Blanqueamiento de corales
Fenómeno en el que los corales expulsan tejido de algas

El blanqueamiento de los corales es el proceso en el que los corales se vuelven blancos debido a la pérdida de algas simbióticas y pigmentos fotosintéticos. Esta pérdida de pigmento puede ser causada por varios factores estresantes, como cambios de temperatura, luz o nutrientes. [1] [2] El blanqueamiento ocurre cuando los pólipos de coral expulsan las zooxantelas ( dinoflagelados que comúnmente se conocen como algas ) que viven dentro de su tejido, lo que hace que el coral se vuelva blanco. [1] Las zooxantelas son fotosintéticas y, a medida que aumenta la temperatura del agua, comienzan a producir especies reactivas de oxígeno . [2] Esto es tóxico para el coral, por lo que el coral expulsa las zooxantelas. [2] Dado que las zooxantelas producen la mayor parte de la coloración del coral, el tejido del coral se vuelve transparente, revelando el esqueleto del coral hecho de carbonato de calcio . [2] La mayoría de los corales blanqueados parecen blancos brillantes, pero algunos son azules, amarillos o rosados ​​​​debido a las proteínas pigmentarias en el coral. [2]

La principal causa del blanqueamiento de los corales es el aumento de las temperaturas oceánicas debido al cambio climático provocado por las actividades antropogénicas. [3] Una temperatura de aproximadamente 1 °C (o 2 °F) por encima de la media puede provocar el blanqueamiento. [3] El océano absorbe una gran parte de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) producidas por la actividad humana. Aunque esta absorción ayuda a regular el calentamiento global, también está cambiando la química del océano de maneras nunca antes vistas. [4] La acidificación de los océanos (OA) es la disminución del pH del agua de mar causada por la absorción de dióxido de carbono antropogénico de la atmósfera. Esta disminución del pH del agua de mar tiene un efecto significativo en los ecosistemas marinos. [5]

Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente , entre 2014 y 2016, los episodios de blanqueamiento más prolongados registrados a nivel mundial acabaron con los corales a una escala sin precedentes. En 2016, el blanqueamiento de los corales de la Gran Barrera de Coral acabó con entre el 29 y el 50 por ciento de los corales del arrecife. [6] [7] [8] [9] En 2017, el blanqueamiento se extendió a la región central del arrecife. [10] [11] El intervalo medio entre los episodios de blanqueamiento se ha reducido a la mitad entre 1980 y 2016. [12] Los corales más tolerantes al blanqueamiento del mundo se encuentran en el sur del golfo Pérsico/Arábigo. Algunos de estos corales se blanquean solo cuando las temperaturas del agua superan los ~35 °C. [13] [14]

Los corales blanqueados siguen vivos, pero son más vulnerables a las enfermedades y la inanición. [15] [16] Las zooxantelas proporcionan hasta el 90 por ciento de la energía del coral, [2] por lo que los corales se ven privados de nutrientes cuando las zooxantelas son expulsadas. [17] Algunos corales se recuperan [1] si las condiciones vuelven a la normalidad, [15] y algunos corales pueden alimentarse por sí mismos. [15] Sin embargo, la mayoría de los corales sin zooxantelas mueren de hambre. [15]

Normalmente, los pólipos de coral viven en una relación endosimbiótica con las zooxantelas. [18] Esta relación es crucial para la salud del coral y del arrecife, [18] que proporciona refugio a aproximadamente el 25% de toda la vida marina. [19] En esta relación, el coral proporciona refugio a las zooxantelas. A cambio, las zooxantelas proporcionan compuestos que dan energía al coral a través de la fotosíntesis. [19] Esta relación ha permitido que el coral sobreviva durante al menos 210 millones de años en entornos pobres en nutrientes. [19] El blanqueamiento de los corales es causado por la ruptura de esta relación. [2]

El blanqueamiento de los corales en los ecosistemas es una dinámica compleja. Los corales pueden recuperarse lentamente después de sufrir el blanqueamiento, pero es un proceso lento que normalmente acaba en un nuevo blanqueamiento.

Proceso

Los corales y las algas microscópicas tienen una relación simbiótica. Cuando la temperatura del agua sube demasiado, las algas abandonan el tejido coralino y el coral comienza a morir de hambre. [20]
El cambio climático afectará a los ecosistemas de arrecifes de coral, a través del aumento del nivel del mar , cambios en la frecuencia e intensidad de las tormentas tropicales y alteraciones en los patrones de circulación oceánica. Cuando se combinan, todos estos impactos alteran drásticamente el funcionamiento de los ecosistemas, así como los bienes y servicios que proporcionan los ecosistemas de arrecifes de coral. [21]
Las zooxantelas , las algas microscópicas que viven dentro del coral, le dan color y le proporcionan alimento a través de la fotosíntesis.

Los corales que forman los grandes ecosistemas arrecifales de los mares tropicales dependen de una relación simbiótica con protozoos flagelados unicelulares similares a algas llamados zooxantelas que viven dentro de sus tejidos y dan al coral su coloración. Las zooxantelas proporcionan al coral nutrientes 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 necesarios 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. [22] Para asegurar la supervivencia a corto plazo, el pólipo coralino consume o expulsa las zooxantelas. Esto produce una apariencia más clara o completamente blanca, de ahí el término "blanqueado". [23] En condiciones de estrés leve, algunos corales pueden aparecer de color azul brillante, rosa, violeta o amarillo en lugar de blanco, debido a la presencia continua o aumentada de moléculas de pigmento intrínsecas de las células de coral, un fenómeno conocido como "blanqueamiento colorido". [24] Como las zooxantelas proporcionan hasta el 90 por ciento de las necesidades energéticas del coral a través de productos de la fotosíntesis, después de expulsarlas, el coral puede comenzar a morir de hambre. [2]

Los corales pueden sobrevivir a perturbaciones a corto plazo, pero si las condiciones que conducen a la expulsión de las zooxantelas persisten, las posibilidades de supervivencia del coral disminuyen. Para recuperarse del blanqueamiento, las zooxantelas tienen que volver a entrar en los tejidos de los pólipos de coral y reiniciar la fotosíntesis para sustentar al coral en su conjunto y al ecosistema que depende de él. [25] Si los pólipos de coral mueren de hambre después del blanqueamiento, se descompondrán. Las especies de coral duro dejarán entonces atrás sus esqueletos de carbonato de calcio , que serán ocupados por algas , bloqueando eficazmente el recrecimiento del coral. Finalmente, los esqueletos de coral se erosionarán, provocando el colapso de la estructura del arrecife. [ cita requerida ]

Desencadenantes

A la izquierda, un coral sano y a la derecha, un coral blanqueado pero aún vivo.

