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Coral sano

El blanqueamiento de los corales ocurre cuando los pólipos de coral expulsan algas que viven dentro de sus tejidos. Normalmente, los pólipos de coral viven en una relación endosimbiótica con estas algas, que son cruciales para la salud del coral y el arrecife. [1] Las algas proporcionan hasta el 90 por ciento de la energía del coral. Los corales blanqueados continúan viviendo pero comienzan a morir de hambre después del blanqueamiento. [2] Algunos corales se recuperan.

La principal causa del blanqueamiento de los corales es el aumento de la temperatura del agua. [3] Una temperatura de aproximadamente 1 ° C (o 2 ° F) por encima del promedio puede causar blanqueamiento. [3] Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente , entre 2014 y 2016, los eventos de blanqueamiento global más largos registrados mataron el coral en una escala sin precedentes. En 2016, el blanqueamiento del coral en la Gran Barrera de Coral mató entre el 29 y el 50 por ciento del coral del arrecife. [4] [5] [6] En 2017, el blanqueamiento se extendió a la región central del arrecife. [7] [8] El intervalo promedio entre los eventos de blanqueamiento se ha reducido a la mitad entre 1980 y 2016. [9]

Proceso [ editar ]

Los corales y las algas microscópicas tienen una relación simbiótica. Cuando la temperatura del agua sube demasiado, las algas abandonan el tejido del coral y el coral comienza a morir de hambre. [10]
Las zooxantelas , las algas microscópicas que viven en el interior del coral, le dan color y le proporcionan alimento a través de la fotosíntesis.

Los corales que forman los grandes ecosistemas de arrecifes de los mares tropicales dependen de una relación simbiótica con protozoos flagelados unicelulares parecidos a las algas, llamados zooxantelas, que viven dentro de sus tejidos y le dan al coral su coloración. Las zooxantelas proporcionan nutrientes al coral a través de la fotosíntesis , un factor crucial en las aguas tropicales claras y pobres en nutrientes. A cambio, el coral proporciona a las zooxantelas el dióxido de carbono y el amonio. necesario para la fotosíntesis. Las condiciones ambientales negativas, como temperaturas anormalmente cálidas o frías, mucha luz e incluso algunas enfermedades microbianas, pueden provocar la ruptura de la simbiosis coral / zooxantelas. [11] Para asegurar la supervivencia a corto plazo, el pólipo de coral consume o expulsa las zooxantelas. Esto conduce a una apariencia más clara o completamente blanca, de ahí el término "blanqueado". [12] Como las zooxantelas proporcionan hasta el 90 por ciento de las necesidades energéticas del coral a través de los productos de la fotosíntesis, después de la expulsión, el coral puede comenzar a morir de hambre.

El coral puede sobrevivir a perturbaciones a corto plazo, pero si persisten las condiciones que conducen a la expulsión de las zooxantelas, las posibilidades de supervivencia del coral disminuyen. Para recuperarse del blanqueamiento, las zooxantelas deben volver a entrar en los tejidos de los pólipos de coral y reiniciar la fotosíntesis para sostener el coral en su conjunto y el ecosistema que depende de él. [13] Si los pólipos de coral mueren de hambre después del blanqueamiento, se descompondrán. Las especies de coral duro dejarán atrás sus esqueletos de carbonato de calcio , que serán absorbidos por las algas , bloqueando eficazmente el recrecimiento del coral. Eventualmente, los esqueletos de coral se erosionarán, provocando el colapso de la estructura del arrecife.

Desencadenantes [ editar ]

Coral sano a la izquierda y blanqueado, pero aún vivo, coral a la derecha

El blanqueamiento de los corales puede deberse a varios factores. Si bien los desencadenantes localizados conducen a un blanqueamiento localizado, los eventos de blanqueamiento de coral a gran escala de los últimos años han sido provocados por el calentamiento global. Con el aumento de la concentración de dióxido de carbono que se espera en el siglo XXI, se espera que los corales se vuelvan cada vez más raros en los sistemas de arrecifes. [14] Los arrecifes de coral ubicados en aguas cálidas y poco profundas con un flujo de agua bajo se han visto más afectados que los arrecifes ubicados en áreas con un flujo de agua más alto. [15]

Lista de factores desencadenantes [ editar ]

Coral blanqueado: parcialmente cubierto de algas
  • aumento de la temperatura del agua ( olas de calor marinas , más comúnmente debido al calentamiento global ) o reducción de la temperatura del agua [16] [17] [18] [19]
  • falta de oxígeno causada por un aumento en los niveles de zooplancton como resultado de la sobrepesca [20] [ fuente no confiable? ]
  • aumento de la irradiancia solar ( radiación fotosintéticamente activa y luz ultravioleta )
  • aumento de la sedimentación (debido a la escorrentía de limo ) [21]
  • infecciones bacterianas [22]
  • cambios en la salinidad [23]
  • herbicidas [24]
  • marea baja extrema y exposición [25]
  • pesca con cianuro [26]
  • niveles elevados del mar debido al calentamiento global (Watson) [ aclaración necesaria ]
  • polvo mineral de las tormentas de polvo africanas causadas por la sequía [27]
  • contaminantes como oxibenzona , butilparabeno , metoxicinamato de octilo o enzacameno : cuatro ingredientes comunes de protección solar que no son biodegradables y pueden eliminarse de la piel [28] [29] [30] [31]
  • acidificación de los océanos debido a niveles elevados de CO 2 causados ​​por la contaminación del aire [32]
  • estar expuesto a derrames de petróleo u otros productos químicos [33]

