La Gran Barrera de Coral de Australia se extiende a lo largo de cientos de miles de millas cuadradas, abarcando un ecosistema vibrante de corales de colores brillantes y un vasto conjunto de vida marina.

Pero, un estudio reciente encontró que 30 por ciento de sus corales murieron durante una ola de calor de nueve meses de marzo a noviembre 2016.

Este descubrimiento pone de relieve la continua amenaza a los arrecifes de coral en todo el mundo. En los últimos años de 30 solo, durante 50 por ciento de los arrecifes de coral del mundo han muerto.

El calentamiento de las aguas, la contaminación y la sobrepesca son solo algunos de los muchos factores que afectan a estos ecosistemas únicos.  

Afortunadamente, muchos investigadores, ecologistas y activistas de todo el mundo han recurrido a sus recursos para ayudar a conservar y restaurar estas estructuras vitales.

La importancia de los arrecifes de coral

Los arrecifes de coral cubren menos del uno por ciento del fondo del océano, pero durante mucho tiempo han sido considerados como uno de los ecosistemas más valiosos de la tierra.

Estas estructuras importantes admiten más especies por unidad que cualquier otro entorno marino existente, incluida una cuarta parte de los peces del mundo, y un 30 por ciento de la biodiversidad marina total. Especies como corales, almejas, langostas, caballitos de mar, esponjas y tortugas marinas son solo algunas de las muchas criaturas que dependen de los arrecifes de coral para sobrevivir.

Pero las especies marinas no son las únicas que dependen de los arrecifes de coral para su sustento.

Aproximadamente 500 millones de personas en todo el mundo confían en los arrecifes de coral para obtener alimentos e ingresos, con 30 millones de personas casi completamente dependientes de los arrecifes, según los EE.UU. Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA por sus siglas en inglés).

Los arrecifes de coral proporcionan ingresos a las comunidades costeras a través de la pesca, la recreación y el turismo, y sirven como una fuente importante de protección de alimentos y costas para millones de personas anualmente.

Además, los arrecifes de coral contribuyen cada año con miles de millones de dólares a las economías mundiales.

No es de extrañar entonces que su continua degradación tenga un impacto ecológico, económico y cultural significativo en las personas y lugares de todo el mundo.

"Los medios de subsistencia de muchas personas dependen en gran medida de la pesca, el turismo y la protección costera, que son proporcionados por arrecifes de coral saludables", dijo. Aric Bickel, gerente de proyecto y taller en SECORE Internacional, una organización líder para la protección y restauración de los arrecifes de coral. "Si queremos mantener los servicios ecológicos y económicos importantes que proporcionan los arrecifes de coral, tenemos que proteger y restaurar los arrecifes".

Desafortunadamente, los arrecifes de coral enfrentan amenazas y pérdidas persistentes.

Los científicos proyectan que al ritmo actual de degradación, 90 por ciento de todos los arrecifes de coral estará altamente amenazado por 2030.  

¿Qué está matando los arrecifes de coral?

Cada vez más, los arrecifes de coral están sujetos a estrés por el aumento de la temperatura del mar, la contaminación, la pesca invasiva, el turismo descuidado y los fenómenos naturales.

Sin embargo, de acuerdo con la NOAA, las tres principales amenazas a los arrecifes de coral -el cambio climático, la pesca insostenible y la contaminación terrestre- se deben a la actividad humana.

De estos tres, tal vez la mayor amenaza para los arrecifes de coral proviene de aumento de la temperatura del mar.

Aunque los arrecifes de coral pueden resistir la provisión de alimento, refugio y otros recursos a miles de criaturas, en realidad son estructuras bastante sensibles, especialmente cuando se trata de calor.

Para que se forme un sistema de arrecife, las larvas de coral primero se adhieren a las rocas costeras o al suelo. Las larvas luego se convierten en pólipos de coral, o pequeños animales que excretan carbonato de calcio para construir un exoesqueleto.

Durante este tiempo, los pólipos de coral desarrollan una relación simbiótica con las algas, lo que les ayuda a crecer. A medida que crecen, excretan más carbonato de calcio, lo que permite que más y más pólipos de coral se adhieran a la superficie y, finalmente, se forma un arrecife de coral.

