Le barriere coralline di tutto il mondo affrontano un pericolo crescente a causa del cambiamento climatico, oltre alle minacce storiche derivanti dall'inquinamento locale e dalla distruzione dell'habitat. In risposta, gli scienziati stanno ricercando nuovi interventi che hanno il potenziale per rallentare i danni alla barriera corallina causati dal riscaldamento e dall'acidificazione degli oceani. Gli interventi abbracciano un'ampia gamma di approcci fisici e biologici per aumentare la stabilità delle barriere coralline, ma sono stati testati solo su piccola scala.

Un nuovo rapporto delle Accademie Nazionali delle Scienze, Ingegneria, and Medicine esamina questi strumenti di resilienza e fornisce ai decisori un processo che possono seguire nel valutare se utilizzare uno o più dei nuovi approcci.

Molti dei nuovi interventi cercano di amplificare la resilienza naturale, come l'allevamento in laboratorio di coralli che mostrano una maggiore resistenza al calore. Altri metodi, alcuni solo all'orizzonte come la manipolazione genetica dei coralli, potrebbe un giorno introdurre nuovi livelli di tolleranza allo stress. In definitiva, tutti gli interventi alterano in qualche modo il reef. Queste modifiche si tradurranno in vantaggi che differiscono tra i siti, e possono avere conseguenze indesiderate variabili, il che significa che i rischi e i benefici devono essere valutati a livello locale, dice il rapporto.

"Mantenere la stabilità delle barriere coralline di fronte ai fattori di stress locali e climatici è un obiettivo chiave per sostenere il benessere umano in tutto il mondo, " disse Stefano Palumbi, presidente del comitato di 12 membri che ha scritto il rapporto, e Jane e Marshall Steel Jr. Professore di scienze marine alla Stanford University. "Molti nuovi interventi sono promettenti per questi sforzi, ma differiscono ampiamente nei loro livelli di prontezza, e la loro attuazione richiederà un'attenta attenzione ai contesti regionali".

Nuove soluzioni alle crescenti minacce

Dagli anni '80, La copertura della barriera corallina tropicale in tutto il mondo è diminuita di circa il 30% - 50%. Inquinamento, distruzione dell'habitat, e la pesca eccessiva sono stati a lungo tra i colpevoli in molti luoghi, ma sempre più, la perdita della barriera corallina può essere attribuita al cambiamento climatico. L'aumento della temperatura dell'acqua sta aumentando la frequenza degli eventi di sbiancamento di massa e sta rendendo più comuni le epidemie. E poiché le acque oceaniche diventano più acide dall'assorbimento di anidride carbonica, diventerà più difficile per i coralli crescere e mantenere i loro scheletri.

La distruzione delle barriere coralline ha gravi costi umani, perché molte comunità costiere dipendono dalle barriere coralline locali per la pesca e il turismo. Le barriere coralline assorbono anche energia dalle onde che le attraversano, tamponare le comunità costiere contro tempeste distruttive.

In risposta a queste minacce, i ricercatori stanno sviluppando nuovi modi per migliorare la persistenza dei coralli in un clima che cambia, 23 dei quali sono stati descritti nel primo rapporto pubblicato dal comitato lo scorso novembre.

Il comitato è nuovo, la relazione finale comprende una valutazione della prontezza tecnica dei vari interventi. Alcuni possono essere utilizzati ora, ad esempio pre-esporre i coralli a un leggero riscaldamento al fine di migliorare la loro tolleranza a livelli di calore maggiori. Con più ricerche e test, altri potrebbero essere disponibili per l'uso nei prossimi due-cinque anni, come l'uso di antibiotici per curare malattie, mescolando acqua fresca negli habitat della barriera corallina, o schermare i coralli dalla luce del sole e dal calore. Ancora altri interventi proposti, ad esempio, utilizzando strumenti come CRISPR/Cas9 per manipolare geneticamente i coralli per renderli più resistenti alle minacce, è necessaria molta più ricerca e sviluppo, e mancano almeno un decennio.

"Sebbene tutti questi interventi comportino qualche rischio, il rischio di non fare nulla aumenta di anno in anno, " ha detto il membro del comitato Nancy Knowlton, ex titolare della cattedra Sant in Scienze marine presso lo Smithsonian Institution.

