Blanqueamiento de corales: significado, ocurrencia y factores que causan el blanqueamiento de corales

Lea este artículo para aprender sobre la decoloración del coral: significado, ocurrencia y factores que causan la decoloración del coral:

La decoloración de los corales se refiere a la pérdida de color de los corales que forman los ecosistemas altamente frágiles, los arrecifes de coral. Los arrecifes de coral están ubicados en aguas tropicales circunpicales poco profundas a lo largo de islas y continentes.

Los sustratos del arrecife están compuestos de carbonato de calcio de corales escleractinianos vivos y muertos. Los arrecifes de coral se conocen como bosques tropicales de los océanos porque tienen una productividad y biodiversidad muy altas.

Esto se debe a que los corales escleractinos están en estrecha asociación con otros invertebrados, vertebrados y plantas aquí y juntos están involucrados en un proceso de acoplamiento y reciclaje de recursos. Los corales escleractinios (Phylum Cnidaria) construyen esqueletos de carbonato de calcio secuestrados del agua. Una vez que el pólipo de coral muere, su esqueleto se convierte en parte del arrecife.

Los corales reciben sus nutrientes y energía al capturar diminutos organismos planctónicos y a través de una relación simbiótica con las zooxantelas, microalgas de una sola célula y autoróficas de varios taxones en el Filo Dinoflagellata. Estas algas absorben la luz solar y la convierten en energía. Las zooxantelas ayudan a los corales a producir nutrientes a través de sus funciones fotosintéticas.

Las actividades fotosintéticas ayudan a los corales a obtener compuestos de carbono fijos para obtener energía, aumentar la calcificación y mediar el flujo de nutrientes elementales. Las zooxantelas reciben un ambiente protegido para crecer, así como un buen suministro de dióxido de carbono para la fotosíntesis. Aún así, los corales de crecimiento lento compiten con las algas multicelulares de rápido crecimiento que los corales pueden alimentarse durante el día a través de la fotosíntesis en las zooxantelas y la depredación durante la noche.

Los corales en realidad tienen tejidos claros. Reciben su coloración de las zooxantelas y se ven hermosas. El color particular del coral depende del clado que vive dentro de él.

La decoloración de los corales es una respuesta común al estrés de los corales ante diversas perturbaciones que ocurren en los arrecifes de coral, que incluyen eventos naturales y provocados por el hombre. Las perturbaciones naturales que dañan los arrecifes son tormentas violentas, inundaciones, temperaturas extremas, eventos de Oscilación del Sur (ENOS) de El Niño, exposiciones subaéreas, brotes depredadores y epizootias.

Los factores inducidos por el hombre, como la sobreexplotación, la sobrepesca, el aumento de la sedimentación y la sobrecarga de nutrientes son los responsables del aumento de la disminución de los arrecifes de coral observada en los últimos tiempos. Desde principios de la década de 1980, la decoloración de los arrecifes de coral ha visto un aumento en la frecuencia y una distribución generalizada.

El estrés de blanqueamiento se exhibe también en los corales blandos, las almejas gigantes de Tridacna y algunas esponjas.

¿Qué pasa en la decoloración de coral?

Bajo estrés, los corales expulsan a sus zooxantelas, con quienes tienen una relación simbiótica, lo que lleva a su apariencia más clara o completamente blanca (ya que las algas son responsables de la coloración hermosa de los corales). Este es el blanqueo de coral. El esqueleto calcáreo se muestra a través de los tejidos translúcidos del coral, que ahora están desprovistos de zooxantelas.

Las densidades de las zooxantelas pueden reducir o la concentración de pigmentos fotosintéticos dentro de las algas puede disminuir. Los corales formadores de arrecifes generalmente tienen alrededor de 1-5 x 10 ⁶ zooxantelas cm ² de tejido vivo y 2 a 10 pg de clorofila por zooxantela. Debido a la decoloración, alrededor del 60-90 por ciento de las zooxantelas se pierden y cada uno de estos organismos pierde el 50-80 por ciento de sus pigmentos fotosintéticos.

La decoloración de los corales afecta severamente a los corales. Si el blanqueo disminuye con el tiempo, es decir, si los factores que causan el estrés no son demasiado graves, los corales pueden recuperar sus algas simbióticas en unas pocas semanas o meses. Luego pueden ser recolonizadas por la misma especie de zooxantelas o por una diferente.

Pero si el blanqueo es severo, las zooxantelas empobrecidas no se recuperan y los corales mueren. El arrecife mismo se pierde. Una vez que comienza la decoloración, los corales pueden continuar decolorándose incluso después de eliminar el estresante. Los expertos han advertido que el área total de los arrecifes de coral se ha reducido en un 30 por ciento en los últimos 30 años. Solo en el Caribe, alrededor del 90 por ciento de los arrecifes se han perdido.

