La acidificación de los océanos causa que los corales jóvenes desarrollen esqueletos deformados

La acidificación de los océanos causa que los corales jóvenes desarrollen esqueletos deformados Imagen de microscopía de rayos X de 3D de un esqueleto de coral de un mes de edad. Taryn Foster / Avances en la ciencia, autor proporcionado

Los corales adultos necesitan un buen comienzo de desarrollo para establecerse en el arrecife.

Los arrecifes de coral de todo el mundo se enfrentan a un amplio espectro de trastornos inducidos por el hombre que afectan su capacidad para crecer, reproducirse y sobrevivir. Estos van desde presiones locales como la pesca excesiva y la sedimentación, hasta presiones globales como la acidificación de los océanos y el calentamiento. Con el tercer evento mundial de blanqueamiento de corales en curso, ahora más que nunca, necesitamos entender cómo responde el coral a estos factores de estrés.

Nuestra nueva investigación, publicado en Science AdvancesAhora, muestra que los corales jóvenes desarrollan esqueletos deformados y porosos cuando crecen en aguas más acidificadas, lo que potencialmente les dificulta establecerse en el arrecife y sobrevivir hasta la edad adulta.

Corales juveniles

Los corales varían en sus respuestas al estrés, no solo entre las especies y la ubicación, sino también entre las diferentes etapas de su ciclo de vida. Los corales juveniles son extremadamente importantes para la salud de un arrecife, ya que ayudan a reponer la población de coral del arrecife y también lo ayudan a recuperarse de perturbaciones graves como la decoloración y las tormentas.

Sin embargo, los corales jóvenes recién asentados son pequeños (generalmente de aproximadamente 1 mm de ancho) y, por lo tanto, muy vulnerables a cosas como el crecimiento excesivo y la depredación. Para sobrevivir hasta la edad adulta, necesitan crecer rápidamente fuera de esta clase de tamaño vulnerable. Para hacer eso necesitan construir un esqueleto robusto que pueda mantener su integridad estructural durante el crecimiento.

Dos factores principales que afectan el crecimiento del esqueleto del coral son la temperatura del océano y la concentración de dióxido de carbono. Ambos están en aumento a medida que continuamos emitiendo enormes cantidades de CO₂ a la atmósfera. Generalmente con corales adultos, el aumento de la temperatura y el CO₂ reducen las tasas de crecimiento. Pero esto varía considerablemente dependiendo de la especie y las condiciones ambientales a las que el coral ha estado expuesto.

Se sabe mucho menos sobre los impactos de estos factores en los corales juveniles. Esto se debe principalmente a que su pequeño tamaño los hace más difíciles de estudiar, y solo suelen estar alrededor de una vez al año durante el desove anual de coral. Los corales que estudiamos se reproducen durante solo un par de horas, en una noche del año, lo que significa que nuestro estudio dependía de la toma de muestras durante un período crucial de una hora.

Al recoger las muestras, en la isla Basile de Australia Occidental, en el archipiélago de Houtman Abrolhos en marzo 2013, observamos a los desovadores adultos cada noche esperando para ver si se reproducían y, cuando lo hicieron, trabajamos toda la noche fertilizando los huevos para recolectar nuestro juvenil. muestras

Después de haber recolectado nuestras evasivas muestras de coral, cultivamos y crecimos reclutas de coral recién asentados en condiciones de temperatura y CO₂ que se espera que ocurran para fines de siglo si no se toman medidas para frenar la trayectoria actual de las emisiones de CO₂.

Luego usamos microscopía de rayos X tridimensional para observar cómo estas condiciones afectan la estructura del esqueleto. Esta técnica consiste en tomar muchas imágenes de proyección de rayos X de la muestra (en este caso alrededor de 3,200) y luego reconstruirlas en una imagen 3D.

Esqueletos deformados y porosos.

Los corales que crecieron en condiciones de alto CO not no solo mostraron un crecimiento esquelético reducido en general, sino que también desarrollaron un rango de deformidades esqueléticas.

Estos incluían un tamaño total reducido, huecos, estructuras de tamaño demasiado grande y más pequeño, y en algunos casos, grandes secciones de esqueleto faltaban por completo. También vimos profundas picaduras y fracturas en los esqueletos de corales que crecieron bajo CO₂ alto, típico de la disolución del esqueleto y la fragilidad estructural.

Sorprendentemente, el aumento de la temperatura no tuvo un impacto negativo en el crecimiento del esqueleto y, en algunos casos, incluso pareció ayudar a compensar los impactos negativos del alto CO₂, una respuesta que creemos puede ser exclusiva de los juveniles subtropicales.

Sin embargo, nuestro estudio destaca la vulnerabilidad de los corales juveniles a la acidificación del océano.

Bajo la trayectoria actual de emisiones de CO₂, nuestros hallazgos indican que los corales jóvenes no podrán construir sus esqueletos de manera efectiva. Esto podría tener implicaciones más amplias para la salud de los arrecifes de coral, ya que sin nuevos reclutas saludables, los arrecifes no se repondrán y tendrán menos posibilidades de recuperarse de las perturbaciones.

Sin embargo, el efecto de la temperatura en este estudio fue un hallazgo sorprendente y bienvenido. Existe una gran variación incluso entre especies, pero sí, es probable que los organismos subtropicales tengan más plasticidad debido a su exposición natural a un rango más amplio de condiciones. Esto podría indicar que los juveniles subtropicales pueden tener una ventaja inesperada cuando se trata del calentamiento del océano.

Sobre el Autor

Peta Clode, profesora asociada, Universidad de Australia Occidental

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