L'esistenza e le cause dello sbiancamento dei coralli sono riconosciute come una crescente preoccupazione ambientale a livello mondiale legata al cambiamento climatico. Dall'inizio degli anni '70 sono stati condotti numerosi esperimenti presso il laboratorio di ecologia della barriera corallina dell'Hawai'i Institute of Marine Biology (HIMB) nella baia di Kāne'ohe, Hawaii e il Mid-Pacific Marine Laboratory (MPL) a Enewetak, Isole Marshall per determinare le soglie di temperatura a lungo termine che inducono lo sbiancamento dei coralli. Un nuovo studio pubblicato su PeerJ replica gli esperimenti degli anni '70 e fornisce prove incoraggianti che suggeriscono che i coralli di oggi si stanno adattando a un ritmo inaspettatamente rapido. Ancora, questi tassi vengono superati dall'aumento delle temperature oceaniche.

Lo sbiancamento dei coralli è un processo in cui i coralli perdono le loro alghe simbiotiche, zooxantelle, che forniscono una significativa fonte di cibo e colore al loro ospite corallo. Lo scheletro di corallo bianco è poi visibile attraverso i tessuti trasparenti conferendo il caratteristico aspetto "sbiancato". La mortalità si verificherà se la relazione tra corallo e simbionte non verrà ristabilita a breve.

Gli esperimenti degli anni '70 sono stati i primi a simulare lo stress da temperatura elevata in un sistema di acqua di mare a flusso continuo, e i risultati hanno duplicato gli effetti di eventi di alta temperatura che sono diventati sempre più diffusi, frequente e grave negli habitat corallini di tutto il mondo negli ultimi 35 anni. I risultati hanno determinato che le tolleranze alla temperatura dei coralli erano molto basse, solo +1-2ºC al di sopra delle normali temperature massime. Anche se le temperature variano geograficamente, la maggior parte delle specie di corallo ha iniziato a sbiancare all'interno di questo intervallo.

L'identico sistema metodologia, e la posizione dell'esperimento iniziale degli anni '70 è stata replicata nel 2017 con uno dei ricercatori originali, Il dottor Steve Coles. Ciò ha fornito un'opportunità unica per valutare se le soglie di sbiancamento dei coralli sono cambiate in quasi mezzo secolo. I coralli sono stati tenuti a temperature ambiente ed elevate paragonabili all'esperimento del 1970 per un'esposizione di un mese, seguito da un periodo di recupero di 28 giorni.

"Per comprendere meglio l'acclimatazione e l'adattamento dei coralli, la maggior parte degli studi confronta coralli provenienti da diverse posizioni della barriera corallina, considerando che questo è il primo studio a confrontare le stesse specie di corallo dalla stessa posizione nel tempo. Rifacendo un esperimento di 48 anni usando la stessa specie di corallo, stessa configurazione sperimentale, e lo stesso osservatore ci consente di testare direttamente i cambiamenti nella tolleranza alla temperatura dei coralli nell'ultimo mezzo secolo." Dr. Keisha Bahr

Le differenze tra i due esperimenti erano drammatiche. I risultati mostrano un sostanziale aumento della tolleranza alla temperatura all'interno dei coralli testati. Nelle tre specie di coralli hawaiani ritestati, lo sbiancamento è avvenuto in seguito, con tassi di sopravvivenza e crescita più elevati rispetto ai coralli nel 1970. Nel 2017, la sopravvivenza è stata significativamente più alta (60-92%) rispetto al 1970 (0-40%). A temperature elevate, i tassi di crescita della calcificazione sono stati ridotti in media del 26-63%, considerando che nel 1970, le riduzioni medie della calcificazione variavano tra il 99-173%.

Tali differenze drammatiche nelle soglie di temperatura di sbiancamento dei coralli indicano una capacità di regolazione della tolleranza alla temperatura, sia da cambiamenti nel processo fisiologico o cambiamenti nei tipi di zooxantelle simbionti (acclimatazione), o selezione naturale per la sopravvivenza di coralli più tolleranti alla temperatura (adattamento). Fino ad ora, non è stato determinato quanto tempo impiegano questi processi o se questo cambiamento può avvenire a un ritmo sufficientemente rapido da adattarsi alla frequenza e alla gravità degli attuali eventi di temperatura elevata.

"Sebbene questi risultati siano incoraggianti nella loro indicazione che l'acclimatazione/adattamento dei coralli e dei loro simbionti può avvenire a un ritmo inaspettatamente rapido, una maggiore tolleranza allo sbiancamento potrebbe non essere sufficiente per una sopravvivenza diffusa dei coralli." Dr. Ku'ulei Rodgers.

"Una possibile influenza sui risultati potrebbe essere la qualità dell'acqua sostanzialmente più elevata nella baia di Kāne?ohe nel 2017 rispetto al 1970 a causa del rilascio di acque reflue trattate nelle vicinanze in quel momento. Elevati livelli di azoto disciolto sono stati implicati nella stimolazione dello sbiancamento dei coralli. Quando verificato, ciò sosterrà l'importanza di ridurre i nutrienti di origine terrestre per aiutare la gestione a limitare lo sbiancamento e la mortalità dei coralli." Dr. Steve Coles

La lenta crescita e reclutamento di molte specie di coralli, combinato con eventi di sbiancamento ripetitivi di gravità e durata crescenti, può portare a riduzioni regionali catastrofiche della diversità e dell'abbondanza dei coralli. Per prevenire o anche mitigare, ciò richiederà una riduzione dell'uso di combustibili fossili e minori emissioni di CO2 e altri gas serra che stanno aumentando le temperature dell'aria e dell'acqua di mare in tutto il mondo a un ritmo allarmante.