Blanqueo del coral

El blanqueamiento de los corales o decoloración de los corales es debido al estrés inducido por la expulsión, muerte de su simbionte (Dinoflagellata) y pérdida de pigmentación .[1] Los corales formadores de grandes ecosistemas de arrecifes de coral en aguas subtropicales oligotroficas son establecidos a partir de la simbiosis de microalgas dinoflageladas de la familia Symbiodiniaceae que dan una diversidad de colores para cada clado. Bajo estrés, el coral expulsa sus microalgas, dejando sin pigmento al pólipo, mostrando un tono completamente blanco, que finalmente induce el término de blanqueo.[2]

Corales blanqueados
Corales sanos
Colonia de Millepora sp. totalmente afectada por el blanqueo
Colonia de Tubastraea micranthus parcialmente afectada por blanqueo

Una vez que el blanqueo comienza, tiende a continuar incluso sin continuar el estrés. Si la colonia de coral sobrevive al periodo de estrés las microalgas muchas veces requieren de semanas a meses para recuperar la densidad normal.[3] Nuevos residentes pueden ser de otras especies. Algunas especies de corales son más resistentes a estrés que a otras especies.

Causas

El blanqueamiento ocurre cuando las condiciones óptimas para mantener las microalgas en el tejido de los corales no se mantienen.[4] Cualquier desencadenante ambiental que afecta la habilidad del huésped para suplir de compuestos inorganicos utilizados para la fotosíntesis (Nitrógeno, Dióxido de Carbono , Fosfatos y una adecuada iluminación) dará lugar a la expulsión de las microalgas.[4] Este proceso es una “espiral descendente”, por lo cual el coral tendrá un fracaso en prevenir la división de las microalgas, generando cada vez que una mayor cantidad de carbono derivado de la fotosíntesis se desvíe hacia el alga en lugar de ir al huésped. Esto hace aún más frágil el balance de energía requerido por el coral imposibilitando que continúe manteniendo la microalga, por lo tanto el coral pierde la habilidad de mantener su control sobre su endosimbionte.[4]

Desencadenantes

El blanqueamiento de coral es un vívido signo de respuesta al estrés, que puede ser inducido por alguno de estos:

  • Incremento (más comúnmente) o reducción de la temperatura del agua[5][6]
  • Eutrofización y florecimiento de algas nocivas para el coral (un exceso de nutrientes en las zonas costeras causada por la escorrentía de fertilizantes agrícolas y los residuos humanos puede estar detrás actualmente de la eutrofización de las aguas marinas, del apogeo de algas y del blanqueo de los corales)
  • Incremento de la radiación solar (Radiación Fotosintéticamente Activa y luz de banda ultravioleta)[7]
  • Cambios en la química del agua (en particular acidificación)[8][9]
  • Inanición causada por la declinación de zooplancton[10]
  • Incremento en la sedimentación (debido a limo perdido)
  • Infecciones patogénicas
  • Cambios en la salinidad
  • Viento[6]
  • Exposición al aire por marea baja[6]
  • Pesca con cianuro

Cambio de temperatura
Corales sanos (izquierda) y blanqueados (derecha)

El cambio de temperatura es la causa más común de blanqueo de coral.[5]

Grandes colonias de coral, como las del género Porites, son capaces de soportar extremos choques de temperatura, mientras los frágiles corales ramificados, como Acropora, son más susceptibles a estrés cuando se produce un cambio de temperatura.[11] Los corales expuestos a bajos niveles de estrés son más resistentes al blanqueo.

Factores que influencian el resultado de eventos de blanqueo incluyen resistencia al estrés lo que reduce el blanqueo, tolerancia a la falta de microalgas y que rápidamente crece el nuevo coral para reemplazar al muerto. Debido a la desigual naturaleza del blanqueo, condiciones climáticas locales como sombreado o una corriente de agua fría pueden reducir incidentes de blanqueo. La salud de los corales y la genética también influyen en el blanqueo.[12]

Monitoreo de la temperatura de la superficie de los arrecifes

La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA por sus siglas en inglés), monitorea los “puntos calientes” de blanqueo, áreas donde la temperatura de la superficie del mar aumentan en 1 °C o más, por encima del promedio mensual a largo plazo. Este sistema detectó el evento mundial de blanqueo en todo el mundo de 1998,[13][14] que corresponde al fenómeno de "El Niño". NOAA también usa un satélite con resolución nocturna de 50k, que algunos argumentan, cubre un área espacial demasiado grande y no detecta la máxima temperatura del mar que usualmente ocurre al mediodía.

Cambios en la química del océano

Los incrementos en la acidificación del océano probablemente exacerban los efectos de blanqueo del estrés termal.