El blanqueamiento de los corales puede ser causado por varios factores. Si bien los desencadenantes localizados conducen al blanqueamiento localizado, los eventos de blanqueamiento de corales a gran escala de los últimos años han sido desencadenados por el calentamiento global . En vista del aumento de la concentración de dióxido de carbono que se espera para el siglo XXI, se espera que los corales se vuelvan cada vez más raros en los sistemas de arrecifes. [26] Los arrecifes de coral ubicados en aguas cálidas y poco profundas con bajo flujo de agua se han visto más afectados que los arrecifes ubicados en áreas con mayor flujo de agua. [27] Se ha descubierto que las olas de calor marinas causadas por la Oscilación del Sur de El Niño son una de las principales causas del blanqueamiento generalizado de los corales y la consiguiente mortalidad de los mismos. [28]

Lista de desencadenantes

Un colorido fenómeno de blanqueamiento fotografiado en Palawan, Filipinas, en 2010. Los colores se derivan de altas concentraciones de pigmentos protectores del sol producidos por el coral anfitrión. [29]
Coral blanqueado, parcialmente cubierto de algas

Los eventos de blanqueamiento extremo están directamente relacionados con fenómenos inducidos por el clima que aumentan la temperatura del océano , como El Niño-Oscilación del Sur (ENSO). [48] El calentamiento de las aguas superficiales del océano puede provocar el blanqueamiento de los corales, lo que puede causar graves daños y la muerte de los corales. El Sexto Informe de Evaluación del IPCC en 2022 encontró que: "Desde principios de la década de 1980, la frecuencia y la gravedad de los eventos masivos de blanqueamiento de corales han aumentado drásticamente en todo el mundo". [49] : 416  Los arrecifes de coral, así como otros ecosistemas de plataforma marina, como costas rocosas , bosques de algas marinas , pastos marinos y manglares , han sufrido recientemente mortalidades masivas por olas de calor marinas . [49] : 381  Se espera que muchos arrecifes de coral "sufran cambios de fase irreversibles debido a olas de calor marinas con niveles de calentamiento global >1,5 °C". [49] : 382 

Este problema ya fue identificado en 2007 por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) como la mayor amenaza para los sistemas de arrecifes del mundo. [50] [51]

La Gran Barrera de Coral sufrió su primer gran blanqueamiento en 1998. Desde entonces, la frecuencia de estos eventos ha aumentado y se han producido tres en los años 2016-2020. [52] Se prevé que el blanqueamiento se produzca tres veces por década en la Gran Barrera de Coral si el calentamiento se mantiene en 1,5 °C, aumentando cada dos años hasta los 2 °C. [53]

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 tres cuartas partes de los sistemas de arrecifes del mundo, experimentaron eventos de blanqueamiento severos en lo que los científicos concluyeron que fue la peor secuencia de blanqueamiento hasta la fecha". [54]

En un estudio realizado sobre el coral hongo hawaiano Lobactis scutaria , los investigadores descubrieron que las temperaturas más altas y los niveles elevados de radiación fotosintéticamente activa (PAR) tenían un impacto perjudicial en su fisiología reproductiva. El propósito de este estudio fue investigar la supervivencia de los corales constructores de arrecifes en su hábitat natural, ya que la reproducción de los corales se ve obstaculizada por los efectos del cambio climático. [55]

Eventos de blanqueamiento masivo

Coral Acropora blanqueado con coral normal al fondo

Las elevadas temperaturas del agua del mar son la principal causa de los episodios de blanqueamiento masivo. [56] Entre 1979 y 1990 se produjeron sesenta episodios importantes de blanqueamiento de corales, [57] [58] con la consiguiente mortalidad de los corales que afectó a los arrecifes de todas partes del mundo. En 2016 se registró el episodio de blanqueamiento de corales más prolongado. [59] El episodio de blanqueamiento de corales más prolongado y destructivo se debió al fenómeno de El Niño que se produjo entre 2014 y 2017. [60] Durante este tiempo, más del 70 por ciento de los arrecifes de coral de todo el mundo resultaron dañados. [60]

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 la que crece el coral nuevo para reemplazar al muerto. Debido a la naturaleza irregular del blanqueamiento, las condiciones climáticas locales, como la sombra o una corriente de agua más fría, pueden reducir la incidencia del blanqueamiento. [61] La salud y la genética de los corales y las zooxantelas también influyen en el blanqueamiento. [61]

Las colonias de coral de gran tamaño, como los Porites, pueden soportar cambios bruscos de temperatura, mientras que los corales frágiles y ramificados, como los Acropora, son mucho más susceptibles al estrés tras un cambio de temperatura. [62] Los corales expuestos constantemente a niveles bajos de estrés pueden ser más resistentes al blanqueamiento. [63] [64]

Los científicos creen que el blanqueamiento más antiguo conocido fue el del Devónico tardío (Frasniano/Fameniano), también provocado por el aumento de las temperaturas de la superficie del mar. Provocó la desaparición de los arrecifes de coral más grandes de la historia de la Tierra. [65] [66]

Según Clive Wilkinson de la Red Mundial 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 las temperaturas del mar en 2 °C junto con el fuerte evento de El Niño en 1997-1998 . [67]

En abril de 2024, la NOAA confirmó un cuarto evento mundial de blanqueamiento de corales [68] [69] [70]. Se ha estimado que la proporción de arrecifes de coral afectados en todo el mundo por cada uno de los cuatro eventos de blanqueamiento es del 20 %, 35 %, 56 % y 54 %. [71] [72]

Antes de esto, en febrero de 2023 comenzó la segunda gran crisis de blanqueamiento de corales de esta década, que afectó a los arrecifes de 54 naciones en todas las cuencas oceánicas principales . Este evento ha provocado graves daños, con una mortalidad de corales que alcanza hasta el 93% en áreas como la costa del Pacífico cerca de México . Las implicaciones económicas son profundas, ya que los arrecifes de coral contribuyen aproximadamente con $ 2,7 billones anuales a la economía mundial , incluidos $ 36 mil millones solo del turismo. Aunque un próximo cambio a una fase de La Niña puede ofrecer cierto alivio, regiones como Florida ya han experimentado muertes totales en algunos arrecifes, donde las temperaturas han aumentado a 101 °F (38,3 °C). Además, la Gran Barrera de Coral está experimentando su quinto evento de blanqueamiento extenso desde 2016, lo que subraya los riesgos persistentes y graves que enfrentan estos ecosistemas vitales . [73]

Impactos

Dos imágenes de la Gran Barrera de Coral que muestran que el agua más cálida (imagen superior) coincide con los arrecifes de coral (imagen inferior), creando condiciones que pueden causar el blanqueamiento de los corales.
Se observa blanqueamiento en la Gran Barrera de Coral, lo que provoca la privación del hábitat de muchas otras especies marinas.

