù e non puoi vedere la persona accanto a te, è così torbido, " dice Medina. "C'è questo sporco strato di acqua dolce sopra, e poi diventa chiaro e c'è una barriera corallina incredibile laggiù."

Al microscopio

Il primo pensiero di Medina è stato automatico:perché questo reef sta andando così bene? coralli, lei lo sapeva, dipendono come nessun altro animale dalla presenza della luce solare. Più precisamente, le alghe microscopiche che vivono all'interno dei coralli dipendono dalla luce solare per generare, tramite la fotosintesi, l'energia che i coralli richiedono per vivere e crescere. coralli, perciò, fare il meglio in acque cristalline, abbastanza poco profondo da consentire alla luce solare di penetrare facilmente. Come potrebbe una barriera corallina prosperare qui, affamato di luce e soffocato da sedimenti e inquinamento?

È una domanda le cui risposte possono avere implicazioni globali. Con le barriere coralline in tutto il mondo che muoiono in risposta all'aumento delle temperature oceaniche, la resilienza è diventata un concetto chiave tra i biologi dei coralli. Come Medina e altri hanno dimostrato, alcune specie di corallo hanno la capacità di sopravvivere in condizioni non ottimali, mentre altri muoiono. Cosa dà a questi esemplari più resistenti la forza di adattarsi e riprendersi? Individuare ciò che li rende diversi potrebbe essere vitale per la sopravvivenza dei coralli.

Come microbiologo, Medina era molto interessata al microbioma di Varadero, la vertiginosa comunità complessa costituita da tutti i batteri, Archea, e funghi che vivono all'interno dei coralli che compongono la barriera corallina. Come le viscere umane e le maniglie dei bagni pubblici, ogni singolo corallo ospita il suo microscopico serraglio, modellato da dove vive e che tipo di organismi ha incontrato. Corallo che potrebbe avere successo in questo ambiente difficile, lei ragionava, dovrebbe avere un microbioma davvero insolito.

Già nel 2007, Medina, poi all'Università della California a Merced, è stato uno dei primi a utilizzare la tecnologia di sequenziamento genico di nuova generazione per esaminare i microbiomi nei coralli. Quel primo lavoro che lei chiama relativamente grezzo:"Abbiamo appena preso pezzi di corallo da una dozzina di specie e li abbiamo macinati e sequenziati, il più profondamente possibile, " dice. Anche così, "Abbiamo scoperto una vasta diversità microbica". I perfezionamenti successivi hanno mostrato che ogni parte di un corallo, il suo scheletro, il tessuto molle, e il muco che l'animale secerne, ospita la sua propria comunità separata.

Negli ultimi anni Medina ha lavorato con Rebecca Vega Thurber dell'Oregon State University per catalogare la biodiversità dei microbiomi dei coralli in tutto il mondo, e si aspettava pienamente di trovare una firma distintiva in coloro che erano in grado di sopravvivere a Varadero. La domanda era, perché? Era semplicemente perché questi coralli si erano acclimatati così bene al loro ambiente atipico? O erano in effetti geneticamente diversi?

Una corsa contro il tempo

Avvicinarsi alla risposta ha significato correre contro il tempo. Ironia della sorte, La scoperta di Varadero coincide con un periodo di grande fermento in Colombia, innescato dalla firma di uno storico accordo di pace dopo oltre mezzo secolo di sanguinosi conflitti. Con maggiore sicurezza e un nuovo spirito di ottimismo, la fiducia degli investitori è in aumento, e le forze a lungo represse dello sviluppo economico sono state scatenate. La rapida crescita che ne risulta minaccia qualcosa che la lunga ombra della violenza è riuscita a proteggere:la straordinaria biodiversità della Colombia.

La baia di Cartagena, in particolare, sta vivendo un boom nello shipping e nel turismo di lusso. L'ondata di traffico ha generato piani di dragaggio per ampliare i suoi canali di navigazione, e il progetto attuale per quel miglioramento attraversa il cuore di Varadero. La barriera corallina che è sopravvissuta inosservata per così tanto tempo è improvvisamente in pericolo di essere distrutta.

Per tutto il 2014 e il 2015, I colleghi di Medina e Penn State Roberto Iglesias Prieto e il borsista post-dottorato Joe Pollock hanno lavorato con un team di biologi colombiani e statunitensi per mappare e rilevare la barriera corallina, dettagliando la sua struttura e composizione e catalogando le varietà di vita che vi trovarono. Ma sarebbe necessario uno studio molto più approfondito se si volessero apprendere le lezioni più complete di Varadero.

