I microrganismi svolgono un ruolo importante nella salute e nella protezione delle barriere coralline, tuttavia, esplorare queste connessioni può essere difficile a causa della mancanza di sistemi di barriera corallina incontaminati in tutto l'oceano globale. Uno studio collaborativo condotto da scienziati della Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) e del Centro de Investigaciones Marinas—Universidad de La Habana (CIM-UH) ha confrontato l'acqua di mare di 25 barriere coralline a Cuba e le Florida Keys degli Stati Uniti che variano in termini di impatto umano e protezione, e hanno scoperto che quelli con una maggiore diversità microbica e una minore concentrazione di nutrienti e carbonio organico, principalmente causati dalle attività umane, erano notevolmente più sani.

"Gli impatti umani come la pesca eccessiva e l'inquinamento portano a cambiamenti nella struttura della barriera corallina, ", afferma Laura Weber, studentessa laureata WHOI, autore principale dell'articolo. Una barriera corallina sana ospita un gruppo eterogeneo di animali marini, compresi gli erbivori che a loro volta aiutano a controllare la crescita delle alghe. "La rimozione di alghe brucatrici come pesci erbivori e ricci di mare porta ad un aumento delle macroalghe, che poi porta ad un aumento del carbonio organico, contribuendo al degrado delle barriere coralline, " aggiunge Weber.

I ricercatori hanno campionato l'acqua di mare da ogni sito e misurato i nutrienti, nonché una serie di parametri che offrono informazioni sulla comunità microbica. Hanno trovato una notevole differenza tra le barriere coralline offshore fortemente protette a Cuba e quelle vicine alla costa più colpite nelle Florida Keys.

Jardines de la Reina (Giardini della regina), la più grande area protetta dei Caraibi, è un complesso ecosistema di piccole isole, foreste di mangrovie, e barriere coralline situate a circa 50 miglia al largo della costa meridionale di Cuba. Questi reef offshore altamente protetti forniscono habitat e aree di alimentazione per un gran numero di pesci, compresi i migliori predatori come squali e cernie. Qui, i ricercatori hanno trovato basse concentrazioni di nutrienti, e un'elevata abbondanza di Prochlorococcus, un batterio fotosintetico che prospera in acque a basso contenuto di nutrienti.

"Cuba non ha un'agricoltura industrializzata su larga scala o uno sviluppo estensivo lungo la maggior parte delle sue coste, "dice Patricia González-Díaz, Direttore di CIM-UH e coautore dello studio. "Quindi non c'è molto deflusso di sostanze nutritive e sedimentazione che scorre sulle barriere coralline". Inoltre, le barriere coralline di Jardines de la Reina possono essere ulteriormente protette dagli impatti delle mangrovie e delle praterie di alghe che si trovano tra l'isola di Cuba e il sistema di barriere coralline di Jardines de la Reina.

Al contrario, acqua di mare dalle barriere coralline più accessibili di Los Canarreos, Cuba, che è più colpita dagli esseri umani attraverso la sussistenza e la pesca illegale, turismo, e l'industria delle immersioni e le barriere coralline nelle Florida Keys contenevano entrambe concentrazioni di carbonio organico e azoto più elevate.

Lo studio dimostra che le barriere coralline cubane offshore protette e più sane hanno livelli più bassi di nutrienti e carbonio, e comunità microbiche che sono più diversificate con abbondanti microbi fotosintetici rispetto a quelli più colpiti, scogliere vicino alla costa della Florida. Questo lavoro suggerisce che la natura offshore e lo stato altamente protetto delle barriere coralline a Jardines de la Reina hanno svolto un ruolo nel mantenere queste barriere sane essendo lontane o riducendo al minimo l'impatto umano. Questi risultati possono aiutare i gestori delle risorse nel processo decisionale per proteggere e ripristinare le barriere coralline caraibiche di fronte all'habitat e al cambiamento climatico.