updated 1:19 AM CEST, Sep 28, 2016

Los arrecifes de coral amenazados por una combinación letal de las cambiantes condiciones del océano

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arrecifes de corales en aguas superficiales

La disminución del PH y el aumento de nutrientes reduce la capacidad de los corales para construir sus esqueletos

La disminución del pH de los océanos está haciendo que sea más difícil que los corales desarrollen sus esqueletos y más fácil para que organismos bioerosionadores los destruyan. Las tasas de erosión aumentan diez veces en áreas donde los corales también están expuestos a altos niveles de nutrientes, según un estudio publicado en enero de 2015 en la revista Geología . A causa de la subida del nivel del mar, estos arrecifes pueden tener más dificultad para llegar hasta la superficie del océano, donde reciben la luz solar que necesitan para sobrevivir.

El estudio, dirigido por científicos de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI), pone de relieve las múltiples amenazas a los ecosistemas de arrecifes de coral, que proporcionan barreras críticas a la erosión de la línea costera, conservan las pesquerías de las que se alimentan cientos de millones de personas y acogen el 25 por ciento de todas las especies marinas. Y apunta a una estrategia de gestión clave que podría retrasar el deterioro de los arrecifes: Reducir la entrada de la contaminación por nutrientes a las costas del océano a causa la actividad humana, como la escorrentía de las cloacas, fosas sépticas, las carreteras y los fertilizantes.

Los corales hacen sus esqueletos de iones de calcio y carbonato de agua de mar, construyendo enormes colonias tan grandes como coches y casas pequeñas. A medida que el océano absorbe dióxido de carbono en exceso por la quema de combustibles fósiles, se estimulan las reacciones químicas que disminuyen el pH del agua del mar, un proceso conocido como acidificación de los océanos. El proceso elimina los iones de carbonato, lo que los hace menos disponibles para que los corales construyan sus esqueletos.

"Existe un ecosistema de arrecifes de coral saludable por una constante y, a menudo se pasa por alto cómo construyen los corales sus esqueletos hacia la superficie del mar, mientras que otros organismos - moluscos, gusanos y esponjas - perforan y erosionan los esqueletos para crear refugios", dijo el autor principal Thomas DeCarlo, un estudiante graduado en el Programa Conjunto de Oceanografía del WHOI-MIT, trabajando en el laboratorio de Anne Cohen en el WHOI.

Tom DeCarlo

Este proceso, llamado bio-erosión, reduce los esqueletos a escombros, que se transportan a la alta mar durante tormentas feroces o se disuelven gradualmente en los sedimentos. En los arrecifes saludables de hoy en día, la producción de carbonato de calcio apenas supera la pérdida por erosión, disolución y el transporte a la alta mar. Como resultado de este delicado equilibrio, los arrecifes de coral crecen muy lentamente, en todo caso, cuando el nivel del mar es estable.

El nuevo estudio muestra que los nutrientes adicionales proporcionan un impulso dramático para los bioerosionadores que, junto con las condiciones de pH más bajas, vuelcan esta balanza a favor de la erosión. Los bioerosionadores son filtradores, tamizan las partículas de comida marina. Los nutrientes estimulan el crecimiento del plancton, suministrando alimentos para que grandes poblaciones de bioerosionadores se introduzcan en los esqueletos de coral.

Cuando los corales y los bioerosionadores están en equilibrio, el esqueleto crece lo suficientemente rápido para estar cerca de la superficie del mar, mientras que los segundos están esculpiendo afanosamente los esqueletos de los corales en un complejo hábitat tridimensional lleno de rincones y escondites para peces, erizos y otras formas de vida marina.

estudio de arrecifes de coral en el Mar del sur de China

En aguas con menos iones de carbonato y más nutrientes, los corales pueden no ser capaces de construir un nuevo esqueleto lo suficientemente rápido para mantener el ritmo en que los bioerosionadores taladran los arrecifes. El resultado sería "adornar" a los arrecifes de coral con menos estructura tridimensional responsable de la rica biodiversidad que se encuentra en los arrecifes de coral.

Para realizar el estudio, el equipo de investigación observó los arrecifes de coral que abarcan el Océano Pacífico, desde la costa oeste de Panamá a Palau. Los arrecifes también abarcaron una gama de diferentes condiciones naturales de pH y nutrientes en el océano, incluyendo varios arrecifes en el agua de mar con niveles de pH que están en el mínimo de los esperados en gran parte del océano tropical para el año 2100. Eso permitió a los científicos examinar cómo se ven afectados los bioerosionadores por las influencias aisladas y combinadas de pH y condiciones de nutrientes.

esqueletos de corales agujereados por bioerosionadores

Los científicos utilizaron ejercicios bajo el agua para recoger núcleos de esqueletos de coral. Pusieron los núcleos a través de un escáner computarizado y en las instalaciones de imagen en el WHOI para obtener imágenes en 3-D de túneles y perforaciones hechas por bioerosionadores con una resolución de aproximadamente el ancho de un cabello humano. Eso les permitió calcular con precisión cuánto esqueleto habían eliminado los bioerosionadores.

Los investigadores encontraron que (a menor pH) los arrecifes relativamente ácidos fueron más fuertemente bio-erosionados que sus contrapartes de mayor pH. Pero su hallazgo más sorprendente fue que en aguas con una combinación de altos niveles de nutrientes y de menor pH, la bio-erosión es diez veces mayor que en aguas más bajas de pH sin altos niveles de nutrientes.

"El océano absorberá sin duda más CO2 durante el próximo siglo, y la acidificación del océano es un fenómeno global al que los arrecifes no pueden escapar", dijo DeCarlo. "Pero la noticia alentadora en nuestros hallazgos es que las personas pueden tomar medidas para proteger sus arrecifes locales. Si la gente puede reducir a los mares costeros la escorrentía de las fosas sépticas, alcantarillado, carreteras, fertilizantes agrícolas y otras fuentes de contaminación de nutrientes, los bioerosionadores no tienen tantas facilidades, y la balanza se inclinará mucho más lentamente hacia la erosión y disolución de los arrecifes de coral".

Artículo científico: Coral macrobioerosion is accelerated by ocean acidification and nutrients