La capacidad de los corales para soportar el estrés y la decoloración y para recuperarse de un evento de blanqueamiento varía entre las especies. Por ejemplo, la porites lobata y otros corales grandes y masivos pueden enfrentar con éxito choques de temperatura extremos, mientras que Acropora spp. y otros corales de ramificación frágiles colapsan a la tensión térmica después de los eventos de blanqueo.

Los factores que pueden proporcionar protección contra el blanqueo masivo de corales incluyen la resistencia al blanqueo, la tolerancia al coral y la recuperación de los arrecifes. El riesgo de blanqueo también puede reducirse debido a las condiciones climáticas locales, como mucha sombra o corrientes de agua más fría. La salud y la genética de los corales y las zooxantelas pueden desempeñar un papel importante para influir en el riesgo de decoloración.

Ocurrencia:

Desde la década de 1870, todas las provincias de arrecifes más importantes han informado sobre la mortalidad masiva de corales en los ecosistemas de arrecifes. Pero la frecuencia y la escala de las alteraciones de blanqueo han aumentado en los últimos tiempos. Solo entre 1979 y 1990, se observaron más de 60 eventos de decoloración de arrecifes de coral de un total de 105 mortalidades de corales. Durante los 103 años anteriores a este período, solo se registraron tres eventos de blanqueamiento entre 63 mortalidades masivas de corales.

Se piensa que casi todas las principales regiones de arrecifes de coral del mundo (el Caribe / Atlántico occidental, el Océano Índico, el Océano Pacífico central y occidental, el Golfo Pérsico y el Mar Rojo) han tenido decoloración y mortalidad de corales desde los años ochenta.

Antes de la década de 1980, ocurrieron eventos de decoloración y mortalidad de corales durante períodos de alta temperatura del agua del mar, pero las perturbaciones ocurrieron solo en ciertas regiones y en particular en zonas de arrecifes. Pero los eventos de blanqueamiento de coral desde la década de 1980 se han producido en una amplia área geográfica y han afectado a todas las zonas de arrecifes. Los eventos de la década de 1980 ocurrieron durante años de actividad ENOS a gran escala.

Factores que causan la decoloración del coral:

Los corales pueden parecer huesudos e incluso duraderos, pero el hecho es que los arrecifes de coral son extremadamente sensibles al estrés ambiental. Actualmente están amenazados por la contaminación del agua, la erosión del suelo, la exposición durante la marea baja, las condiciones climáticas, el alto uso de fertilizantes, la pesca con explosivos y la conducción descuidada. El calentamiento global tendría un severo impacto en los arrecifes de coral. El calentamiento global significa el aumento de las temperaturas globales del aire y el agua.

Aunque las cálidas aguas tropicales se adaptan a los arrecifes, la temperatura del agua del mar muy alta puede dañar las zooxantelas. El calentamiento global provocaría el derretimiento de los casquetes polares y el aumento del nivel del mar.

Si la luz solar no puede penetrar a través del agua hasta los corales, las algas de las que dependen no podrán realizar la fotosíntesis y los arrecifes perderán una fuente de energía crítica. El agotamiento del ozono aumentaría la radiación ultravioleta en la superficie de la Tierra y causaría eventos de decoloración de los corales. Lo que sigue es una discusión de los factores que inducen el estrés y causan la decoloración de los corales.

Temperatura de levantamiento:

Un factor estresante importante es el aumento o la disminución de la temperatura del agua debido al calentamiento global debido a las actividades humanas. La decoloración de los corales durante el verano se ha atribuido a la alta temperatura de la superficie del mar junto con una alta irradiancia solar.

Las especies de coral prosperan dentro de un margen de temperatura relativamente estrecho; Así, las temperaturas extremas pueden inducir el blanqueo. Se sabe que los eventos de blanqueamiento ocurren durante las repentinas caídas de temperatura (de 3 ° C a -5 ° C durante 5-10 días) que ocurren durante los brotes de aire frío de temporada. Es más frecuente debido al aumento de las temperaturas del agua. Una pequeña anomalía positiva de 1-2 ° C durante 5 a 10 semanas durante los veranos puede inducir la decoloración.

La Gran Barrera de Coral (GBR) ha sufrido ocho eventos de blanqueo masivo desde 1979. La GBR a lo largo de la costa norte de Australia ha sido testigo de dos eventos de blanqueo masivo de coral hasta la fecha: en 1998 y 2002, en los que perdió el 42% y el 54% de arrecifes respectivamente. La GBR del sur fue testigo de un evento similar en 2006.

La mayoría de los arrecifes se recuperaron, con bajos niveles de muertes de coral, pero el daño ha sido grave en algunos lugares. Hasta el 90 por ciento de los corales han muerto en algunas áreas. Este es un ejemplo de la susceptibilidad de los arrecifes de coral al aumento de la temperatura del agua combinada con la acidificación del océano. Mientras que el aumento de las temperaturas ha aumentado la frecuencia y la intensidad del blanqueo, la acidificación ha reducido la capacidad de calcificación de los corales.

