Los océanos son un referente para la salud del planeta, ya que absorben más del 90% de la energía solar. Demuestran hasta qué punto el aumento de las temperaturas amenaza los arrecifes de coral y otros ecosistemas vitales que sustentan la biodiversidad. En 2016 y 2017, un aumento abrupto de las temperaturas superficiales en el Océano Pacífico provocó un blanqueamiento masivo a una escala sin precedentes. La Gran Barrera de Coral de Australia se vio especialmente afectada.
El blanqueamiento ocurre cuando el estrés por calor interrumpe la relación simbiótica entre los corales y las pequeñas algas que viven dentro de ellos, que proporcionan una fuente de nutrientes para los corales y dándoles su color. El blanqueamiento persistente puede provocar la muerte del coral. En las últimas dos décadas, las olas de calor anormales hicieron que secciones enteras de arrecifes frente a la costa de Australia, que medían varios kilómetros de longitud, se volvieran blancas.
Los científicos ya han descubierto que algunos arrecifes están mejor equipados que otros para hacer frente al estrés térmico recurrente. Para la investigación de su tesis, Oliver Selmoni, asistente de doctorado en el Laboratorio de Sistemas de Información Geográfica (LASIG) de la EPFL, aplicó los principios de la genómica ambiental para caracterizar esta capacidad de adaptación. Selmoni hizo una referencia cruzada de los resultados de los análisis genéticos de muestras de coral con los datos de temperatura del océano capturados por satélites para determinar qué hizo que algunos corales pudieran soportar mejor las temperaturas crecientes.
Construyendo un estudio desde cero
Tras aplicar su método a datos preexistentes sobre una especie de coral en Japón, Selmoni viajó a Nueva Caledonia para construir un nuevo estudio desde cero. Recogió sus propias muestras de coral con la ayuda de los científicos del IRD con base en Nouméa. Los hallazgos fueron publicados en Nature Scientific Reports el 12 de noviembre. “Nueva Caledonia alberga el segundo arrecife de coral más largo del mundo, que se expande a más de 1.000 km”, dice Selmoni. “Este ecosistema relativamente compacto está expuesto a contrastes dramáticos en las condiciones ambientales, lo que lo convierte en un candidato ideal para estudiar la adaptación climática”.
El estudio tuvo como objetivo probar dos hipótesis. La primera es que las poblaciones de coral aprenden a adaptarse a mares más cálidos después de experimentar un estrés térmico prolongado durante muchos años. “Cuanto más tiempo persistan las temperaturas más altas, más probable es que se desarrollen rasgos resistentes al clima y se transmitan de generación en generación”, explica Selmoni. La segunda hipótesis se relaciona con la conectividad: los corales se reproducen liberando larvas en el agua, que luego son transportadas por las corrientes oceánicas. “Los corales dependen de las poblaciones cercanas para sobrevivir. Cuando un arrecife es destruido por factores de estrés ambiental o la actividad humana, se necesitan larvas de otros lugares para iniciar la repoblación”, agrega.
Establecimiento de áreas marinas protegidas
La primera tarea de Selmoni fue evaluar la composición del medio marino en Nueva Caledonia, utilizando datos satelitales que se remontan a 30 años. Después de seleccionar 20 sitios con los mayores contrastes de temperatura, se dirigió al campo para recolectar muestras. “Nos centramos en tres especies emblemáticas de coral del Pacífico que son susceptibles al blanqueamiento y relativamente fáciles de encontrar”, recuerda. “Fue una empresa enorme: ¡3000 km por carretera y otros 1000 km en barco!” Selmoni compartió detalles de su experiencia en el blog EPFL Out There.
Utilizando métodos de genómica ambiental en LASIG, descubrió que las observaciones de campo respaldaban sus hipótesis de conectividad y adaptación. “Como se esperaba, observamos una correlación entre la probabilidad de adaptación y la exposición prolongada a un alto estrés por calor. Por el contrario, los corales en lugares que nunca habían experimentado estrés por calor no mostraron rasgos adaptativos al clima”, explica Selmoni.
De cara al futuro, los mapas desarrollados en el estudio podrían usarse para establecer nuevas áreas marinas protegidas (AMP), zonas donde la pesca, el turismo, la industria y otras actividades humanas están restringidas, en lugares donde, a través de la conectividad, podrían poblar cepas de coral resistentes al calor. arrecifes alrededor del archipiélago. Otra opción podría ser seleccionar y cultivar corales adaptables al clima, luego trasplantarlos a arrecifes cercanos que son menos capaces de soportar el aumento de temperaturas, acelerando así el proceso de selección natural. “Con el tiempo, estas cepas más resistentes pueden ayudar a reconstruir los arrecifes dañados o hacer que las poblaciones de coral existentes sean más resistentes al blanqueamiento”, agrega Selmoni.
Con información de: EurekAlert