Eventos de blanqueamiento masivo [ editar ]

Coral Acropora blanqueado con coral normal al fondo

Las temperaturas elevadas del agua de mar son la principal causa de los eventos de blanqueamiento masivo. [34] Se han producido sesenta episodios importantes de blanqueamiento de los corales entre 1979 y 1990, [35] [36] y la mortalidad de los corales asociada afectó a los arrecifes de todas las partes del mundo. En 2016, se registró el evento de blanqueamiento de coral más largo. [37] El evento de blanqueamiento de coral más largo y destructivo se debió al fenómeno de El Niño que ocurrió entre 2014 y 2017. [38] Durante este tiempo, más del 70 por ciento de los arrecifes de coral de todo el mundo se han dañado. [38]

Los factores que influyen en el resultado de un evento de blanqueamiento incluyen la resistencia al estrés que reduce el blanqueamiento, la tolerancia a la ausencia de zooxantelas y la rapidez con que crece el coral nuevo para reemplazar a los muertos. Debido a la naturaleza irregular del blanqueamiento, las condiciones climáticas locales, como la sombra o un chorro de agua más fría, pueden reducir la incidencia del blanqueamiento. [39] La salud y la genética de los corales y las zooxantelas también influyen en el blanqueamiento. [39]

Las grandes colonias de coral como Porites son capaces de soportar choques extremos de temperatura, mientras que los corales frágiles ramificados como Acropora son mucho más susceptibles al estrés después de un cambio de temperatura. [40] Los corales expuestos constantemente a niveles bajos de estrés pueden ser más resistentes al blanqueamiento. [41] [42]

Los científicos creen que el blanqueamiento más antiguo conocido fue el del Devónico tardío (Frasniano / Fameniano), también provocado por el aumento de la temperatura de la superficie del mar. Resultó en la desaparición de los arrecifes de coral más grandes de la historia de la Tierra. [43]

Según Clive Wilkinson de la Red Global de Monitoreo de Arrecifes de Coral de Townsville, Australia, en 1998 el evento de blanqueamiento masivo que ocurrió en la región del Océano Índico se debió al aumento de la temperatura del mar en 2 ° C junto con el fuerte evento de El Niño en 1997– 1998 . [ cita requerida ]

Impacto [ editar ]

Dos imágenes de la Gran Barrera de Coral que muestran que el agua más caliente (imagen superior) coincide con los arrecifes de coral (imagen inferior), creando condiciones que pueden causar el blanqueamiento de los corales.

En el período 2012-2040, se espera que los arrecifes de coral experimenten eventos de blanqueamiento más frecuentes. El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) ve esto como la mayor amenaza para los sistemas de arrecifes del mundo. [44] [45] [46] [47]Durante este período, se perdió el 19 por ciento de los arrecifes de coral en todo el mundo y el 60 por ciento de los arrecifes restantes están en riesgo inmediato de perderse. Hay un par de formas de discernir el impacto del blanqueamiento de los corales en los arrecifes: cobertura de coral (cuanto más coral cubre el suelo, menos impacto tuvo el blanqueamiento) y abundancia de coral (la cantidad de especies vivas diferentes en el arrecife de coral ). Con el aumento de los eventos de blanqueamiento de corales en todo el mundo, National Geographic señaló en 2017: "En los últimos tres años, 25 arrecifes, que comprenden las tres cuartas partes de los sistemas de arrecifes del mundo, experimentaron eventos de blanqueamiento graves en lo que los científicos concluyeron que fue la peor secuencia de la historia. de blanqueadores hasta la fecha ". [48]

Los eventos de blanqueamiento de los corales y la consiguiente pérdida de cobertura de coral a menudo resultan en la disminución de la diversidad de peces. La pérdida de diversidad y abundancia de peces herbívoros afecta particularmente a los ecosistemas de arrecifes de coral. [49] Como los eventos de blanqueamiento masivo ocurren con mayor frecuencia, las poblaciones de peces continuarán homogeneizándose. Las especies de peces más pequeñas y especializadas que llenan nichos ecológicos particulares que son cruciales para la salud de los corales son reemplazadas por especies más generalizadas. La pérdida de especialización probablemente contribuya a la pérdida de resiliencia en los ecosistemas de arrecifes de coral después de eventos de blanqueamiento. [50]

Océano Pacífico [ editar ]

En esta parte de la Gran Barrera de Coral en Australia tuvo lugar un importante evento de blanqueamiento de corales .

