Un team guidato da David Kline, uno scienziato dello staff dello Smithsonian Tropical Research Institute, chiesto cosa accadrebbe se abbassassero il pH su una barriera corallina vivente. Utilizzando impulsi controllati da computer di acqua di mare arricchita di anidride carbonica (CO2), hanno simulato uno scenario futuro di cambiamento climatico. I loro risultati, pubblicato in Natura Ecologia ed Evoluzione , sottolineare l'importanza di proteggere i coralli vivi.

L'oceano assorbe circa la metà del carbonio prodotto dalla combustione di combustibili fossili, rendendo l'acqua di mare più acida. E secondo un rapporto delle Nazioni Unite, l'acidità dell'oceano potrebbe raddoppiare entro il 2100. Ma la maggior parte di ciò che si sa sugli effetti dell'acidificazione dell'oceano sui coralli proviene da esperimenti in acquario.

"Volevamo allontanarci dagli esperimenti in scatole di vetro e farli sulla barriera corallina in condizioni naturali, " ha detto Kline. "Ma non avremmo mai immaginato che le differenze sarebbero state così drammatiche".

"Durante il periodo sperimentale di otto mesi abbiamo utilizzato circa cinque serbatoi di gas CO2, del tipo che le aziende di bibite analcoliche usano per mettere l'effervescenza nelle lattine di soda, per rendere l'acqua di mare più acida, " ha detto Kline. "La nostra macchina del tempo subacquea (chiamata anche sistema Free Ocean Carbon Enrichment o FOCE) ha utilizzato una serie di sensori e pompe dosatrici per simulare future condizioni di alta CO2 mediante il pompaggio controllato di acqua di mare ad alto contenuto di CO2 su poriti sia vivi che morti cylindrica nei nostri canali sperimentali aperti sulla piana della barriera corallina presso la stazione di campo Heron Island dell'Università del Queensland sulla Grande Barriera Corallina."

Il pH e la temperatura normalmente fluttuano nell'arco di 24 ore. Quindi il team ha creato un sistema per aumentare la CO2 di una quantità costante al di sopra del livello di fondo. Hanno pulito i canali, ha prelevato campioni d'acqua e calibrato costantemente le reti di 40 sensori per assicurarsi che stessero aggiungendo i livelli di CO2 previsti per il futuro.

Come conchiglie di mare, gli scheletri dei coralli sono fatti di carbonato di calcio. E mentre l'acqua di mare diventa più acida, gli scheletri di corallo accumulano carbonato di calcio più lentamente o addirittura si dissolvono, come gesso in un bicchiere di aceto.

"Utilizzare un sistema FOCE non è l'unico modo per ottenere gli effetti dell'acidificazione degli oceani, fa parte di una cassetta degli attrezzi, ma ci dà previsioni realistiche, " ha detto Kline. "Il vantaggio è che genera informazioni coerenti da una vera barriera corallina, alla luce naturale, cibo, nutrienti e condizioni ambientali in cui i coralli sono esposti all'ecosistema naturale degli abitanti della barriera corallina. L'aspetto negativo è che è costoso e difficile da configurare e gestire."

I risultati di questo primo esperimento FOCE su una barriera corallina poco profonda sono stati cupi:sia i coralli vivi che quelli morti sono stati gravemente colpiti dall'acidificazione degli oceani. I tassi di crescita dei coralli vivi sono scesi quasi a zero mentre il tasso di dissoluzione delle colonie morte è quasi raddoppiato. Questi risultati suggeriscono che ai livelli di CO2 previsti per il futuro, le barriere coralline inizieranno a dissolversi prima di quanto si pensasse. Però, una delle loro conclusioni illumina le prospettive future per le barriere coralline:

Gli scheletri di corallo ricoperti di tessuto vivente erano molto più resistenti dei coralli morti in questo esperimento nel mondo reale perché erano protetti da vermi noiosi e altri animali che si nutrono di coralli dall'interno degli scheletri di corallo, e anche dai ricci di mare, pesci pappagallo e altri bioerodi che vivono sulla superficie esterna dei coralli che mangiano i coralli morti a un ritmo rapido.

"L'enorme differenza tra il destino dei coralli vivi e quelli morti in un ambiente naturale mi dà speranza, " ha detto Kline. "Mentre creiamo riserve marine e impariamo come aumentare la quantità di corallo vivente ripristinando le barriere coralline, stiamo creando un ciclo di feedback positivo perché i coralli viventi faranno crescere la barriera corallina e rallentare la dissoluzione".

Kline ha lavorato con i colleghi della Scripps Institution of Oceanography, L'Università del Queensland, Università di Stanford, Oceano X, Università statale della Florida, Carnegie Institution e l'Università Ebraica di Gerusalemme.

"È stato fantastico lavorare insieme a Heron Island, " ha detto. "È un sito molto ben studiato:le persone fanno ricerche lì da 100 anni. Molti degli studi storici sulle barriere coralline sono stati fatti lì." Ora la macchina del tempo di Kline è in viaggio verso l'altra parte del mondo, dove vedrà se le stesse conclusioni reggono alla stazione di ricerca caraibica di Bocas del Toro dello Smithsonian a Panama.

L'Istituto di ricerca tropicale Smithsonian, con sede a Panama City, Panama, è un'unità della Smithsonian Institution. L'istituto promuove la comprensione della biodiversità tropicale e la sua importanza per il benessere umano, forma gli studenti a condurre ricerche ai tropici e promuove la conservazione aumentando la consapevolezza pubblica della bellezza e dell'importanza degli ecosistemi tropicali.