Le barriere coralline non sono condannate. Sebbene le attività umane minaccino gli ecosistemi iconici in molti modi diversi, gli scienziati sostengono che le barriere coralline possono continuare a prosperare con la giusta assistenza.

Uno studio condotto dai ricercatori dell'UC Santa Barbara descrive in dettaglio come ridurre l'inquinamento dei nutrienti può aiutare a prevenire lo sbiancamento dei coralli durante le ondate di calore moderate. I risultati, che appaiono sul giornale Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , offrire nuove strategie per la gestione di questi ecosistemi altamente minacciati ma importanti.

I coralli che costruiscono la barriera corallina ospitano alghe benefiche all'interno dei loro tessuti. In cambio di protezione e azoto, le alghe forniscono zuccheri al corallo. Tutto va bene finché l'acqua non diventa troppo calda.

A temperature più elevate, la fotosintesi delle alghe va in overdrive, e l'equilibrio chimico tra il corallo e le alghe si rompe. Ad un certo punto, il corallo espelle il suo inquilino in un processo noto come sbiancamento. Il corallo può sopravvivere per un po' senza le sue alghe, quindi il recupero è possibile se le condizioni tornano rapidamente alla normalità. Ma in assenza del suo partner il corallo alla fine morirà, e peggio è lo sbiancamento, più è probabile che ciò accada.

Esperimenti in laboratorio, così come alcuni piccoli studi sul campo, cominciò a suggerire ai ricercatori che l'inquinamento da azoto, come da fertilizzanti e scarichi fognari, potrebbe esacerbare lo sbiancamento. L'eccesso di azoto nell'acqua può mandare in corto circuito la benefica collaborazione tra coralli e alghe. Però, fino ad ora, non era noto se gli effetti dei nutrienti sullo sbiancamento si verificassero in molti coralli su vaste aree.

Gli scienziati dell'UC Santa Barbara hanno deciso di studiare gli effetti dell'azoto sullo sbiancamento dei coralli, sulla scala di un'intera isola, come parte del loro progetto di ricerca ecologica a lungo termine sull'isola di Moorea nella Polinesia francese.

Il team ha intervistato più di 10, 000 coralli intorno a Moorea durante un'ondata di caldo moderato nel 2016. Hanno studiato singole colonie di coralli in diversi habitat per catturare la variabilità ad alta risoluzione in tutta l'isola nel suo insieme. Poiché le concentrazioni di azoto fluttuano naturalmente nell'acqua di mare, i ricercatori hanno prelevato campioni da Turbinaria ornata, una grande alga comune sulle scogliere intorno a Moorea. Ciò ha fornito una registrazione dell'azoto disponibile per i coralli nei mesi precedenti l'ondata di caldo.

"Questi rapporti sono molto complessi, " ha detto l'autore principale Mary Donovan, un ricercatore post-dottorato presso l'Istituto di scienze marine dell'università. "Così, studiarli a scale spaziali e temporali che corrispondono a quelle che accadono in natura è fondamentale per rivelare queste interazioni davvero importanti".

Il team ha scoperto che alti livelli di inquinamento da azoto hanno abbassato la temperatura alla quale il corallo ha iniziato a sbiancare. Ha anche aumentato la gravità dello sbiancamento. "Fondamentalmente raddoppia quanto sia grave lo sbiancamento, " ha detto Russ Schmitt, un professore del Dipartimento di Ecologia, Evoluzione, e Biologia Marina (EEMB). Il corallo si è sbiancato a temperature estreme indipendentemente da quanto azoto c'era nel sistema, ma anche un piccolo eccesso di azoto potrebbe far pendere la bilancia verso un forte sbiancamento in condizioni di calore moderato.

Gli scienziati hanno esaminato i due tipi più comuni di corallo ramificato a Moorea. Si aspettavano che rispondessero in modo diverso all'inquinamento da nutrienti, poiché uno è più sensibile allo stress termico rispetto all'altro. Però, entrambi i tipi di coralli hanno mostrato risposte identiche. Ciò ha suggerito che il forte effetto che l'inquinamento da azoto ha sui coralli a temperature normalmente inferiori ai livelli che provocano lo sbiancamento può applicarsi ampiamente a molte specie di coralli.

Il cambiamento climatico ha aumentato la forza e la frequenza delle ondate di calore marine, che ha aumentato la gravità dello sbiancamento, secondo i ricercatori. Le barriere coralline sono a un punto di svolta, hanno spiegato, quindi ogni strategia disponibile per incoraggiare la salute e la resilienza della barriera corallina deve essere esplorata. "Questo studio mostra che è possibile intraprendere alcune azioni locali come ridurre l'inquinamento da nutrienti per dare una possibilità alle barriere coralline, almeno nel breve termine, " ha detto la coautrice Sally Holbrook, anche un professore in EEMB.

I ricercatori intendono continuare a studiare come l'effetto dell'inquinamento da nutrienti sullo sbiancamento si traduce nella mortalità dei coralli. Il team ha condotto un sondaggio simile nel 2019, un anno che ha visto alcune delle temperature dell'acqua più alte mai registrate intorno all'isola di Moorea. Le loro scoperte dovrebbero offrire un resoconto migliore degli effetti a lungo termine che l'inquinamento dei nutrienti ha sugli ecosistemi delle barriere coralline.

"Le ondate di calore marine e lo sbiancamento dei coralli sono la sfida decisiva che le barriere coralline devono affrontare nel 21° secolo, " ha detto il coautore Deron Burkepile, un professore in EEMB. "La gestione delle emissioni di CO2 richiede un'azione globale, così come ecologisti e ambientalisti, stiamo anche cercando leve che possiamo tirare su scala locale per aiutare gli ecosistemi della barriera corallina a resistere a questi fattori di stress globali, mentre agiamo anche per affrontare il cambiamento climatico".