Gran Barrera de Coral [ editar ]

La Gran Barrera de Coral a lo largo de la costa de Australia experimentó episodios de blanqueamiento en 1980, 1982, 1992, 1994, 1998, 2002, 2006, 2016 y 2017. [47] [51] Algunas ubicaciones sufrieron daños graves, con una mortalidad de hasta el 90%. [52] Los eventos más extendidos e intensos ocurrieron en los veranos de 1998 y 2002, con 42% y 54%, respectivamente, de arrecifes blanqueados hasta cierto punto y 18% fuertemente blanqueados. [53] [54] Sin embargo, las pérdidas de coral en el arrecife entre 1995 y 2009 fueron compensadas en gran medida por el crecimiento de nuevos corales. [55]Un análisis general de la pérdida de coral encontró que las poblaciones de coral en la Gran Barrera de Coral habían disminuido en un 50,7% de 1985 a 2012, pero con solo alrededor del 10% de esa disminución atribuible al blanqueamiento, y el 90% restante causado casi por igual por ciclones tropicales y por la depredación de las estrellas de mar con corona de espinas . [56]Desde 2014 se ha producido un blanqueamiento masivo global de los corales debido a las temperaturas más altas registradas que azotan los océanos. Estas temperaturas han provocado el blanqueamiento de coral más severo y generalizado jamás registrado en la Gran Barrera de Coral. El blanqueamiento más severo en 2016 ocurrió cerca de Port Douglas. A finales de noviembre de 2016, los estudios de 62 arrecifes mostraron que el estrés por calor a largo plazo debido al cambio climático provocó una pérdida del 29% de los corales de aguas poco profundas. La mayor muerte de coral y la pérdida de hábitat de arrecifes se produjeron en los arrecifes costeros y de la plataforma media alrededor de Cape Grenville y Princess Charlotte Bay. [57] Los escenarios de calentamiento moderado del IPCC (B1 a A1T, 2 ° C para 2100, IPCC, 2007, Tabla RRP.3, p. 13 [58] ) pronostican que es muy probable que los corales en la Gran Barrera de Coral experimenten regularmente el verano.temperaturas lo suficientemente altas como para inducir el blanqueo. [53]

Hawái [ editar ]

En 1996, el primer gran blanqueamiento de corales de Hawái ocurrió en la bahía de Kaneohe, seguido de importantes eventos de blanqueamiento en las islas del noroeste en 2002 y 2004. [59] En 2014, biólogos de la Universidad de Queensland observaron el primer blanqueamiento masivo y lo atribuyeron a The Blob . [60] En 2014 y 2015, una encuesta en la reserva natural de la bahía de Hanauma en Oahu encontró que el 47% de los corales sufrían blanqueamiento de los corales y cerca del 10% de los corales morían. [61] En 2014 y 2015, el 56% de los arrecifes de coral de la isla grande se vieron afectados por eventos de blanqueamiento de corales. Durante el mismo período, el 44% de los corales en el oeste de Maui se vieron afectados. [62]El 24 de enero de 2019, los científicos de The Nature Conservancy descubrieron que los arrecifes habían comenzado a estabilizarse casi 4 años después del último evento de blanqueamiento. [63] Según la División de Recursos Acuáticos (DAR) , todavía hubo una cantidad considerable de blanqueamiento en 2019. En Oahu y Maui , hasta el 50% de los arrecifes de coral se blanquearon. En la isla grande, aproximadamente el 40% de los corales experimentaron blanqueamiento en el área de la costa de Kona . El DAR declaró que los recientes eventos de blanqueamiento no han sido tan malos como los de 2014-2015. [64] En 2020, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA)publicó el primer informe nacional sobre el estado de los arrecifes de coral. El informe indicó que el noroeste y las principales islas de Hawai estaban en forma "regular", lo que significa que los corales han sufrido un impacto moderado. [sesenta y cinco]

Isla Jarvis [ editar ]

Ocho eventos de blanqueamiento severos y dos moderados ocurrieron entre 1960 y 2016 en la comunidad coralina en la isla Jarvis , y el blanqueamiento de 2015-16 mostró una severidad sin precedentes en el registro. [66]

Japón [ editar ]

Según el informe del gobierno japonés de 2017, casi el 75% del arrecife de coral más grande de Japón en Okinawa ha muerto por blanqueamiento. [67]

Océano Índico [ editar ]

Las provincias de arrecifes de coral han sido dañadas permanentemente por las cálidas temperaturas del mar, más severamente en el Océano Índico. Hasta el 90% de la cobertura de coral se perdió en Maldivas, Sri Lanka , Kenia y Tanzania y en las Seychelles durante el masivo evento de blanqueamiento de 1997-1998. El Océano Índico en 1998 informó que el 20% de su coral había muerto y el 80% estaba blanqueado. [3] Las áreas tropicales poco profundas del Océano Índico ya están experimentando lo que se predice que serán las condiciones oceánicas mundiales en el futuro. Los corales que han sobrevivido en las áreas poco profundas del Océano Índico pueden ser candidatos adecuados para los esfuerzos de restauración de corales en otras áreas del mundo porque pueden sobrevivir a las condiciones extremas del océano.[68]

Maldivas [ editar ]

El Maldivas tiene más de 20.000 kilometros 2 de los arrecifes, de los cuales más del 60% de la coral ha sufrido de blanqueo en 2016. [69] [70]

Tailandia [ editar ]

Tailandia experimentó un blanqueamiento masivo severo en 2010 que afectó al 70% del coral en el mar de Andaman . Entre el 30% y el 95% del coral blanqueado murió. [71]

Indonesia [ editar ]

En 2017 se realizó un estudio en dos islas de Indonesia para ver cómo era su cobertura de coral. Uno de los lugares era las islas Melinjo y el otro las islas Saktu. En la isla Saktu, las condiciones de las formas de vida se clasificaron como malas, con una cobertura de coral promedio del 22,3%. En las Islas Melinjo, las condiciones de la forma de vida se clasificaron como malas, con una cobertura de coral promedio del 22,2%.