Pero, cuando el agua cerca de un arrecife se sobrecalienta, las algas de coral comienzan a producir toxinas y los corales las expulsan de sus tejidos en defensa propia. Conocido como blanqueamiento de coral, este proceso convierte a los corales en un blanco espectral, dejándolos estresados ​​y vulnerables a la inanición o la enfermedad.

"Si los corales están estresados, una de las primeras cosas que sucede es que detienen la reproducción. Simplemente no tienen la energía disponible para producir todos estos gametos, óvulos y esperma, porque están tratando de sobrevivir ", dijo Bickel.

Pero un evento de blanqueamiento no necesariamente significa que un arrecife de coral morirá. Si la temperatura del agua cae con la suficiente rapidez, los corales pueden curarse cultivando nuevas algas.

Desafortunadamente, para muchos arrecifes, esta oportunidad nunca llega.

Debido a los océanos cada vez más cálidos, las blanqueaduras de coral se han convertido en cinco veces más común en todo el mundo de lo que fueron hace solo 40 años.

Efectos del cambio climático

A nivel mundial, el océano se ha calentado en unos 1.6 grados Fahrenheit durante los últimos años de 100, según la NOAA.

Además, de 2014 a 2017, el aumento de las temperaturas del mar por un patrón climático de El Niño resultó en la más largo, más extendido y más dañino evento de blanqueamiento hasta la fecha.

El evento fue tan malo que en 2016, los científicos informaron que el porcentaje 93 de la Gran Barrera de Coral se blanqueó.

Desde entonces, se han documentado blanqueamientos masivos en el Océano Pacífico, el Océano Índico, el Caribe, Australia, Hawái y los Cayos de Florida, una realidad que tiene serias implicaciones para el planeta.

Además de causar daños a las muchas especies que dependen de los arrecifes para obtener alimentos y refugio, el blanqueamiento de los corales puede provocar el retraso en el crecimiento de los arrecifes, un problema que afectará gravemente a las comunidades costeras.

De acuerdo con un nuevo estudio por la Universidad de Exeter en el Reino Unido, el blanqueamiento en el Caribe y los Océanos Índicos ha afectado las tasas de crecimiento de los corales hasta el punto en que pronto, muchos arrecifes no podrán mantenerse al día con el aumento del nivel del mar.

Entre otras razones, esto es problemático para las comunidades costeras porque los arrecifes de coral a menudo proporcionan una barrera natural contra la erosión y las inundaciones.

"Las tasas promedio de crecimiento vertical de los arrecifes en las regiones del Océano Índico y el Caribe son de alrededor de 2 mm por año en la actualidad, pero las proyecciones de incluso un aumento del nivel del mar bastante modesto en torno a 6 mm por año", dijo Chris Perry, profesor de geografía física en la Universidad de Exeter.

"Como resultado, hay una creciente divergencia entre los dos y esto comenzará a reducir la capacidad de los arrecifes para limitar la exposición a las olas costeras, con obvias amenazas crecientes para las comunidades costeras de la erosión de la costa y las inundaciones", continuó.

A menos que las acciones urgentes para impulsar las reducciones en las emisiones de CO2 sean iniciadas por 2100, Perry teme que la inundación de los arrecifes amenazará significativamente a las comunidades costeras.

"En esencia, lo que se necesita es una combinación de ambas acciones (políticas) globales sobre emisiones CO2: esto es importante porque contribuye al calentamiento que puede afectar a los arrecifes a través de los eventos de blanqueamiento y porque impulsa el problema del aumento del nivel del mar, y necesitamos ver acciones locales para proteger los arrecifes y reducir los efectos de los estresores locales como la mala calidad del agua (de las aguas residuales, etc.) ", dijo.

¿Qué se puede hacer para salvar los corales?

Con la gravedad de la degradación de los arrecifes de coral en la vanguardia de muchas mentes científicas, se han adoptado numerosos enfoques de restauración de corales.