Los episodios de blanqueamiento de los corales y la consiguiente pérdida de cobertura coralina suelen provocar la disminución de la diversidad de peces. La pérdida de diversidad y abundancia de peces herbívoros afecta especialmente a los ecosistemas de arrecifes de coral. [74] A medida que los episodios de blanqueamiento masivo se produzcan con mayor frecuencia, las poblaciones de peces seguirán 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 los episodios de blanqueamiento. [75]

Impacto económico y político

Según Brian Skoloff, de The Christian Science Monitor , "si los arrecifes desaparecieran, según los expertos, podría haber hambre, pobreza e inestabilidad política". [76] 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 afectaría a las numerosas sociedades humanas que dependen de esos peces para su alimentación y sustento. En los últimos 20 años, la extinción de los arrecifes ha disminuido un 44% en los Cayos de Florida y hasta un 80% tan solo en el Caribe . [77]

Los arrecifes de coral proporcionan varios servicios ecosistémicos , uno de los cuales es ser una pesquería natural, ya que muchos peces comerciales de consumo frecuente desovan o viven sus vidas juveniles en arrecifes de coral alrededor de los trópicos. [78] [79] [80] Por lo tanto, los arrecifes son un sitio de pesca popular y son una fuente importante de ingresos para los pescadores, especialmente las pequeñas pesquerías locales. [80] A medida que el hábitat de los arrecifes de coral disminuye debido al blanqueamiento, las poblaciones de peces asociadas a los arrecifes también disminuyen, lo que afecta las oportunidades de pesca. [78] Un modelo de un estudio de Speers et al. calculó las pérdidas directas para la pesca debido a la disminución de la cobertura de coral en alrededor de $ 49-69 mil millones, si las sociedades humanas continúan emitiendo altos niveles de gases de efecto invernadero. [78] Pero, estas pérdidas podrían reducirse para un beneficio de excedente del consumidor de alrededor de $ 14-20 mil millones, si las sociedades eligen emitir un nivel más bajo de gases de efecto invernadero. [78] Estas pérdidas económicas también tienen implicaciones políticas importantes, ya que recaen desproporcionadamente en los países en desarrollo donde se encuentran los arrecifes, a saber, en el sudeste asiático y alrededor del océano Índico. [78] [80] [81] A los países de estas zonas 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 . [79] [81] Un estudio realizado por Chen et al. sugirió que el valor comercial de los arrecifes disminuye casi un 4% cada vez que la cobertura de coral disminuye un 1% debido a las pérdidas en el ecoturismo y otras posibles actividades recreativas al aire libre. [79]

Los arrecifes de coral también actúan como barrera protectora de las costas, ya que reducen el impacto de las olas, lo que a su vez reduce los daños causados ​​por tormentas, erosiones e inundaciones. Los países que pierdan esta protección natural perderán más dinero debido a la mayor susceptibilidad a las tormentas. Este costo indirecto, combinado con la pérdida de ingresos provenientes del turismo, tendrá enormes efectos económicos. [23]

Monitoreo del blanqueamiento de corales y de la temperatura superficial del mar en los arrecifes

La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos (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 de largo plazo. Los "puntos calientes" son las ubicaciones en las que se mide el estrés térmico, y con el desarrollo de la Semana de Calentamiento por Grados (DHW), se monitorea el estrés térmico del arrecife de coral. [82] [83] El blanqueamiento global de los corales se está detectando antes debido a la teledetección por satélite del aumento de las temperaturas del mar. [82] [84] Es necesario monitorear las altas temperaturas porque los eventos de blanqueamiento de los corales están afectando la reproducción de los arrecifes de coral y la capacidad de crecimiento normal, así como debilitando los corales, lo que eventualmente conduce a su mortalidad. [84] Este sistema detectó el evento de blanqueamiento mundial de 1998, [85] [86] que correspondió al evento de El Niño de 1997-98 . [87] Actualmente, la NOAA monitorea 190 sitios de arrecifes en todo el mundo y envía alertas a científicos investigadores y administradores de arrecifes a través del sitio web NOAA Coral Reef Watch (CRW). [88] Al monitorear el calentamiento de las temperaturas del mar, las alertas tempranas de blanqueamiento de corales alertan a los administradores de arrecifes para que se preparen y generen conciencia sobre futuros eventos de blanqueamiento. [88] Los primeros eventos de blanqueamiento global masivo se registraron en 1998 y 2010, que fue cuando El Niño causó que las temperaturas del océano aumentaran y empeoraran las condiciones de vida de los corales. [60] Se registró que El Niño de 2014-2017 fue el más largo y el más dañino para los corales, que dañó más del 70% de nuestros arrecifes de coral. [60] Se ha informado que más de dos tercios de la Gran Barrera de Coral están blanqueados o muertos. [60]

Para monitorear con precisión la extensión y evolución de los eventos de blanqueamiento, los científicos están utilizando técnicas fotogramétricas submarinas para crear ortofotografías precisas de transectos de arrecifes de coral y segmentación de imágenes asistida por IA con herramientas de código abierto como TagLab para identificar a partir de estas fotos el estado de salud de los corales. [89]

Una representación visual del proceso mediante el cual el dióxido de carbono atmosférico contribuye a la acidificación de los océanos. [1]

Cambios en la química de los océanos

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. [90] [91] Esto se debe a que la acidificación de los océanos disminuye la cantidad de iones de carbonato en el agua, lo que dificulta que los corales absorban el carbonato de calcio que necesitan para el esqueleto. Como resultado, la resiliencia de los arrecifes disminuye, mientras que se les hace más fácil erosionarse y disolverse. [92] Además, el aumento del CO2 permite que la sobrepesca y la nutrificación por herbívoros cambien los ecosistemas dominados por corales a ecosistemas dominados por algas. [93] Un estudio reciente del Centro Atkinson para un Futuro Sostenible descubrió que con la combinación de acidificación y aumento de la temperatura, los niveles de CO2 podrían llegar a ser demasiado altos para que los corales sobrevivan en tan solo 50 años. [90]