Océano Atlántico [ editar ]

Estados Unidos [ editar ]

En el sur de Florida , una encuesta de 2016 de grandes corales desde Key Biscayne hasta Fort Lauderdale encontró que alrededor del 66% de los corales estaban muertos o reducidos a menos de la mitad de su tejido vivo. [72]

Belice [ editar ]

El primer evento de blanqueamiento masivo registrado que tuvo lugar en la barrera de coral de Belice fue en 1998, donde las temperaturas al nivel del mar alcanzaron los 31,5 ° C (88,7 ° F) del 10 de agosto al 14 de octubre. Durante unos días, el huracán Mitch trajo un clima tormentoso el 27 de octubre, pero solo redujo las temperaturas en 1 grado o menos. Durante este período de tiempo, ocurrió un blanqueamiento masivo en el arrecife y la laguna. Si bien algunas colonias de arrecifes frontales sufrieron algunos daños, la mortalidad de los corales en la laguna fue catastrófica.

El coral más prevalente en los arrecifes de Belice en 1998 fue el coral lechuga, Agaricia tenuifolia . El 22 y 23 de octubre, se llevaron a cabo estudios en dos sitios y los hallazgos fueron devastadores. Prácticamente todo el coral vivo estaba blanqueado y sus esqueletos indicaban que habían muerto recientemente. En el fondo de la laguna, se evidenció un blanqueamiento completo entre A. tenuifolia . Además, los estudios realizados en 1999 y 2000 mostraron una mortalidad casi total de A. tenuifolia en todas las profundidades. También ocurrieron patrones similares en otras especies de coral. Las mediciones de la turbidez del agua sugieren que estas muertes se atribuyeron al aumento de la temperatura del agua más que a la radiación solar.

Caribe [ editar ]

Se estima que la cobertura de coral duro en los arrecifes del Caribe ha disminuido en un 80%, de un promedio de cobertura del 50% en la década de 1970 a solo alrededor del 10% de cobertura a principios de la década de 2000. [73] Un estudio de 2013 para dar seguimiento a un evento de blanqueamiento masivo en Tobago a partir de 2010 mostró que después de solo un año, la mayoría de las especies dominantes disminuyó en aproximadamente un 62% mientras que la abundancia de coral disminuyó en aproximadamente un 50%. Sin embargo, entre 2011 y 2013, la cobertura de coral aumentó en 10 de las 26 especies dominantes, pero disminuyó en otras 5 poblaciones. [74]

Otras áreas [ editar ]

El coral en el sur del Mar Rojo no se blanquea a pesar de las temperaturas del agua en verano de hasta 34 ° C (93 ° F). [41] [75]El blanqueamiento de los corales en el Mar Rojo es más común en la sección norte de los arrecifes, la parte sur del arrecife ha estado plagada de estrellas de mar que comen corales, pesca con dinamita e impactos humanos en el medio ambiente. En 1988 hubo un evento de blanqueamiento masivo que afectó a los arrecifes en Arabia Saudita y en Sudán, los arrecifes del sur eran más resistentes y los afectaron muy poco. Anteriormente se pensaba que el norte sufría más de blanqueamiento de los corales, pero muestran una rápida renovación de los corales y se pensaba que el arrecife del sur no sufría de blanqueamiento con tanta dureza, muestran más consistencia. Sin embargo, una nueva investigación muestra dónde el arrecife sur debería ser más grande y más saludable que el norte. Se cree que esto se debe a las principales perturbaciones en la historia reciente de los eventos de blanqueamiento y las estrellas de mar que comen corales. [76]En 2010, se produjo el blanqueamiento de los corales en Arabia Saudita y Sudán, donde la temperatura aumentó de 10 a 11 grados. Ciertos taxones experimentaron un blanqueamiento del 80% al 100% de sus colonias, mientras que algunos mostraron un promedio del 20% de ese blanqueamiento de los taxones. [77]

Impacto económico y político [ editar ]

Según Brian Skoloff de The Christian Science Monitor , "si los arrecifes desaparecieran, dicen los expertos, podría sobrevenir el hambre, la pobreza y la inestabilidad política". [78] Dado que innumerables especies marinas dependen de los arrecifes para refugiarse y protegerse de los depredadores, la extinción de los arrecifes crearía en última instancia un efecto dominó que se filtraría a las muchas sociedades humanas que dependen de esos peces para su alimentación y sustento. Ha habido una disminución del 44% en los últimos 20 años en los Cayos de Florida y hasta un 80% solo en el Caribe . [79]

