Durante una missione di esplorazione per controllare le colonie di coralli nella baia costiera di Biscayne lo scorso anno, Caroline Dennison e alcuni altri studenti laureati in biologia marina hanno scoperto qualcosa di sorprendente:popolazioni sane di coralli cerebrali.

Non c'erano segni di macchie bianche o sbiancamento e i vividi colori marrone giallastro indicavano che i coralli non erano stati toccati da un'altra misteriosa malattia che sta devastando le barriere coralline lungo la costa della Florida. Ancora più straordinario era che questi coralli prosperavano in acque poco profonde e calde appena fuori dalla diga del Bill Baggs Cape Florida State Park, vicino a una vivace metropoli sul mare.

"È stato piuttosto sorprendente perché non immagineresti mai quel tipo di corallo che vive con successo in un piede d'acqua, in quel luogo, considerando tutte le problematiche che interessano le barriere coralline della zona, " ha detto Dennison, un ricercatore di coralli presso l'Università di Miami Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science. "Era semplicemente sorprendente, Non potevo crederci".

Cosa protegge questi coralli? La scoperta ha aperto un mondo di possibilità di ricerca su ciò che sta uccidendo le barriere coralline della Florida e sui problemi di qualità dell'acqua che rendono più difficile la sopravvivenza dei coralli nella travagliata Biscayne Bay.

Dennison spera che le fiorenti colonie facciano luce su una miriade di minacce per i coralli:dall'impatto delle temperature in aumento e dell'inquinamento dei nutrienti sulle barriere coralline alla relazione tra i coralli e le alghe che vivono al loro interno. I risultati potrebbero anche aiutare gli scienziati a sviluppare nuove strategie di ripristino dei coralli per ricostituire questa fondamentale infrastruttura di protezione naturale per le coste contro l'erosione e le tempeste.

La forma sorprendentemente buona dei coralli vicino alla costa ha anche evidenziato il variegato ecosistema di Biscayne Bay, che ha sacche di habitat sani. Non lontano da questi coralli, o un reef artificiale proprio accanto a Port Miami, è la fotocamera Coral City, che trasmette in diretta una sfilata costante di pesci colorati, lamantini e squali vicino a un canale utilizzato da enormi navi da crociera.

Quelle aree con un'abbondante vita marina non sono lontane da dove si è verificata una massiccia uccisione di pesci ad agosto.

La vista di migliaia di carcasse di pesci che galleggiavano nella parte settentrionale della baia e le fioriture di alghe che seguirono allarmato i residenti e innescato una resa dei conti sulle questioni critiche che affliggono le preziose acque turchesi di Miami-Dade:contaminazione da tubi di scarico fatiscenti e fosse settiche difettose, il deflusso delle acque piovane e la morte delle alghe che stanno riducendo drasticamente la capacità della baia di gestire l'inquinamento e rigenerarsi.

La baia è molto sensibile all'inquinamento da nutrienti perché storicamente non aveva molto fosforo e azoto nelle sue acque. L'ecosistema delle Everglades ha filtrato questi nutrienti prima che l'acqua scorresse verso la costa. Ciò significa che le piante e altri organismi della baia come i coralli sono cresciuti lentamente a causa della limitazione dei nutrienti.

Una volta che lo sviluppo e il drenaggio hanno alterato il flusso delle Everglades e la crescita della popolazione ha portato a un aumento dell'inquinamento da nutrienti che scorre verso le coste della Florida, la vita cominciò a cambiare nella baia di Biscayne:erba di tartaruga a crescita lenta, Per esempio, con le sue lunghe e larghe lame, è stata sostituita da microalghe che crescono più velocemente. La baia ha perso oltre 20 miglia quadrate di alghe negli ultimi dieci anni.

"Se le cose crescono più velocemente sono dominanti in modo competitivo; quello che abbiamo visto negli ultimi decenni è un cambiamento nella composizione delle specie da cose a crescita lenta a cose a crescita rapida e ora nella parte settentrionale della baia abbiamo superato il bordo, " disse Jim Fourqurean, professore di biologia e direttore del Center for Coastal Oceans Research presso la Florida International University.