Blanqueamiento de corales debido a la fotoinhibición de zooxantelas

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

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 son parte del género Symbiodinium y el reino Alveolata . Estos organismos son fitoplancton y, por lo tanto, realizan la fotosíntesis. El organismo huésped aprovecha los productos de la fotosíntesis, es decir, oxígeno, azúcar, etc., y a cambio, a las zooxantelas se les ofrece alojamiento y protección, así como dióxido de carbono, fosfatos y otros compuestos inorgánicos esenciales que las 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 las zooxantelas desempeña un papel en la señalización de huir de los corales. La fotoinhibición de las zooxantelas puede ser causada por la exposición a los filtros UV que se encuentran en los productos de cuidado personal. [97] En un estudio realizado por Zhong et al., la oxibenzona (BP-3) tuvo los efectos más negativos en 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 condujo a un efecto aditivo en la fotoinhibición y el estrés general en las especies de coral. [98]

Enfermedad infecciosa

Después de los eventos de blanqueamiento, ha habido un aumento en el brote de enfermedades globales entre las poblaciones de coral. Esto se debe al estado debilitado de los corales que los hace susceptibles a la infección causada por patógenos portadores de enfermedades. [28] Las bacterias infecciosas de la especie Vibrio shiloi son el agente blanqueador de Oculina patagonica en el mar Mediterráneo , causando este efecto al atacar a las zooxantelas. [99] [100] [101] V. shiloi es infecciosa solo durante los períodos cálidos. La temperatura elevada aumenta la virulencia de V. shiloi , que luego puede adherirse a un receptor que contiene beta-galactósido en el moco superficial del coral huésped. [100] [102] V. shiloi luego penetra la epidermis del coral , se multiplica y produce toxinas tanto termoestables como termosensibles , que afectan a las zooxantelas inhibiendo la fotosíntesis y causando lisis . [ cita requerida ]

Durante el verano de 2003, los arrecifes de coral del mar Mediterráneo parecieron desarrollar resistencia al patógeno y no se observó ninguna infección posterior. [103] La principal hipótesis para la aparición de resistencia es la presencia de comunidades simbióticas de bacterias protectoras que viven en los corales. En 2011 no se habían identificado las especies bacterianas capaces de lisar a V. shiloi. [ cita requerida ]

Por región

Océano Pacífico

Gran Barrera de Coral

La Gran Barrera de Coral a lo largo de la costa de Australia experimentó eventos de blanqueamiento en 1980, 1982, 1992, 1994, 1998, 2002, 2006, 2016, 2017 y 2022. [104] [105] Algunas ubicaciones sufrieron daños graves, con hasta un 90% de mortalidad. [106] Los eventos más generalizados e intensos ocurrieron en los veranos de 1998 y 2002, con un 42% y un 54%, respectivamente, de los arrecifes blanqueados en cierta medida y un 18% fuertemente blanqueados. [107] [108] Sin embargo, las pérdidas de coral en el arrecife entre 1995 y 2009 fueron compensadas en gran medida por el crecimiento de nuevos corales. [109] Un análisis general de la pérdida de corales encontró que las poblaciones de coral en la Gran Barrera de Coral habían disminuido en un 50,7% entre 1985 y 2012, pero solo alrededor del 10% de esa disminución se atribuyó al blanqueamiento, y el 90% restante se debió aproximadamente en partes iguales a ciclones tropicales y a la depredación de estrellas de mar corona de espinas . [110] Desde 2014 se ha producido un blanqueamiento masivo global de corales debido a las temperaturas más altas registradas que asolan los océanos. Estas temperaturas han causado el blanqueamiento de corales más grave y generalizado jamás registrado en la Gran Barrera de Coral. El blanqueamiento más grave en 2016 ocurrió cerca de Port Douglas. A finales de noviembre de 2016, los estudios de 62 arrecifes mostraron que el estrés térmico a largo plazo del cambio climático causó una pérdida del 29% de los corales de aguas poco profundas. La mayor muerte de corales y pérdida de hábitat de arrecifes se produjo en los arrecifes costeros y de plataforma media alrededor de Cape Grenville y Princess Charlotte Bay. [111] Los escenarios de calentamiento moderado del IPCC (B1 a A1T, 2 °C para 2100, IPCC, 2007, Tabla SPM.3, pág. 13 [112] ) pronostican que es muy probable que los corales de la Gran Barrera de Coral experimenten regularmente temperaturas de verano lo suficientemente altas como para inducir el blanqueamiento. [107]

Hawai

En 1996, el primer blanqueamiento importante 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. [113] En 2014, biólogos de la Universidad de Queensland observaron el primer evento de blanqueamiento masivo y lo atribuyeron a The Blob . [114] En 2014 y 2015, un estudio en la Reserva Natural de la Bahía de Hanauma en Oahu encontró que el 47% de los corales sufrían blanqueamiento de corales y cerca del 10% de los corales moribundos. [115] En 2014 y 2015, el 56% de los arrecifes de coral de la gran isla 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. [116] 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. [117] 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 estaban blanqueados. En la isla grande, aproximadamente el 40% de los corales experimentaron blanqueamiento en el área costera de Kona . La DAR declaró que los recientes eventos de blanqueamiento no han sido tan graves como los eventos de 2014-2015. [118] En 2020, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) publicó el primer informe sobre el estado de los arrecifes de coral a nivel nacional. El informe declaró que las islas hawaianas del noroeste y principales estaban en "buena" forma, lo que significa que los corales se han visto moderadamente afectados. [119]

  • Política de protección solar en Hawái En mayo de 2018, Hawái aprobó el proyecto de ley "SB-2571", que prohíbe la venta de protectores solares que contengan sustancias químicas consideradas propicias al blanqueamiento de los corales en los arrecifes locales de la isla. El proyecto de ley fue firmado por David Ige , del partido demócrata. [120]   Una sustancia química considerada tóxica en el SB-2571 es la " oxibenzona " (también prohibida; octinoxato ), una sustancia química que se vuelve tóxica para los corales cuando se expone a la luz solar. Hasta una décima parte de las aproximadamente 14.000 toneladas de protector solar que contaminan las zonas de los arrecifes de coral contiene oxibenzona, lo que pone a casi la mitad de todos los arrecifes de coral en peligro de exposición. Los arrecifes de coral muestran mayores tasas de blanqueamiento tanto en entornos controlados como naturales cuando se exponen a altos niveles de oxibenzona, que se encuentra en muchos productos comerciales de protección solar. [121] Otro estudio mostró que, con el tiempo, la presencia de oxibenzona en el agua disminuirá la resistencia de un arrecife para hacer frente a otros eventos de blanqueamiento, como el aumento de la temperatura del agua. [122] La SB-2571 prohibió todos los productos de protección solar, con excepción de los productos de venta con receta. Hawái es el primer estado de EE. UU. en introducir este tipo de prohibición, que entró en vigor en enero de 2021. [120]