Los arrecifes de coral brindan varios servicios ecosistémicos , uno de los cuales es la pesca natural, ya que muchos peces comerciales que consumen frecuentemente desovan o viven sus vidas juveniles en los arrecifes de coral alrededor de los trópicos. [80] [81] [82] Por lo tanto, los arrecifes son un sitio de pesca popular y son una fuente importante de ingresos para los pescadores, especialmente las pesquerías locales pequeñas. [82] A medida que el hábitat de los arrecifes de coral disminuye debido al blanqueamiento, las poblaciones de peces asociados a los arrecifes también disminuyen, lo que afecta las oportunidades de pesca. [80] Un modelo de un estudio de Speers et al. calculó que las pérdidas directas para las pesquerías por la disminución de la cobertura de coral rondarían los $ 49-69 mil millones, si las sociedades humanas continúan emitiendo altos niveles de gases de efecto invernadero. [80]Sin embargo, estas pérdidas podrían reducirse para obtener un beneficio excedente del consumidor de alrededor de $ 14 a 20 mil millones, si las sociedades optaran por emitir un nivel más bajo de gases de efecto invernadero. [80] Estas pérdidas económicas también tienen importantes implicaciones políticas, ya que recaen de manera desproporcionada en los países en desarrollo donde se encuentran los arrecifes, es decir, en el sudeste asiático y alrededor del Océano Índico. [80] [82] [83] A los países de estas áreas les costaría más responder a la pérdida de arrecifes de coral, ya que tendrían que recurrir a diferentes fuentes de ingresos y alimentos, además de perder otros servicios ecosistémicos como el ecoturismo . [81] [83]Un estudio completado por Chen et al. sugirió que el valor comercial de los arrecifes disminuye en casi un 4% cada vez que la cobertura de coral disminuye en un 1% debido a las pérdidas en el ecoturismo y otras posibles actividades recreativas al aire libre. [81]

Los arrecifes de coral también actúan como una barrera protectora para las costas al reducir el impacto de las olas, lo que reduce el daño de las tormentas, erosiones e inundaciones. Los países que pierden esta protección natural perderán más dinero debido a la mayor susceptibilidad a las tormentas. Este costo indirecto, combinado con la pérdida de ingresos en el turismo, generará enormes efectos económicos. [12]

Monitoreo de la temperatura de la superficie del mar del arrecife [ editar ]

La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los EE. UU . (NOAA) monitorea los "puntos calientes" de blanqueamiento, áreas donde la temperatura de la superficie del mar aumenta 1 ° C o más por encima del promedio mensual a largo plazo. Los "puntos calientes" son el lugar en el que se mide el estrés térmico y con el desarrollo de Degree Heating Week (ACS), se monitorea el estrés térmico del arrecife de coral. [84] [85] El blanqueamiento global de los corales se está detectando antes debido a que el satélite detecta a distancia el aumento de la temperatura del mar. [84] [86] Es necesario monitorear las altas temperaturas porque los eventos de blanqueamiento de los corales están afectando la reproducción de los arrecifes de coral y su capacidad de crecimiento normal, así como debilitando los corales, lo que eventualmente conduce a su mortalidad.[86] Este sistema detectó el evento de blanqueamiento de 1998 en todo el mundo, [87] [88] que correspondió al evento de El Niño de 1997–98 . [89] Actualmente, la NOAA monitorea 190 sitios de arrecifes en todo el mundo y envían alertas a los científicos investigadores y administradores de arrecifes a través del sitio web de NOAA Coral Reef Watch (CRW). [90] Al monitorear el calentamiento de la temperatura del mar, las alertas tempranas del blanqueamiento de los corales alertan a los administradores de arrecifes para que se preparen y generen conciencia sobre futuros eventos de blanqueamiento. [90] Los primeros eventos de blanqueamiento global masivo se registraron en 1998 y 2010, que fue cuando El Niño provocó un aumento de la temperatura de los océanos y empeoró las condiciones de vida de los corales. [38]Se registró que El Niño de 2014-2017 fue el más prolongado y el más dañino para los corales, que afectó a más del 70% de nuestros arrecifes de coral. [38] Se ha informado que más de dos tercios de la Gran Barrera de Coral están blanqueados o muertos. [38]

Cambios en la química del océano [ editar ]

El aumento de la acidificación de los océanos debido al aumento de los niveles de dióxido de carbono exacerba los efectos blanqueadores del estrés térmico. La acidificación afecta la capacidad de los corales para crear esqueletos calcáreos, esenciales para su supervivencia. [91] Esto se debe a que la acidificación del océano disminuye la cantidad de iones carbonato en el agua, lo que dificulta que los corales absorban el carbonato de calcio que necesitan para el esqueleto. Como resultado, la capacidad de recuperación de los arrecifes disminuye, mientras que se vuelve más fácil para ellos erosionarse y disolverse. [92] Además, el aumento de CO 2 permite que la sobrepesca y la nutrición de herbívoros cambien los ecosistemas dominados por corales en ecosistemas dominados por algas. [93] Un estudio reciente delEl Centro Atkinson para un Futuro Sostenible descubrió que con la combinación de acidificación y aumentos de temperatura, los niveles de CO 2 podrían volverse demasiado altos para que el coral sobreviva en tan solo 50 años. [91]