Coralli a crescita più lenta come le specie cerebrali, che era comune sul tratto di barriera corallina della Florida, hanno anche sofferto a causa dell'apparente passaggio nella baia a un sistema ricco di sostanze nutritive, ha detto durante un municipio virtuale organizzato dal commissario Daniella Levine Cava all'inizio di questa settimana.

"Dobbiamo solo smettere di farlo, dobbiamo smettere di immettere sostanze nutritive nella baia in modo da poter tornare al sistema che avevamo prima, " ha aggiunto Fourqurean.

Per essere sicuro, l'inquinamento dei nutrienti è solo uno dei fattori di stress che affliggono le barriere coralline della Florida. Una malattia osservata per la prima volta nel 2014 al largo di Virginia Key ha distrutto i tessuti molli di molte specie di coralli duri, uccidendoli entro pochi mesi dall'infezione. Colonie nelle Isole Vergini americane, le Bahamas, Porto Rico e per quanto riguarda il Messico sono stati colpiti, e la malattia è avanzata lungo le Florida Keys. L'agente causale è ancora sconosciuto.

I coralli cerebrali sono particolarmente vulnerabili, ed è per questo che Dennison era così entusiasta di trovare colonie vigorose a pochi passi dal sentiero escursionistico e dai moli per la pesca sulla diga al parco di Bill Baggs.

I modelli di circolazione dell'acqua e le grandi variazioni di marea sono alcuni dei fattori ambientali in gioco nell'area, il che l'ha portata a chiedersi se le colonie siano mai state esposte a ciò che sta causando la malattia abbastanza a lungo oa concentrazioni abbastanza elevate da essere infettate. Le temperature dell'acqua in quelle aree poco profonde sono anche di 2-3 gradi Celsius più alte rispetto alle barriere coralline al largo, che potrebbe aver potenziato la resilienza dei coralli, lei disse.

"Potrebbe anche avere a che fare con la torbidità, o sedimentazione. I fattori di qualità dell'acqua cambiano molto quando arrivi dalle barriere coralline al largo di Miami-Dade in questi luoghi al chiuso, quindi potrebbe essere un numero qualsiasi di questi fattori ambientali, o lavorando da soli o lavorando insieme."

E poi c'è la complessa relazione tra i coralli e le loro alghe simbiotiche. Potrebbe essere una malattia delle alghe, e come quella simbiosi influenza il sistema immunitario degli ospiti, ha detto il professor Andrew Baker della UM Rosenstiel School.

"They seem to be less susceptible to the disease but it's still early days in our research; there are several hypotheses, " Egli ha detto.

One could be that the algae inside the coral are actually the targets of the disease, and when they become infected, "it causes the coral to freak out, " Baker said. The symbiosis with corals is so tight that the algae actually live inside the cells of their hosts.

But it could also be that certain types of algae under certain conditions trigger vulnerabilities in the corals, Egli ha detto. Answers to these questions will be hugely valuable for coral restoration efforts, which have taken on a heightened sense of urgency because of the fast-spreading disease.

"At the rate things are going, we humans need to help out corals. We need to interfere. And genetic manipulation is one way to strengthen these crucial species so they have a chance of surviving what's coming and what's already here, " said Liv Williamson, a coral researcher at the Rosenstiel School.

Quest'anno, per la prima volta, UM researchers including Williamson watched the spawning of staghorn corals that had been raised in a lab and transplanted to a restoration reef off Key Biscayne. The corals released their eggs and sperm - gametes as those are collectively called - into the water where they fertilized and made little baby coral larvae in early August. The babies then settled on the reef and formed little new polyps with mouths and tentacles. And that's how they build brand new colonies.

Dennison also checked on her naturally resilient nearshore Biscayne Bay corals during the latest spawning event. Every evening during a whole week in September, she went diving with other researchers in the shallow waters of the bay looking for gametes. With the help of dive lights and equipped with nets and large syringes to collect specimens, small groups of researchers combed the area just off the seawall for hours each night, but no sign of coral sex, lei disse.

"We may have missed the window this time but we'll be watching these guys very closely, " she said. "Finding them really gave us hope that they can teach us something about restoration and continue to help us answer questions about the disease outbreak and water quality issues."

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