Isla Jarvis

Entre 1960 y 2016 se produjeron ocho eventos de blanqueamiento graves y dos moderados en la comunidad coralina de la isla Jarvis , y el blanqueamiento de 2015-2016 mostró una gravedad sin precedentes registrada. [123]

Japón

Alrededor del 94% de los corales de la isla Iriomote de Japón , en las islas Ryukyu, se blanquearon durante un importante evento de blanqueamiento de corales que ocurrió en 2016. [124] Antes de este evento, la región solía experimentar múltiples tifones durante julio y agosto. Sin embargo, durante este evento en particular, no se detectó ningún tifón hasta septiembre, lo que sugiere un período prolongado de altas temperaturas del agua de mar. [125] [124] 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. [126]

Océano Índico

Las zonas con arrecifes de coral han sufrido daños permanentes a causa del aumento de las temperaturas del mar, especialmente en el océano Índico. En las Maldivas, Sri Lanka , Kenia , Tanzania y las Seychelles , durante el gran blanqueamiento de 1997-98, se ha perdido hasta el 90% de la cobertura coralina. En 1998, se informó de que el 20% de los corales del océano Índico habían muerto y el 80% estaban blanqueados. [3] Las zonas tropicales poco profundas del océano Índico ya están experimentando lo que se prevé que sean las condiciones oceánicas mundiales en el futuro. Los corales que han sobrevivido en las zonas poco profundas del océano Índico pueden ser candidatos adecuados para los esfuerzos de restauración de los corales en otras zonas del mundo, ya que son capaces de sobrevivir a las condiciones extremas del océano. [127]

Maldivas

Las Maldivas tienen más de 20.000 km2 de arrecifes, de los cuales más del 60% del coral ha sufrido blanqueamiento en 2016. [128] [129] [130] Además, el arrecife de coral de las Maldivas se enfrenta a riesgos derivados de la creciente industria del turismo y la construcción costera, [131] así como de proyectos de recuperación de tierras , [132] junto con desafíos naturales como las enfermedades. [133] [134]

Tailandia

Los ecosistemas de arrecifes de coral son una característica notable de la costa occidental del Golfo de Tailandia. En 1998 y 2010, hubo eventos de blanqueamiento en Tailandia; los efectos de ambos sucesos variaron entre las especies de coral, y algunas exhibieron mayor resiliencia al blanqueamiento de 2010. A diferencia de 1998, hubo un evento de blanqueamiento más severo en 2010. [135] Tailandia experimentó un blanqueamiento masivo severo en 2010 que afectó al 70% del coral en el Mar de Andamán . Entre el 30% y el 95% del coral blanqueado murió. [136]

Indonesia

Los corales Acropora eran las especies de coral dominantes del sistema de arrecifes de Indonesia, sin embargo, son extremadamente vulnerables a los factores estresantes externos. Se realizó un estudio para estudiar el efecto del evento de blanqueamiento masivo en 2010 en Acropora . La recuperación posterior al blanqueamiento está influenciada por la gravedad y la frecuencia del evento de blanqueamiento. [137] La ​​investigación indica que las perturbaciones moderadas frecuentes tienden a afectar a Porites , mientras que las perturbaciones menos frecuentes pero más fuertes afectan principalmente a Acropora . En consecuencia, Acropora demuestra un rápido rebrote en tales casos. [138]

En 2017, se realizó un estudio en dos islas de Indonesia para ver cómo era su cobertura de coral. Uno de los lugares eran 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 las formas de vida se clasificaron como malas, con una cobertura de coral promedio del 22,2%.

Océano Atlántico

Estados Unidos

Durante el blanqueamiento masivo de 2005 en Florida, los patrones de blanqueamiento variaron entre especies. Colpophyllia natans y Diploria strigosa fueron particularmente susceptibles al estrés térmico, mientras que Stephanocoenia intersepta exhibió una mayor tolerancia. Además, se observó que las colonias de coral más grandes experimentaron más blanqueamiento en comparación con las más pequeñas. La predicción sugiere que es probable que los eventos de blanqueamiento masivo afecten a las colonias de coral más grandes incluso dentro de la misma comunidad. [139]

En el sur de Florida , un estudio de 2016 sobre corales grandes desde Key Biscayne hasta Fort Lauderdale encontró que aproximadamente el 66% de los corales estaban muertos o reducidos a menos de la mitad de su tejido vivo. [140]

Belice

El primer episodio de blanqueamiento masivo registrado en la barrera de coral de Belice se produjo en 1998, cuando las temperaturas a nivel del mar alcanzaron los 31,5 °C (88,7 °F) entre el 10 de agosto y el 14 de octubre. El huracán Mitch trajo tormentas el 27 de octubre, pero sólo redujo las temperaturas en un grado o menos. Durante este período, se produjo un blanqueamiento masivo en el arrecife frontal y la laguna. Aunque algunas colonias del arrecife frontal sufrieron algunos daños, la mortalidad de los corales en la laguna fue catastrófica. [ cita requerida ]

El coral más abundante 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 resultados fueron devastadores. Prácticamente todos los corales vivos estaban blanqueados y sus esqueletos indicaban que habían muerto recientemente. En el fondo de la laguna, se observó un blanqueamiento completo entre los A. tenuifolia . Además, los estudios realizados en 1999 y 2000 mostraron una mortalidad casi total de A. tenuifolia en todas las profundidades. También se observaron patrones similares en otras especies de coral. Las mediciones de la turbidez del agua sugieren que estas mortalidades se atribuyeron al aumento de las temperaturas del agua en lugar de a la radiación solar. [ cita requerida ]

caribe

Se estima que la cobertura de coral duro en los arrecifes del Caribe ha disminuido en un 80%, desde un promedio de 50% en la década de 1970 a solo un 10% a principios de la década de 2000. [141] Un estudio de 2013 para dar seguimiento a un evento de blanqueamiento masivo en Tobago en 2010 mostró que después de solo un año, la mayoría de las especies dominantes disminuyeron en un 62%, mientras que la abundancia de coral disminuyó en un 50%. Sin embargo, entre 2011 y 2013, la cobertura de coral aumentó para 10 de las 26 especies dominantes, pero disminuyó para otras 5 poblaciones. [142]

