Los corales en el ideal del Mar Rojo pasan la prueba de estrés térmico con gran éxito
Incluso en los escenarios más optimistas, la mayoría de los ecosistemas de arrecifes de coral de nuestro planeta, ya sea en Australia, las Maldivas o el Caribe, habrán desaparecido o estarán en malas condiciones para fines de este siglo. Esto se debe a que el calentamiento global está empujando las temperaturas del océano por encima del límite que las algas unicelulares, que son los principales aliados del coral, pueden soportar. Estas algas viven dentro del tejido coralino para su protección y, a cambio, proporcionan a los corales los nutrientes esenciales producidos a través de la fotosíntesis. Dado que las algas contienen una variedad de pigmentos y, por lo tanto, dan a los arrecifes de coral sus famosos colores, si se pierden, los corales se vuelven blancos, lo que se conoce como blanqueamiento de corales. Pero a pesar de la amenaza real del calentamiento global, los corales del Mar Rojo parecen dispuestos a conservar su color vibrante.
«Ya sabíamos que los corales en el Golfo de Aqaba, en el extremo norte del Mar Rojo, eran particularmente resistentes a las temperaturas más altas. Pero queríamos estudiar todo el mecanismo molecular detrás de esta resistencia», dice Romain Savary, postdoctorado en el Laboratorio de Geoquímica Biológica (LGB) de la EPFL y autor principal del estudio, que aparece hoy en PNAS. Lo que los científicos encontraron dijo: Esos corales, así como las algas y bacterias con las que viven en simbiosis, pueden soportar temperaturas promedio de alrededor de 5 ° C más altas de lo que normalmente experimentan. Y a pesar de la gravedad con la que se está produciendo el cambio climático, es poco probable que las temperaturas del Mar Rojo aumenten más de 5 ° C a finales de siglo. «Esto nos da una esperanza real de que podemos salvar al menos uno de los principales ecosistemas de arrecifes para las generaciones futuras», dice Anders Meibom, director de LGB.
Tomándolo con calma
Para realizar su estudio, los científicos sometieron a los corales del Golfo de Aqaba a una variedad de tensiones térmicas, incluidas las temperaturas más altas que probablemente se producirán en las próximas décadas. La temperatura media mensual máxima en estas aguas es actualmente de alrededor de 27 ° C, por lo que los científicos expusieron muestras de coral a temperaturas de 29,5 ° C, 32 ° C y 34,5 ° C, ambas por un corto período de tiempo (tres horas) que por uno más largo. (una semana). Los científicos midieron la expresión genética de corales y algas simbióticas durante y después de la prueba de estrés por calor y determinaron la composición del microbioma que reside en los corales.
«Lo principal que encontramos es que estos corales viven actualmente en temperaturas muy por debajo del máximo que pueden manejar con su maquinaria molecular, lo que significa que están protegidos de forma natural contra los aumentos de temperatura que probablemente ocurran en los próximos 100 años más o menos. Incluso 200 años «, dice Savary. «Nuestras mediciones mostraron que a temperaturas de hasta 32 ° C, los corales y sus organismos simbióticos fueron capaces de recuperarse molecularmente y aclimatarse al estrés por calor tanto a corto como a largo plazo sin mayores consecuencias». Esto ofrece a los científicos una esperanza real, aunque las aguas más cálidas no son la única amenaza que enfrenta este excepcional patrimonio natural.
Esta es la primera vez que los científicos han realizado un análisis genético de muestras de coral a una escala tan grande, y sus hallazgos revelan cómo estos corales resistentes al calor responden en el nivel más fundamental: la expresión genética. También se pueden utilizar como base para identificar «supercorales». Según Meibom, «la investigación de Romain nos proporciona información sobre los factores genéticos específicos que permiten la supervivencia de los corales. Su estudio también indica que toda una sinfonía de expresión genética está trabajando para dar a los corales este extraordinario poder». Esto establece un estándar para la aparición de la expresión de genes de «supercorales» durante el estrés por calor y la recuperación. Pero, ¿podrían usarse los corales del Mar Rojo para repoblar la Gran Barrera de Coral algún día? «Los corales dependen en gran medida de su entorno», dice Meibom. «Solo pueden adaptarse a nuevos entornos después de un largo y natural proceso de colonización. Además, la Gran Barrera de Coral es del tamaño de Italia; sería imposible repoblarla artificialmente».
Navegando hacia el futuro
El trabajo de los científicos fue posible gracias a dos herramientas de investigación únicas: el Red Sea Simulator (RSS), desarrollado por el Instituto Interuniversitario de Ciencias Marinas en Eilat, Israel; y el Coral Bleaching Automated Stress System (CBASS), desarrollado por un equipo de investigadores en los Estados Unidos. Sus hallazgos prepararon el escenario para un proyecto mucho más ambicioso que será dirigido por el Transnational Red Sea Center (TRSC, http://www.trsc.org), que se estableció en EPFL en 2019. Este nuevo proyecto eliminará este verano y se llevará a cabo durante cuatro años. «Navegaremos por todo el Mar Rojo, alrededor de 2.000 km de largo, en el barco de investigación Fleur de Passion, propiedad de nuestro socio Fondation Pacifique», dice Meibom. «El objetivo será trazar un mapa de los niveles de tolerancia al calor y diversidad de todos los diferentes tipos de corales que se encuentran en estas aguas. La temperatura del agua aumenta a medida que avanza hacia el sur en el Mar Rojo, con una diferencia de 5-6 ° C entre los puntas norte y sur. Esto es lo que lo convierte en un laboratorio del mundo real perfecto para estudiar estos ecosistemas. Es como si estuvieras navegando hacia el futuro mientras te diriges hacia el sur «.
¿Y qué nos dice esa mirada al futuro? Algunos corales en el sur del Mar Rojo ya están comenzando a blanquearse. Savary cree que solo hay una solución: «Necesitamos proteger estos corales y protegerlos de los factores de estrés locales, que son principalmente fuentes de contaminación y destrucción física. De esta manera podemos mantener un stock de ‘supercorales naturales’ para áreas potencialmente recolonizantes que se ha visto particularmente afectada por las olas de calor inducidas por el cambio climático ”.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. Original escrito por Anne-Muriel Brouet. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.