Enfoque de restauración a gran escala

Un método que ha ganado popularidad en los últimos años tiene que ver con el capacidades de reproducción sexual de los arrecifes de coral.

En colaboración con una red de investigadores internacionales, SECORE ha desarrollado una restauración sexual "siembra"Enfoque que podría ser utilizado para esfuerzos a gran escala.

La idea detrás de este enfoque es recolectar cantidades masivas de larvas de coral durante un período de desove y unirlas a sustratos "tetrapod" diseñados específicamente que pueden encajarse entre las grietas de los arrecifes.  

Una vez que las larvas se convierten en pólipos de coral iniciales, los investigadores pueden dejar caer los sustratos de los barcos en los arrecifes degradados, como los famers diseminando plántulas en un campo.

"Al diseñar sustratos (los llamamos unidades de siembra) que se autoasignan y se pueden sembrar desde un barco o mediante otros métodos (similar a cómo un agricultor siembra semillas), podemos eliminar gran parte del trabajo humano necesario y reducir en gran medida la costo final de cada coral plantado ", dijo Bickel.

En comparación con los esfuerzos de restauración manual iniciados por los buzos marinos, que requieren varios cientos a miles de horas-persona, este método podría lograrse en menos de 50 horas-persona, lo que hace que 90 sea un tanto más eficiente para restaurar los arrecifes.

"Si queremos que la restauración desempeñe un papel más significativo en la conservación de los arrecifes de coral, debemos pensar en nuevas direcciones", dijo Bickel. "Nuestro enfoque de siembra es un paso importante hacia el logro de este objetivo, ya que permitirá el manejo de grandes cantidades de corales en muy poco tiempo a costos significativamente más bajos".

Además, este proceso de siembra permite a los investigadores promover la diversidad genética, que es esencial para preparar futuros arrecifes para aumentar la temperatura del mar, explicó.

Hasta ahora, la investigación ha sido probada en arrecifes en Curazao, México, las Bahamas, Guam, las Islas Vírgenes de EE. UU. Y las Filipinas.

SECORE se ha asociado con el Academia de Ciencias de California y del Nature Conservancy para promover sus objetivos de producir un millón de corales por 2021, como parte de su objetivo con El Proyecto Global de Restauración de Coral.

Un enfoque de restauración "mixta"

Si bien Bickel explicó que el enfoque de siembra podría iniciarse a escala global, enfatizó que no existe una "solución mágica" para restaurar los arrecifes de coral.

En otras palabras, todos los arrecifes son diferentes, por lo que no todos los arrecifes requerirán los mismos métodos de restauración; algunos podrían necesitar una combinación de enfoques de restauración, mientras que otros no.

Sobre la base de esta idea, los investigadores de la Universidad de California Santa Barbara tienen abogó por la integración de procesos naturales únicos y fuerzas ecológicas para impulsar los esfuerzos de restauración.

Inspirado por una reunión de expertos en restauración de todo el Caribe dirigido por el Comisión de Conservación de Pesca y Vida Silvestre de la Florida, los investigadores delinearon un marco científico para ayudar a mejorar la restauración recurriendo a décadas de investigación en ecología de los arrecifes de coral.

En última instancia, propusieron que los científicos deben analizar las cualidades ecológicas específicas dependientes del contexto de los arrecifes con los que están trabajando a fin de llevar a cabo prácticas de restauración eficientes y apropiadas.

"Reconociendo que los procesos ecológicos desempeñan un papel importante pero poco apreciado en la restauración de corales, el marco que proponemos es una combinación de aportes, resultados de encuestas y lecciones aprendidas de estos y otros profesionales de restauración de corales", dijo Mark Ladd, un estudiante de doctorado en UC Santa Barbara, quien dirigió la investigación.

Los investigadores determinaron que los profesionales de la restauración pueden controlar factores como la densidad, la diversidad y la identidad de los corales trasplantados, así como la selección del sitio y el diseño del trasplante, para restaurar los procesos de retroalimentación positiva.

“Es esencial que tengamos un conocimiento firme de los procesos importantes que dan forma a las comunidades de arrecifes de coral para poder incorporar y promover de manera efectiva los procesos positivos, o reducir los negativos, para que la restauración de los corales sea más exitosa”, dijo Ladd.