Un pequeño aumento de la temperatura durante muchas semanas o un gran aumento (3-4 ° C) durante unos pocos días dará lugar a una disfunción del coral. La decoloración de los corales se ha producido principalmente durante las temporadas de verano o cerca del final de un período de calentamiento prolongado. Según informes, se han producido en épocas de baja velocidad del viento, cielos despejados, mares tranquilos y baja turbidez. Las condiciones favorecen el calentamiento localizado y la alta radiación ultravioleta (UV).

La radiación UV penetra fácilmente en las aguas marinas claras. En realidad, los corales contienen compuestos que absorben los rayos UV que pueden bloquear la radiación UV potencialmente dañina. Pero el aumento de las temperaturas significa una reducción en la concentración de estos compuestos absorbentes de UV en los corales.

Entonces, las zooxantelas son directamente afectadas por la radiación UV. No solo la radiación UV en el rango de 280-400 nm, sino también la radiación fotosintéticamente activa (400-700 nm) se ha implicado en los eventos de blanqueo.

Exposición subaérea:

La exposición repentina de los corales a la atmósfera, cuando hay marea baja extrema, el nivel del mar relacionado con la Oscilación del Sur (ENOS) de El Niño o las elevaciones tectónicas, pueden inducir el blanqueo. Estos, junto con las altas o bajas temperaturas del agua, el aumento de la radiación solar y la dilución del agua de mar podrían provocar la pérdida de zooxantelas y la muerte de los corales.

Sedimentación:

Se ha sostenido que la carga de sedimentos podría hacer que las algas zooxantelas sean más propensas a la decoloración.

Dilución del agua dulce Las precipitaciones generadas por las tormentas y las escorrentías diluyen las aguas de los arrecifes y causan la decoloración de los corales. Pero se sabe que tales eventos de blanqueo son raros. Incluso cuando ocurren, se limitan a pequeñas áreas cercanas a la costa.

Xenobióticos:

Cuando los corales están expuestos a altas concentraciones de contaminantes químicos como el cobre, los herbicidas y el aceite, ocurre el blanqueo de los corales.

Epizootias:

Los patógenos pueden causar blanqueo, pero esto es diferente de otros tipos de blanqueo. En el blanqueamiento inducido por patógenos, las enfermedades de los corales dan como resultado la muerte de colonias parcheadas o enteras y el desprendimiento de tejidos blandos. En el mar Mediterráneo, la coral Oculina patagonica ha sido decolorada. Esto se debió a una bacteria infecciosa, Vibrio shiloi, que atacó a las zooxantelas simbióticas. Las bacterias son infecciosas solo en periodos cálidos. Así que está claro que el calentamiento global resultaría en condiciones cálidas que promoverían la propagación de patógenos e infecciones de los corales.

Aunque no resulta en la decoloración del coral como tal, un aumento en las concentraciones de nutrientes elementales del ambiente, como el amoníaco y el nitrato, resulta en un aumento de las densidades de zooxantelas hasta dos o tres veces. Esto puede causar efectos secundarios como la disminución de la resistencia del coral y el aumento de la susceptibilidad de los corales a las enfermedades.

El blanqueo también puede ser beneficioso:

Investigaciones recientes han revelado que los corales que están constantemente expuestos a niveles bajos de estrés pueden desarrollar algún tipo de resistencia al blanqueo. En realidad, se ha encontrado que cuando los corales están amenazados, el blanqueo puede ayudar a los corales a vivir.

Las colonias de coral, cuando son afectadas por cambios ambientales drásticos, pueden deshacerse de las algas existentes para crear espacio para otras algas que tienen una mayor capacidad de prosperar en las condiciones amenazantes. La decoloración, entonces, es una forma a través de la cual los corales recuperan vigor.

Los experimentos han demostrado que los corales expuestos a cambios ambientales drásticos que sufren un blanqueo son más propensos a sobrevivir eventualmente en comparación con otros corales. Se ha demostrado que los corales tienen una gran capacidad de recuperación. Aunque el aumento de las temperaturas se considera un factor que induce a la decoloración de los corales, en el pasado, los arrecifes de coral florecieron durante los períodos de temperaturas globales cálidas, cuando el nivel del mar aumentó unos 18 pies o seis metros por encima del nivel actual.

Sin embargo, no está claro si el proceso de blanqueo adaptativo podrá salvar los arrecifes de coral atacados por la contaminación o el aumento de las temperaturas del mar.

En un intento por salvar a los arrecifes de coral de la decoloración, los países han comenzado a considerar el desarrollo de estrategias nacionales. La Autoridad de Parques Marinos de la Gran Barrera de Coral ha desarrollado un 'Plan de Respuesta de Blanqueamiento de Coral' para idear una estrategia integral para detectar y responder a los eventos generalizados de blanqueamiento de coral que se realizan en el verano. Un esfuerzo internacional combinado, de amplio alcance, es la necesidad de la hora.