Otras áreas

Los corales del sur del mar Rojo no se blanquean a pesar de que las temperaturas del agua en verano alcanzan los 34 °C (93 °F). [63] [143] El blanqueamiento de los corales en el mar Rojo es más común en la sección norte de los arrecifes; la parte sur del arrecife se ha visto afectada por estrellas de mar que se comen los corales, pesca con dinamita e impactos humanos en el medio ambiente. En 1988, hubo un evento de blanqueamiento masivo que afectó a los arrecifes de Arabia Saudita y Sudán, aunque los arrecifes del sur fueron más resistentes y los afectó muy poco. Anteriormente, se pensaba que el arrecife del norte sufre más por el blanqueamiento de los corales y muestra una rápida renovación de los corales, mientras que se pensaba que el arrecife del sur no sufría el blanqueamiento tan severamente y mostraba una mayor consistencia. Sin embargo, una nueva investigación muestra que donde el arrecife del sur debería ser más grande y más saludable que el del norte, no lo fue. Se cree que esto se debe a importantes perturbaciones en la historia reciente por eventos de blanqueamiento y estrellas de mar que se comen los corales. [144] En 2010, se produjo un blanqueamiento de corales en Arabia Saudita y Sudán, donde la temperatura aumentó entre 10 y 11 grados. Algunos taxones experimentaron un blanqueamiento del 80% al 100% de sus colonias, mientras que otros mostraron un blanqueamiento del 20% de media. [145]

Adaptación de los corales

Este esquema muestra cómo el blanqueamiento puede desencadenar la producción de pigmentos protectores del sol que son responsables de los colores brillantes observados durante algunos episodios de blanqueamiento. En caso de un episodio de estrés leve o breve, los pigmentos protectores pueden ayudar a los simbiontes de las algas a regresar al coral una vez finalizado el episodio de estrés, lo que ayuda al coral a recuperarse y sobrevivir al evento de blanqueamiento. [24]

En los últimos tiempos, el cambio climático se ha relacionado con un notable aumento de la mortalidad de los corales. Además, cada vez hay más pruebas de que las bacterias asociadas a los corales contribuyen a su capacidad de soportar el estrés térmico. Se han llevado a cabo intentos para mejorar la resiliencia de los corales frente a los incidentes de blanqueamiento. [146] Dado que los corales son los componentes fundamentales de los arrecifes de coral, su declive afecta significativamente la resistencia y la composición de los arrecifes [147] , lo que afecta directamente a los organismos que habitan en ellos. [146]

En 2010, investigadores de Penn State descubrieron corales que prosperaban mientras utilizaban una especie inusual de algas simbióticas en las cálidas aguas del mar de Andamán en el océano Índico. Las zooxantelas normales no pueden soportar temperaturas tan altas como las que había 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 a diferentes especies de algas simbióticas que son resistentes a las altas temperaturas y pueden vivir dentro de los arrecifes. [148] [149] En 2010, investigadores de la Universidad de Stanford también encontraron corales alrededor de las islas 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 gran aumento de calor. Los estudios mostraron que los corales de la costa de la isla de Ofu, cerca de Samoa Americana, se han entrenado para soportar las altas temperaturas. Los investigadores ahora se plantean una nueva pregunta: ¿podemos condicionar de esta manera los corales que no son de esta zona e introducirlos lentamente a temperaturas más altas durante cortos períodos de tiempo y hacerlos más resistentes al aumento de las temperaturas del océano? [150]

Ciertos episodios de blanqueamiento leve pueden hacer que los corales produzcan altas concentraciones de pigmentos protectores solares para protegerse de un mayor estrés. [24] Algunos de los pigmentos producidos tienen tonalidades rosadas, azules o violetas, mientras que otros son muy fluorescentes . La producción de estos pigmentos por parte de los corales de aguas poco profundas se ve estimulada por la luz azul. [151] Cuando los corales se blanquean, la luz azul dentro del tejido coralino aumenta considerablemente porque ya no es absorbida por los pigmentos fotosintéticos que se encuentran dentro de las algas simbióticas, y en su lugar es reflejada por el esqueleto blanco del coral. [152] Esto provoca un aumento en la producción de pigmentos protectores solares, lo que hace que los corales blanqueados parezcan muy coloridos en lugar de blancos, un fenómeno a veces llamado "blanqueamiento de corales coloridos". [24]

El aumento de la temperatura de la superficie del mar conduce al adelgazamiento de la epidermis y la apoptosis de las células de la gastrodermis en el coral huésped. [153] La reducción de la apoptosis y la gastrodermis se ve a través del epitelio , lo que lleva a una pérdida de hasta el 50% en la concentración de simbiontes en un corto período de tiempo. [154] En condiciones de alta temperatura o mayor exposición a la luz, el coral exhibirá una respuesta de estrés que incluye la producción de especies reactivas de oxígeno, la acumulación de esto si no se elimina por los sistemas antioxidantes conducirá a la muerte del coral. [153] Los estudios que prueban las estructuras del coral en entornos de estrés térmico muestran que el grosor del coral en sí disminuye en gran medida bajo estrés térmico en comparación con el control. [154] Con la muerte de las zooxantelas en los eventos de estrés térmico, el coral debe encontrar nuevas fuentes para recolectar carbono fijado para generar energía, se ha descubierto que las especies de coral que pueden aumentar sus tendencias carnívoras tienen una mayor probabilidad de recuperarse de los eventos de blanqueamiento. [155] [153]

Después de que las zooxantelas abandonan el coral, las estructuras coralinas suelen ser invadidas por algas debido a su capacidad de competir con las zooxantelas, ya que necesitan menos recursos para sobrevivir. [156] Hay poca evidencia de competencia entre zooxantelas y algas, pero en ausencia de zooxantelas, las algas prosperan en las estructuras coralinas. [156] Una vez que las algas toman el control y el coral ya no puede sostenerse, las estructuras a menudo comienzan a descomponerse debido a la acidificación del océano . [157] [156] La acidificación del océano es el proceso por el cual el dióxido de carbono se absorbe en el océano, esto disminuye las cantidades de iones de carbonato en el océano, un ion necesario que los corales utilizan para construir sus esqueletos. [157] Los corales pasan por procesos de descalcificación y calcificación durante diferentes momentos del día y del año debido a las fluctuaciones de temperatura. [158] Según los escenarios actuales de las vías de emisión del IPCC , los corales tienden a desintegrarse y los meses de invierno con temperaturas más frías no serán tiempo suficiente para que los corales se reformen. [158]