L'opposizione locale al piano di sviluppo del governo non aveva ancora guadagnato molta trazione, quindi Medina ha rapidamente chiesto alla National Science Foundation una cosiddetta sovvenzione RAPID, riservato ad azioni urgenti di fronte a un disastro imminente. Quando tale richiesta è stata respinta, ha portato il suo caso alla giornalista Lizzie Wade, che ha scritto di Varadero per il giornale Scienza .

"Quella storia ci ha aiutato ad attirare l'attenzione di NSF, " dice Medina. "Ha anche fatto notare le notizie locali, che ha aiutato i nostri colleghi colombiani a tenere il forte ed essere più loquaci." Poco dopo che la storia è apparsa, Medina e Iglesias Prieto hanno rielaborato la loro proposta, e questa volta il sussidio di emergenza è stato assegnato.

Nuvole e sole

Quando tornarono in Colombia e cominciarono a scavare più a fondo, Medina e Iglesias Prieto hanno scoperto che la storia di Varadero è più complicata di quanto avessero pensato inizialmente. Spiegare, Iglesias Prieto realizza un paio di fotografie aeree del reef, uno scattato a dicembre 2014 e l'altro a gennaio 2015. Nella foto precedente, la superficie dell'acqua è impenetrabile, una nuvola torbida. Nel secondo, è quasi trasparente, abbastanza chiaro da mostrare il profilo di una scogliera.

"La prima volta che ci sono andato, le condizioni erano così, " lui dice, indicando la versione opaca. "Ma quello che stiamo imparando è che le proprietà ottiche dell'acqua qui cambiano molto rapidamente". Varadero, in altre parole, non è sempre avvolto nella torbidità, a volte l'acqua sopra di esso è limpida. Tutto dipende dal volume del pennacchio di sedimenti che fuoriesce dal canale, e la circolazione prevalente nella baia.

"Non sappiamo ancora quante volte è uno, e quanto l'altro, " Dice Iglesias Prieto. "Quello che sappiamo è che la transizione della tirannia in entrambe le direzioni può avvenire in pochi minuti."

Lui e i suoi studenti hanno posizionato dei sensori nella baia per registrare questi spostamenti, e stanno lavorando con esperti di circolazione oceanica su modelli informatici per prevederli. Intanto, ci sono ricche prove da raccogliere dal corallo stesso.

I coralli crescono depositando carbonato di calcio per costruire un nuovo scheletro. Questa calcificazione dipende fortemente dall'energia prodotta dalle alghe simbiotiche del corallo. Sotto cieli nuvolosi, la fotosintesi svanisce, e così fa la calcificazione. Al contrario, dove penetra la luce del sole, la crescita accelera. È noto fin dai test nucleari sull'atollo di Bikini durante la seconda guerra mondiale che una radiografia di uno scheletro di corallo rivelerà bande di crescita annuale, come gli anelli degli alberi, corrispondente alla durata e all'intensità della luce solare stagionale che l'animale ha assorbito. Ma quello stesso scheletro, Iglesias Prieto dice, può anche registrare cambiamenti di luce che si verificano su scale temporali molto più brevi, forse anche quelle relative alle nuvole di sedimenti.

Mentre continua ad esaminare la fisiologia scheletrica, lui e Medina hanno anche testato la sua ipotesi sul microbioma di Varadero, confrontando i campioni batterici prelevati lì con i campioni di tre scogliere vicine, ciascuno un po' più al largo e quindi meno esposto a sedimenti e inquinamento. Quello che hanno trovato conferma il suo sospetto:i campioni di Varadero sono molto diversi da quelli presi a pochi chilometri di distanza.

L'analisi è in corso, ma Medina ritiene improbabile che i coralli stessi siano geneticamente distinti. "Le due scogliere sono così vicine tra loro, non c'è barriera per impedire il flusso genico tra di loro, " spiega. "Sospetto che questi coralli si siano incrociati in passato, ma una volta insediati in questi diversi ambienti, le richieste su di loro erano diverse. Un ambiente è ricco di sostanze nutritive, l'altro povero di nutrienti; si hanno oscillazioni molto grandi nella disponibilità di luce, l'altro ha sempre la stessa luce. Penso che tutto questo si svolga nel microbioma".