Blanqueamiento de corales debido a la fotoinhibición de las zooxantelas

Las zooxantelas son un tipo de dinoflagelados que viven dentro del citoplasma de muchos invertebrados marinos. [94] Miembros del filo Dinoflagellata, son microalgas redondas que comparten una relación simbiótica con su anfitrión. También forman parte del género Symbiodinium y Kingdom Alveolata. Estos organismos son fitoplancton y, por lo tanto, realizan la fotosíntesis. Los productos de la fotosíntesis, es decir. el oxígeno, el azúcar, etc. son aprovechados por el organismo huésped y, a cambio, a las zooxantelas se les ofrece alojamiento y protección, así como dióxido de carbono, fosfatos y otros compuestos inorgánicos esenciales que les ayudan a sobrevivir y prosperar. Las zooxantelas comparten el 95% de los productos de la fotosíntesis con su coral anfitrión. [95]Según un estudio realizado por DJ Smith et al. la fotoinhibición es un factor probable en el blanqueamiento de los corales. [96] También sugiere que el peróxido de hidrógeno producido en zooxanthealle juega un papel en la señalización para huir de los corales. La fotoinhibición de las zooxantelas puede deberse a la exposición a los filtros UV que se encuentran en los productos para el cuidado personal. [97] En un estudio realizado por Zhong et al., La oxibenzona (BP-3) tuvo los efectos más negativos sobre la salud de las zooxantelas. La combinación del aumento de temperatura y la presencia de filtros UV en el océano ha disminuido aún más la salud de las zooxantelas. [98] La combinación de filtros UV y temperaturas más altas provocó un efecto aditivo sobre la fotoinhibición y el estrés general sobre las especies de coral. [98]

Enfermedad infecciosa [ editar ]

Las bacterias infecciosas de la especie Vibrio shiloi son el agente blanqueador de Oculina patagonica en el mar Mediterráneo , provocando este efecto al atacar a las zooxantelas. [99] [100] [101] V. shiloi es infeccioso solo durante los períodos cálidos. La temperatura elevada aumenta la virulencia de V. shiloi , que luego se vuelve capaz de adherirse a un receptor que contiene beta-galactósido en la mucosidad de la superficie del coral huésped. [100] [102] V. shiloi luego penetra en la epidermis del coral , se multiplica y produce tanto termoestable como sensible al calortoxinas , que afectan a las zooxantelas inhibiendo la fotosíntesis y provocando lisis .

Durante el verano de 2003, los arrecifes de coral en el mar Mediterráneo parecieron ganar resistencia al patógeno y no se observaron más infecciones. [103] La principal hipótesis de la resistencia surgida es la presencia de comunidades simbióticas de bacterias protectoras que viven en los corales. Las especies bacterianas capaces de lisar V. shiloi no se habían identificado hasta 2011.

Adaptación de coral [ editar ]

En 2010, los investigadores de Penn State descubrieron corales que estaban prosperando mientras usaban una especie inusual de algas simbióticas en las cálidas aguas del mar de Andaman en el Océano Índico. Las zooxantelas normales no pueden soportar temperaturas tan altas como las que estaban allí, por lo que este hallazgo fue inesperado. Esto da a los investigadores la esperanza de que con el aumento de las temperaturas debido al calentamiento global, los arrecifes de coral desarrollarán tolerancia para diferentes especies de algas simbióticas que son resistentes a las altas temperaturas y pueden vivir dentro de los arrecifes. [104] [105] En 2010, investigadores de la Universidad de StanfordTambién se encontraron corales alrededor de las islas de Samoa que experimentan un aumento drástico de temperatura durante aproximadamente cuatro horas al día durante la marea baja. Los corales no se blanquean ni mueren independientemente del aumento de calor. Los estudios demostraron que los corales de la costa de la isla Ofu, cerca de Samoa América, se han entrenado para resistir las altas temperaturas. Los investigadores ahora se están haciendo una nueva pregunta: ¿podemos acondicionar los corales, que no son de esta área, de esta manera e introducirlos lentamente a temperaturas más altas durante cortos períodos de tiempo y hacerlos más resistentes al aumento de la temperatura del océano? [106]

Recuperación y cambios de régimen de macroalgas [ editar ]

Después de que los corales experimentan un evento de blanqueamiento debido a un mayor estrés por temperatura, algunos arrecifes pueden volver a su estado original anterior al blanqueamiento. [107] [108] Los arrecifes se recuperan del blanqueamiento, donde son recolonizados por las zooxantelas , o experimentan un cambio de régimen , donde los arrecifes de coral antes florecientes son absorbidos por gruesas capas de macroalgas. [109]Esto inhibe el crecimiento adicional del coral porque las algas producen compuestos antiincrustantes para disuadir el asentamiento y compiten con los corales por el espacio y la luz. Como resultado, las macroalgas forman comunidades estables que dificultan que los corales vuelvan a crecer. Los arrecifes serán más susceptibles a otros problemas, como la disminución de la calidad del agua y la eliminación de peces herbívoros, porque el crecimiento de los corales es más débil. [14] Descubrir qué hace que los arrecifes sean resilientes o se recuperen de eventos de blanqueamiento es de primordial importancia porque ayuda a informar los esfuerzos de conservación y protege los corales de manera más efectiva.