Asistencia artificial

En 2020, los científicos informaron haber desarrollado 10 cepas clonales de endosimbiontes de microalgas coralinas comunes a temperaturas elevadas durante 4 años, lo que aumentó su tolerancia térmica para la resiliencia climática . Tres de las cepas aumentaron la tolerancia al blanqueamiento de los corales después de la reintroducción en larvas hospedantes de coral. Sus cepas y hallazgos pueden ser potencialmente relevantes para la adaptación y mitigación del cambio climático y se planean más pruebas de cepas de algas en colonias adultas en una variedad de especies de coral. [159] [160] [161]

En 2021, los investigadores demostraron que los probióticos pueden ayudar a los arrecifes de coral a mitigar el estrés térmico, lo que indica que esto podría hacerlos más resistentes al cambio climático y mitigar el blanqueamiento de los corales. [162] [163]

Recuperación y cambios en el régimen de macroalgas

Después de que los corales experimentan un evento de blanqueamiento debido al aumento del estrés por temperatura, algunos arrecifes pueden regresar a su estado original, previo al blanqueamiento. [164] [165] Los arrecifes se recuperan del blanqueamiento, donde son recolonizados por zooxantelas , o experimentan un cambio de régimen , donde los arrecifes de coral previamente florecientes son invadidos por gruesas capas de macroalgas. [166] Esto inhibe un mayor crecimiento 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 entonces más susceptibles a otros problemas, como la disminución de la calidad del agua y la eliminación de peces herbívoros, porque el crecimiento del coral es más débil. [26] Descubrir qué hace que los arrecifes sean resilientes o se recuperen de los eventos de blanqueamiento es de importancia primordial porque ayuda a informar los esfuerzos de conservación y a proteger el coral de manera más efectiva.

Un tema principal de investigación sobre la recuperación de los corales se relaciona con la idea de los supercorales, también conocidos como los corales que viven y prosperan en regiones y cuerpos de agua naturalmente más cálidos y más ácidos. Cuando se trasplantan a arrecifes en peligro o blanqueados, su resiliencia e irradiancia pueden equipar a las algas para vivir entre los corales blanqueados. Como sugiere Emma Camp, exploradora de National Geographic, biogeoquímica marina y embajadora de Biodiversidad para la organización benéfica IBEX Earth, [167] los supercorales podrían tener la capacidad de ayudar con los arrecifes dañados a largo plazo. [ cita requerida ] Si bien puede llevar de 10 a 15 años restaurar los arrecifes de coral dañados y blanqueados, [168] los supercorales podrían tener impactos duraderos a pesar del cambio climático a medida que los océanos aumentan de temperatura y ganan más acidez. Con el respaldo de la investigación de Ruth Gates , Camp ha analizado los niveles más bajos de oxígeno y los hábitats extremos e inesperados en los que se pueden encontrar arrecifes en todo el mundo. [ cita requerida ]

Los corales han demostrado ser resistentes a perturbaciones a corto plazo. Se ha demostrado su recuperación después de perturbaciones por tormentas e invasiones de estrellas de mar corona de espinas . [164] Las especies de peces tienden a evolucionar mejor después de una perturbación del arrecife que las especies de coral, ya que los corales muestran una recuperación limitada y los ensamblajes de peces de arrecife han mostrado pocos cambios como resultado de perturbaciones a corto plazo. [164] Por el contrario, los ensamblajes de peces en 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 ensamblajes de peces contenían especies más generalistas y menos especies dependientes del coral. [164] Las respuestas al blanqueamiento de los corales son diversas entre las especies de peces de arrecife, según los recursos afectados. [169] El aumento de la temperatura del mar y el blanqueamiento de los corales no afectan directamente a la mortalidad de los peces adultos, pero ambos tienen muchas consecuencias indirectas. [169] Las poblaciones de peces asociadas a los corales tienden a estar en declive 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. [169] Los estudios señalan que se necesitan mejores métodos para medir los efectos de las perturbaciones en la resiliencia de los corales. [164] [170]

pez damisela limón
El pez damisela limón ( Pomacentrus moluccensis ) es una especie asociada a los corales que ha demostrado disminuir drásticamente después del blanqueamiento de los corales. [171]

Hasta hace poco, los factores que median en la recuperación de los arrecifes de coral tras el blanqueamiento no habían sido bien estudiados. La investigación de Graham et al. (2015) estudió 21 arrecifes alrededor de Seychelles en el Indo-Pacífico con el fin de documentar los efectos a largo plazo del blanqueamiento de los corales. [165] 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. [165] 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. [165] En general, la resiliencia se observó más en los sistemas de arrecifes de coral que eran estructuralmente complejos y en aguas más profundas. [165]

Los roles ecológicos y los grupos funcionales de las especies también juegan un papel en la recuperación del potencial de cambio de régimen en los sistemas de arrecifes. Los arrecifes de coral se ven afectados por la bioerosión, el raspado y el pastoreo de especies de peces. Las especies bioerosionadoras eliminan los corales muertos, las especies raspadoras eliminan las algas y los sedimentos para promover el crecimiento futuro, las especies de pastoreo eliminan las algas. [172] La presencia de cada tipo de especie puede influir en la capacidad de niveles normales de reclutamiento de corales, lo cual es una parte importante de la recuperación de los corales. [172] La disminución del número de especies de pastoreo después del blanqueamiento de los corales en el Caribe se ha comparado con los sistemas dominados por erizos de mar que no experimentan cambios de régimen en condiciones dominadas por macroalgas carnosas. [166]

Siempre existe la posibilidad de cambios no observables, o pérdidas crípticas o de resiliencia, en la capacidad de una comunidad coralina para realizar procesos ecológicos. [164] [172] Estas pérdidas crípticas pueden dar lugar a cambios de régimen imprevistos o a cambios ecológicos. [164] 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 coralinos y políticas de conservación mejor informadas para proteger los arrecifes de coral en los próximos años. [164] [165] [170] [172]