Per determinare quanto stabili potrebbero essere le loro differenze, Medina e Iglesias Prieto hanno poi trapiantato piccoli campioni di corallo da ciascuno dei quattro siti della barriera corallina a tutti gli altri. Anche se è presto per dire se i microbiomi contenuti in questi campioni si stanno trasformando per adattarsi ai loro nuovi ambienti, i ricercatori hanno già notato che i trapianti di Rosario e Baru sopravvivono meglio a Varadero rispetto ai campioni di Varadero su questi reef "più puliti".

"Ci ha sorpreso, " dice Medina. "Ma quello che abbiamo visto è che quando la circolazione è giusta, c'è in realtà acqua molto pulita e buona luce sulla barriera corallina. Quando non lo è, l'acqua sporca contiene tutti i tipi di piccole creature di cui si nutrono. Sembra che stiano avendo il meglio di entrambi i mondi".

Tornare a casa

Rapporti recenti di una barriera corallina brasiliana che prospera sotto pesanti sedimenti alla foce dell'Amazzonia suggeriscono che Varadero potrebbe non essere così insolito come Medina e altri credevano originariamente. Potrebbero esserci barriere coralline in agguato altrove in luoghi improbabili dove nessuno ha pensato di cercarle. Ma a Medina, che rende questo solo più importante. "Dato il fatto che sempre più località potrebbero dover affrontare questo tipo di inquinamento, comprendere la risposta della barriera corallina è fondamentale, soprattutto quella di una scogliera che ha resistito a tanti anni di soprusi, " lei dice.

È anche interessata alle popolazioni umane che dipendevano da Varadero, quella manciata di povere comunità di pescatori, tagliati fuori dalla terraferma, che esistono qui da secoli. Possono, come la scogliera stessa, sopravvivere alla prossima ondata di sviluppo?

"Fino a poco tempo fa, queste persone sono state completamente ignorate, " Dice Medina. "Ora le catene di resort si stanno muovendo. Sono state date le approvazioni per 16 marina". Teme che con tenui diritti di proprietà e nessuna voce politica, queste comunità si perderanno nella mischia. "Se la barriera corallina è distrutta, non avranno niente, "lei si preoccupa.

Medina ha arruolato l'antropologo della Penn State Carter Hunt, un esperto delle conseguenze sociali e ambientali del turismo, documentare la vita in questi insediamenti in questo momento di cambiamento imminente, e per aiutare a esplorare le interrelazioni:come il disturbo causato dall'uomo può avere un impatto su un sistema naturale e come le comunità umane che fanno affidamento su quel sistema sono a loro volta influenzate.

Con l'aiuto di Hunt, e quello di altri due scienziati sociali della Penn State, Leland Glenna e Larry Gorenflo, Medina e Iglesias Prieto sperano di esaminare questi impatti accoppiati in tempo reale, combinando le prove storiche e genetiche registrate nel corallo stesso con documenti d'archivio polverosi che dettagliano la storia ambientale della baia, e sovrapponendolo all'etnografia attuale.

Per Medina, però, Varadero è più di un caso di studio. È nata e cresciuta in Colombia, partendo per la scuola di specializzazione negli Stati Uniti nel 1992. "Ho sempre voluto tornare indietro quando ho finito il mio dottorato di ricerca, " lei dice, "ma è stato un periodo particolarmente brutto." Rapimenti e omicidi erano frequenti, persino suo nonno fu rapito, anche se in seguito rilasciato. Negli anni successivi, la possibilità di fare ricerca in Colombia "era qualcosa che ho sempre desiderato, " dice Medina. Che Varadero venga qui, a questo punto di svolta, "sembra un sogno. È il progetto ideale, una possibilità di fare quello che faccio, e per dargli un nuovo significato. Perché posso aiutare queste comunità. Già, Penso che li abbiamo aiutati a trovare la loro voce." Sebbene le prospettive per Varadero siano ancora molto in dubbio, "Sono più fiducioso di quando abbiamo iniziato, " lei dice.

a Medina, per essere chiari, questo progetto è fondamentale solo da un punto di vista scientifico. "Ma è anche un modo per me di contribuire, ", dice. "Al processo di pace, e in generale. Mi riporta a casa".