La scelta della giusta strategia di intervento è locale, decisione guidata dalle parti interessate

Se un intervento specifico (o una combinazione di interventi) è adatto non dipende solo dalla sua prontezza tecnica, ma su ogni particolare contesto ecologico e sociale, sottolinea il rapporto. Fattori locali come il livello di degrado della barriera corallina, la qualità dell'acqua, e le risorse e le infrastrutture disponibili determineranno se un intervento è necessario o vantaggioso.

Altrettanto importante è se l'intervento è accettabile per una comunità, dice il rapporto. Durante tutto il processo decisionale, è importante coinvolgere un'ampia gamma di parti interessate, sia per stabilire obiettivi che per scegliere una linea d'azione che rifletta i valori della comunità. "Il coinvolgimento degli stakeholder consente di scegliere interventi con risultati attesi in linea con gli obiettivi della comunità, " ha detto il membro del comitato Marissa Baskett, professore di scienze e politiche ambientali presso l'Università della California, Davis.

Il rapporto raccomanda inoltre che i gestori delle barriere coralline seguano un approccio di "gestione adattiva" nel prendere decisioni sugli interventi, un approccio che riconosce l'incertezza e incorpora l'apprendimento per adeguare e migliorare le strategie nel tempo. "La scienza degli interventi sulla barriera corallina è ancora giovane, e particolari ambienti possono rispondervi in ​​modi diversi. Quindi, l'utilizzo di un approccio decisionale strutturato e adattivo consente ai manager di prendere decisioni anche in caso di incertezza, " disse Palumbi.

La prima fase del ciclo di gestione adattiva consiste nel definire obiettivi e traguardi insieme alle parti interessate, con cui confrontare gli effetti degli interventi, e delineando corsi d'azione accettabili. Modelli su misura per le dinamiche della barriera corallina, e come cambiano con diversi interventi, sono uno strumento necessario per valutare e confrontare l'impatto delle diverse strategie di intervento sugli esiti della barriera corallina. Lo sviluppo di un quadro di modellizzazione di successo richiede uno sforzo sostanziale, conclude il rapporto, ma ripaga nella capacità di valutare i rischi di nuovi interventi rispetto ai rischi posti dal non agire.

Man mano che le strategie vengono implementate, gli sforzi devono essere investiti nel monitoraggio degli effetti degli interventi per aumentare la conoscenza dei loro impatti, valutandone i risultati, e comunicare con gli stakeholder. Sulla base degli effetti osservati, i manager possono quindi continuare o modificare il loro approccio secondo necessità.

La capacità di prendere decisioni informate e implementare efficacemente nuovi interventi potrebbe essere migliorata se le lacune rimanenti nella ricerca, sia sugli interventi che sui coralli stessi, fossero colmate, dice il rapporto. Identifica le aree prioritarie per la ricerca nella biologia dei coralli di base, valutazioni basate sul sito, miglioramento degli interventi, e miglioramenti nella valutazione e nella modellizzazione del rischio. Aumentare la facilità d'uso e la scala d'uso dei diversi interventi, in modo che le comunità abbiano una cassetta degli attrezzi più ampia tra cui scegliere, sono importanti obiettivi di ricerca.

"Dobbiamo anche affrontare e risolvere il problema chiave delle emissioni di gas serra, " Ha detto Palumbi. "Ma la ricchezza di opzioni di intervento ci dà qualche speranza che possiamo aiutare le barriere coralline a sopravvivere con successo nel prossimo secolo, così diverse, produttivo, e bei posti nel mare."

Lo studio, intrapreso dal Comitato sugli interventi per aumentare la resilienza delle barriere coralline, è stato sponsorizzato dalla NOAA e dalla Paul G. Allen Family Foundation. Le Accademie Nazionali sono private, istituzioni senza scopo di lucro che forniscono servizi indipendenti, analisi obiettiva e consulenza alla nazione per risolvere problemi complessi e informare le decisioni di politica pubblica relative alla scienza, tecnologia, e medicina. Operano in base a uno statuto del Congresso del 1863 alla National Academy of Sciences, firmato dal presidente Lincoln. Per maggiori informazioni, visitare nationalacademies.org.