Un tema principal de investigación con respecto a la recuperación de corales pertenece a la idea de los supercorales, también conocidos como los corales que viven y prosperan en regiones y cuerpos de agua naturalmente más cálidos y ácidos. Cuando se trasplantan a arrecifes en peligro de extinción o blanqueados, su resistencia e irradiancia pueden equipar a las algas para vivir entre los corales blanqueados. Como sugiere Emma Camp , [110] exploradora de National Geographic, bio-geoquímica marina y embajadora de Biodiversidad para la organización benéfica IBEX Earth, los supercorales podrían tener la capacidad de ayudar con los arrecifes dañados a largo plazo. Si bien puede llevar de 10 a 15 años restaurar los arrecifes de coral dañados y blanqueados, [111]los supercorales podrían tener impactos duraderos a pesar del cambio climático a medida que los océanos aumentan de temperatura y adquieren más acidez. Reforzado por la investigación de Ruth Gates , Camp ha investigado los niveles más bajos de oxígeno y los hábitats extremos e inesperados en los que se pueden encontrar arrecifes en todo el mundo.

Los corales han demostrado ser resistentes a las perturbaciones a corto plazo. Se ha demostrado la recuperación después de la perturbación de la tormenta y las invasiones de estrellas de mar de la corona de espinas . [107] Las especies de peces tienden a tener mejores resultados después de la perturbación del arrecife que las especies de coral, ya que los corales muestran una recuperación limitada y los conjuntos de peces de arrecife han mostrado pocos cambios como resultado de perturbaciones a corto plazo. [107] Por el contrario, los conjuntos de peces en los arrecifes que experimentan blanqueamiento exhiben cambios potencialmente dañinos. Un estudio de Bellwood et al . señala que si bien la riqueza, diversidad y abundancia de especies no cambiaron, los conjuntos de peces contenían especies más generalistas y menos especies dependientes de los corales. [107]Las respuestas al blanqueamiento de los corales son diversas entre las especies de peces de arrecife, según los recursos afectados. [112] El aumento de la temperatura del mar y el blanqueamiento de los corales no tienen un impacto directo en la mortalidad de los peces adultos, pero hay muchas consecuencias indirectas de ambos. [112] Las poblaciones de peces asociados a los corales tienden a disminuir debido a la pérdida de hábitat; sin embargo, algunas poblaciones de peces herbívoros han experimentado un aumento drástico debido al aumento de la colonización de algas en los corales muertos. [112] Los estudios señalan que se necesitan mejores métodos para medir los efectos de la perturbación en la resiliencia de los corales. [107] [113]

El pez damisela limón ( Pomacentrus moluccensis ) es una especie asociada a los corales que se ha demostrado que disminuye drásticamente después del blanqueamiento de los corales. [114]

Hasta hace poco, los factores que median la recuperación de los arrecifes de coral del blanqueamiento no estaban bien estudiados. La investigación de Graham et al. (2005) estudiaron 21 arrecifes alrededor de Seychelles en el Indo-Pacífico para documentar los efectos a largo plazo del blanqueamiento de los corales. [108] Después de la pérdida de más del 90% de los corales debido al blanqueamiento en 1998, alrededor del 50% de los arrecifes se recuperaron y aproximadamente el 40% de los arrecifes experimentaron cambios de régimen hacia composiciones dominadas por macroalgas. [108] Después de una evaluación de los factores que influyen en la probabilidad de recuperación, el estudio identificó cinco factores principales: densidad de corales juveniles, complejidad estructural inicial, profundidad del agua, biomasa de peces herbívoros y condiciones de nutrientes en el arrecife. [108]En general, la resiliencia se observó más en los sistemas de arrecifes de coral que eran estructuralmente complejos y en aguas más profundas. [108]

Los roles ecológicos y los grupos funcionales de especies también juegan un rol en la recuperación del potencial de cambio de régimen en los sistemas de arrecifes. Los arrecifes de coral se ven afectados por especies de peces que rozan, raspan y pastan. Las especies de bioerosión eliminan los corales muertos, las especies de raspado eliminan las algas y los sedimentos para un mayor crecimiento futuro, las especies de pastoreo eliminan las algas. [115] La presencia de cada tipo de especie puede influir en la capacidad para los niveles normales de reclutamiento de coral, que es una parte importante de la recuperación de los corales. [115] La disminución del número de especies de pastoreo después del blanqueamiento de los corales en el Caribe se ha comparado con sistemas dominados por erizos de mar que no experimentan cambios de régimen a condiciones dominadas por macroalgas carnosas. [109]

Siempre existe la posibilidad de cambios no observables, o pérdidas crípticas o resiliencia, en la capacidad de una comunidad de coral para realizar procesos ecológicos. [107] [115] Estas pérdidas crípticas pueden resultar en cambios de régimen imprevistos o cambios ecológicos. [107] Se necesitan métodos más detallados para determinar la salud de los arrecifes de coral que tengan en cuenta los cambios a largo plazo en los ecosistemas de coral y políticas de conservación mejor informadas para proteger los arrecifes de coral en los años venideros. [107] [108] [113] [115]

Reconstrucción de arrecifes de coral [ editar ]