Esta investigación solidifica la importancia de comprender las funciones y prácticas de cada ecosistema único de arrecife de coral antes de iniciar un esfuerzo de restauración.

Enfoque local

Muchos equipos de investigación también han iniciado esfuerzos más pequeños y más localizados para ayudar a los arrecifes de coral.

Por ejemplo, un reciente reporte La Universidad de Duke demostró que los esfuerzos locales, como la protección de los arrecifes de coral contra los depredadores, pueden aumentar significativamente la resistencia de los corales al blanqueamiento.

En este estudio, los investigadores centraron sus esfuerzos en los corales cerebrales encontrados en los Cayos de Florida, que se sabe que son altamente susceptibles a la depredación por los caracoles.

En 2014, durante un aumento de tres meses en la temperatura del océano, los investigadores bajaron a los Cayos y eliminaron físicamente los caracoles de algunos sitios de coral cerebral. Su idea era ver si la eliminación de depredadores podría ayudar a los corales a resistir y recuperarse de las temperaturas más cálidas, y por lo tanto, disminuir el blanqueamiento.

Y funcionó.

Cuando los investigadores regresaron a los arrecifes después de que la temperatura del agua se enfriara, descubrieron que los corales con menos caracoles solo experimentaban un porcentaje de decoloración de 50, mientras que los corales con una alta densidad de caracoles experimentaron un porcentaje de blanqueamiento de casi 100.

"Nuestros hallazgos sugieren que los esfuerzos locales de conservación pueden jugar un papel importante para ayudar a conservar los arrecifes de coral, además de los esfuerzos globales a gran escala para mitigar o detener el cambio climático", dijo. Elizabeth Shaver, un doctorado 2018 de la Escuela de Medio Ambiente Nicholas de Duke, quien ahora es un científico de la restauración de corales con el programa Reef Resilience Program de The Nature Conservancy.

La máquina de afeitar sugiere que probablemente haya varias otras intervenciones que puedan iniciarse a nivel local para ayudar a proteger los arrecifes de coral de las temperaturas cálidas.

"La contaminación de nutrientes y la sobrepesca de peces loro herbívoros son amenazas locales comunes a los arrecifes de coral, y ambas amenazas pueden aumentar el blanqueamiento de los corales durante los eventos de temperatura cálida. Necesitamos evaluar si la eliminación de estas amenazas también puede ayudar a los corales a ser más resistentes ", dijo.

Los investigadores vuelven a abrir la discusión sobre la iniciación de esfuerzos localizados en un momento en que las personas dicen cada vez más que las acciones locales no están haciendo una diferencia suficiente y que se debe destinar más dinero a los esfuerzos globales.

"Nuestra investigación destaca la necesidad de realizar más experimentos para probar otras medidas de gestión locales que pueden ayudar a los corales a ser más resistentes al cambio climático y ayudarles a ganar tiempo, ya que el cambio climático probablemente sea un proceso largo y difícil", dijo Shaver. .

Conclusión

"Existe una necesidad urgente de desarrollar estrategias efectivas para restaurar los corales y los invaluables servicios que brindan", dijo Ladd.

Afortunadamente, los investigadores de SECORE predicen que es probable que los esfuerzos de restauración de corales se apliquen tan comúnmente como la reforestación y ayuden a cambiar el paisaje de los arrecifes futuros lo mejor que puedan.

Sin embargo, Bickel agregó que la restauración por sí sola no resolverá la crisis del arrecife de coral.

En cambio, los investigadores de todo el mundo creen que los arrecifes de coral no resistirán la vida por mucho más tiempo a menos que se emprendan esfuerzos globales para luchar contra el cambio climático.

Hasta entonces, la restauración es nuestra mejor esperanza.

"Restaurar estos servicios debería ser nuestro enfoque", dijo Bickel. "Sin embargo, la restauración de coral solo nos puede comprar algo de tiempo. Tiempo que debemos usar para resolver el mayor desafío de nuestro tiempo: el cambio climático global ".