Reconstrucción de los arrecifes de coral

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 haciendo experimentos en tanques de crecimiento e investigación de corales para ayudar a reponer su población. [60] Estos tanques de investigación imitan el entorno natural de los arrecifes de coral en el océano. [60] Están cultivando corales en estos tanques para usarlos en sus experimentos, por lo que no se dañan ni se sacan más corales del océano. [60] También están trasplantando los corales cultivados con éxito de los tanques de investigación y colocándolos en las áreas del océano donde los arrecifes se están muriendo. [60] Ruth Gates y Madelaine Van Oppen están realizando un experimento en algunos tanques de crecimiento e investigación de corales. [60] Están tratando de hacer "supercorales" que puedan soportar algunos de los factores ambientales por los que los corales están muriendo actualmente. [60] Van Oppen también está trabajando en el desarrollo de un tipo de alga que tendrá una relación simbiótica con los corales y puede soportar fluctuaciones de temperatura del agua durante largos períodos de tiempo. [60] Este proyecto puede estar ayudando a reponer nuestros arrecifes, pero el proceso de crecimiento de los corales en tanques de investigación requiere mucho tiempo. [60] Puede tomar al menos 10 años para que los corales crezcan completamente y maduren lo suficiente como para poder reproducirse. [60] Después de la muerte de Ruth Gates en octubre de 2018, su equipo en el Gates Coral Lab en el Instituto de Biología Marina de Hawái continúa su investigación sobre los esfuerzos de restauración. La investigación continua y los esfuerzos de restauración en el Gates Coral Lab se centran 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. [173] [174] A partir de 2019, el equipo del Gates Coral Lab determinó que las técnicas de restauración a gran escala no serían efectivas; Se están probando esfuerzos localizados para restaurar los arrecifes de coral a nivel individual 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. [175]

Áreas marinas protegidas

Ejemplo de un cartel de Área Marina Protegida en la isla de Rarotonga en Hawaii .

Las áreas marinas protegidas (AMP) son áreas seccionadas del océano designadas para la protección de actividades humanas como la pesca y el turismo no gestionado. Según la NOAA , las AMP ocupan actualmente el 26% de las aguas de EE. UU. [176] Se ha documentado que las AMP mejoran y previenen los efectos del blanqueamiento de los corales en los Estados Unidos. En 2018, una investigación realizada por científicos de corales en el Caribe concluyó que las áreas del océano administradas/protegidas por el gobierno habían mejorado las condiciones en las que los arrecifes de coral podían prosperar. Las AMP defienden los ecosistemas de la sobrepesca , lo que permite que múltiples especies de peces prosperen y agoten la densidad de algas marinas , lo que facilita que los organismos coralinos jóvenes crezcan y aumenten su población/fuerza. [177] A partir de este estudio, se registró un aumento del 62% en las poblaciones de coral debido a la protección de un AMP. Las poblaciones más altas de corales jóvenes aumentan la longevidad de un arrecife, así como su capacidad para recuperarse de eventos extremos de blanqueamiento. [178]

Impactos locales y soluciones al blanqueamiento de los corales

Existen varios factores de estrés que afectan localmente el blanqueamiento de los corales, entre ellos la sedimentación, el apoyo continuo al desarrollo urbano, el cambio de la tierra, el aumento del turismo, las aguas residuales sin tratar y la contaminación. Por ejemplo, el aumento del turismo es bueno para un país, pero también tiene sus costos. Un ejemplo es la República Dominicana, que depende en gran medida de sus arrecifes de coral para atraer turistas, lo que da como resultado un aumento del daño estructural, la sobrepesca, la contaminación por nutrientes y un aumento de las enfermedades en los arrecifes de coral. Como resultado, la República Dominicana ha implementado un plan de gestión sostenible para sus áreas terrestres y marinas para regular el ecoturismo . [179]

Valor económico de los arrecifes de coral

Los arrecifes de coral proporcionan refugio a aproximadamente la cuarta parte de todas las especies oceánicas. [180] Los expertos estiman que los servicios de los arrecifes de coral valen hasta $ 1.2 millones por hectárea, lo que se traduce en un promedio de $ 172 mil millones por año. [181] Los beneficios de los arrecifes de coral incluyen proporcionar estructuras físicas como protección de la costa, servicios bióticos dentro y entre ecosistemas, servicios biogeoquímicos como mantener los niveles de nitrógeno en el océano, registros climáticos y servicios recreativos y comerciales (turismo). [182] Los arrecifes de coral son uno de los mejores ecosistemas marinos para usar como fuente de alimento. [46] Los arrecifes de coral también son el hábitat perfecto para especies raras y económicamente importantes de peces tropicales, ya que brindan el área perfecta para que los peces se reproduzcan y creen viveros. [46] Si las poblaciones de peces y corales en el arrecife son altas, entonces 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. [46] Los arrecifes también tienen cierta importancia cultural en regiones específicas alrededor del mundo. [46]

Análisis costo-beneficio de la reducción de la pérdida de arrecifes de coral

La restauración de los corales es una estrategia común que se utiliza para combatir los problemas provocados por el calentamiento global; sin embargo, si bien se tienen en cuenta principalmente los factores ecológicos, también es necesario abordar los factores sociales, económicos y de gobernanza. [183] ​​El rápido crecimiento de la promoción y la aplicación de medidas de intervención, como la restauración de los corales, son resultado de los efectos cada vez más intensos del cambio climático y la presión humana sobre los arrecifes de coral. El objetivo es preservar los arrecifes restantes y las funciones que proporcionan al ecosistema arrecifal. [184]

El Acuerdo de París ha ofrecido razones para la esperanza al comprometer a las naciones de todo el mundo a mantener el aumento de las temperaturas medias mundiales significativamente por debajo de los 2 °C en comparación con los niveles preindustriales, con esfuerzos concertados destinados a limitar el aumento a 1,5 °C. [185] En 2010, el Plan Estratégico para la Diversidad Biológica 2011-2020 del Convenio sobre la Diversidad Biológica (CDB) creó veinte objetivos distintos para el desarrollo sostenible para después de 2015. El objetivo 10 indica el objetivo de minimizar las "presiones antropogénicas sobre los arrecifes de coral ". [186] 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 de dólares y un costo recurrente de 81 millones de dólares. 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 de dólares con costos recurrentes de 130 millones de dólares. El CDB reconoce que puede estar subestimando los costos y recursos necesarios para alcanzar esta meta debido a la falta de datos relevantes, pero, no obstante, el análisis costo-beneficio muestra que los beneficios superan los costos en una cantidad suficientemente grande para ambos programas (relación costo-beneficio de 95,3 y 98,5) de modo que "hay un amplio margen para aumentar los gastos en protección de los corales y aun así lograr una relación costo-beneficio que sea muy superior a uno". [186]

Véase también

Referencias

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