Se están realizando investigaciones para ayudar a reducir la tasa de mortalidad de los corales. Se están completando proyectos en todo el mundo para ayudar a reponer y restaurar los arrecifes de coral. Los esfuerzos actuales de restauración de corales incluyen microfragmentación, cultivo de corales y reubicación. La población de corales está disminuyendo rápidamente, por lo que los científicos están realizando experimentos en tanques de investigación y crecimiento de corales para ayudar a reponer la población de corales. [38] Estos tanques de investigación imitan el entorno natural de los arrecifes de coral en el océano. [38] Están cultivando corales en estos tanques para usarlos en sus experimentos, por lo que ya no se dañan ni se extraen más corales del océano. [38]También están trasplantando los corales cultivados con éxito de los tanques de investigación y colocándolos en las áreas del océano donde los arrecifes están desapareciendo. [38] Ruth Gates y Madelaine Van Oppen están realizando un experimento en algunos tanques de investigación y crecimiento de corales. [38] Están tratando de hacer "supercorales" que puedan resistir algunos de los factores ambientales por los que los corales están muriendo actualmente. [38] Van Oppen también está trabajando en el desarrollo de un tipo de alga que tendrá una relación simbiótica con los corales y podrá soportar las fluctuaciones de la temperatura del agua durante largos períodos de tiempo. [38] Este proyecto puede estar ayudando a reponer nuestros arrecifes, pero el proceso de crecimiento de los corales en los tanques de investigación requiere mucho tiempo. [38]Los corales pueden tardar al menos 10 años en crecer completamente y madurar lo suficiente como para poder reproducirse. [38] Tras la muerte de Ruth Gates en octubre de 2018, su equipo en el Laboratorio de Coral Gates en el Instituto de Biología Marina de Hawai'i continúa su investigación sobre los esfuerzos de restauración. Los esfuerzos continuos de investigación y restauración en el Gates Coral Lab se enfocan en los efectos de las mutaciones beneficiosas, la variación genética y la reubicación a través de la asistencia humana en la resiliencia de los arrecifes de coral. [116] [117]A partir de 2019, el equipo de Gates Coral Lab determinó que las técnicas de restauración a gran escala no serían efectivas; Los esfuerzos localizados para restaurar los arrecifes de coral de forma individual se prueban para que sean más realistas y efectivos mientras se realizan investigaciones para determinar las mejores formas de combatir la destrucción de los corales a escala masiva. [118]

Valor económico de los arrecifes de coral [ editar ]

Los arrecifes de coral brindan refugio a una cuarta parte de todas las especies oceánicas. [119] Los expertos estiman que los servicios de arrecifes de coral tienen un valor de hasta $ 1.2 millones por hectárea, lo que se traduce en un promedio de $ 172 mil millones por año. [120] Los beneficios de los arrecifes de coral incluyen la provisión de estructuras físicas como la protección de la costa costera, servicios bióticos dentro y entre ecosistemas, servicios biogeoquímicos como el mantenimiento de los niveles de nitrógeno en el océano, registros climáticos y servicios recreativos y comerciales (turismo). [121] Los arrecifes de coral son uno de los mejores ecosistemas marinos para utilizar como fuente de alimento. [33]Los arrecifes de coral son también el hábitat perfecto para especies raras y económicamente importantes de peces tropicales, ya que proporcionan el área perfecta para que los peces se reproduzcan y creen viveros. [33] Si las poblaciones de peces y corales en el arrecife son altas, luego podemos usar el área como un lugar para recolectar alimentos y cosas con propiedades medicinales, lo que también ayuda a crear empleos para las personas que pueden recolectar estos especímenes. [33] Los arrecifes también tienen cierta importancia cultural en regiones específicas de todo el mundo. [33]

Análisis de costo-beneficio de la reducción de la pérdida de arrecifes de coral [ editar ]

En 2010, el Plan Estratégico para la Diversidad Biológica 2011-2020 del Convenio sobre la Diversidad Biológica (CDB) creó veinte metas distintas para el desarrollo sostenible para después de 2015. La meta 10 indica el objetivo de minimizar las "presiones antropogénicas sobre los arrecifes de coral ". [122] Se analizaron dos programas, uno que reduce la pérdida de arrecifes de coral en un 50%, que tiene un costo de capital de $ 684 millones y un costo recurrente de $ 81 millones. El otro programa reduce la pérdida de arrecifes de coral en un 80 por ciento y tiene un costo de capital de $ 1.036 millones con costos recurrentes de $ 130 millones. El CDB reconoce que pueden estar subestimando los costos y recursos necesarios para lograr este objetivo debido a la falta de datos relevantes, pero no obstante, el análisis de costo-beneficiomuestra que los beneficios superan los costos en una cantidad suficientemente grande para ambos programas (relación costo beneficio de 95,3 y 98,5) que "hay un amplio margen para aumentar los desembolsos en la protección de los corales y aún así lograr una relación costo / beneficio muy superior a uno". . [122]

Notas [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Información de la Autoridad del Parque Marino de la Gran Barrera de Coral sobre blanqueamiento.
  • ReefBase: un sistema de información global sobre arrecifes de coral.
  • Más detalles sobre el blanqueamiento de corales, causas y efectos.
  • Impresiones de los viajeros
  • El vínculo entre la sobrepesca y el blanqueamiento masivo de corales
  • Discusión sobre sobrepesca y blanqueamiento de corales
  • Costos sociales y económicos del blanqueamiento de corales de la iniciativa del sitio web " NOAA Socioeconomics"
  • Microdocs : Blanqueamiento de corales
  • Blanqueamiento de corales en Maro Reef, septiembre de 2004