Enfermedades infecciosas
Bioerosión (coral dañado) esto puede haber sido causado por el blanqueo de coral.[15]

Fue descubierto en 1996 en el mar Mediterráneo que un agente de blanqueo, la Oculina patagónica, era una bacteria infecciosa que atacaba a la zooxanthellae.[16] La bacteria fue luego identificada como Vibrio shiloi.[17] V. shiloi es infecciosa solo durante períódos cálidos. La elevación de la temperatura incrementa la virulencia de V. shiloi, la cual se adhiere más fácilmente a la beta-galactosida contenida en un receptor en el mucus del coral hospedador.[17][18] V. shiloi luego penetra la epidermis del coral, se multiplica y produce ambas toxinas: calor-estable y calor-sensitiva, que afectan a la zooxanthellae por inhibir la fotosíntesis y causar lisis.

Durante el verano de 2003, los arrecifes de coral en el Mediterráneo parecieron ganar resistencia al patógeno y no se observaron futuras infecciones.[19] La principal hipótesis para la aparición de esta resistencia fue la aparición de presencia de comunidades simbióticas de una bacteria protectora viviendo en los corales. Las especies de bacterias capaces de la lisis de V. shiloi no han sido identificadas.

Impacto

En los próximos años, se espera que los arrecifes de coral sean altamente susceptibles al más frecuente evento de blanqueo. El cambio climático es una gran amenaza para los sistemas de arrecifes de coral en todo el mundo.[20][21][22][23]

Gran barrera de coral
Dos imágenes del gran barrera de coral mostrando el agua caliente (imagen de arriba) coincide con el arrecife de coral (imagen de abajo), dando creación a las condiciones que pueden causar el blanqueo de coral.

La gran barrera de coral a lo largo de la costa de Australia experimentó eventos de blanqueo en 1980, 1982, 1994, 1998, 2000 y 2006.[23] Mientras que algunas áreas eran recubiertas con una bajo nivel de corales muertos, algunos lugares sufrieron severos daños con un 90 % de los corales muertos.[8] Los eventos más generalizados e intensos ocurrieron en verano de 1998 y 2002, afectando cerca del 42 % y 54 % de los arrecifes respectivamente.[24][25]

Los escenarios de calentamiento moderado del IPCC (B1 a A1T, 2 °C para el 2100, IPCC, 2007, Table SPM.# p. 13[26]) pronostican que los corales en la Gran Barrera de Coral son bastante probables de experimentar regularmente altas temperaturas en verano, suficientemente fuertes como para inducir blanqueo.[24]

Otras áreas

Otras regiones de arrecifes de coral han sido permanentemente dañadas, la mayoría en el Océano Indicó. Más del 90 % de la cobertura de coral se ha perdido en Maldivas, Sri Lanka, Kenia, Tanzania y Seychelles.[27] Las extensivas investigaciones en los ´70 sobre la tolerancia térmica en los corales de Hawái, dio a los investigadores evidencia del calentamiento del océano en 1990 y poder predecir la ocurrencia masiva de blanqueo de coral alrededor de Hawái. Los mayores blanqueos ocurrieron en 1996 y en 2002.[28]

Los corales en el sur del mar Rojo no se blanquean incluso cuando las temperaturas en verano llegan hasta 36 °C.

Blanqueos significativos han ocurrido en el mar Mediterráneo en 1996.

Referencias
  1. Dove SG, Hoegh-Guldberg O (2006). «Coral bleaching can be caused by stress. The cell physiology of coral bleaching». En Ove Hoegh-Guldberg; Jonathan T. Phinney; William Skirving; Joanie Kleypas, ed. Coral Reefs and Climate Change: Science and Management. [Washington]: American Geophysical Union. pp. 1-18. ISBN 0-87590-359-2.
  2. Hoegh-Guldberg O (1999). «Climate change, coral bleaching and the future of the world’s coral reefs». Mar. Freshwater Res. 50: 839-66. doi:10.1071/MF99078. Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015. Consultado el 29 de octubre de 2010.
  3. Jokiel 1978
  4. Wooldridge, S.A. (2010). «Is the coral-algae symbiosis really 'mutually beneficial' for the partners?». BioEssays (en inglés) 32 (7): 615-625. PMID 20517874. doi:10.1002/bies.200900182.
  5. «REEF ‘AT RISK IN CLIMATE CHANGE’». Archivado desde el original el 1 de agosto de 2007. Consultado el 12 de julio de 2007.
  6. Anthony, K. 2007; Berkelmans
  7. Fitts 2001
  8. Johnson, Johanna E; Marshall, Paul A (2007). Climate change and the Great Barrier Reef : a vulnerability assessment. Townsville, Qld.: Great Barrier Reef Marine Park Authority. ISBN 9781876945619. Archivado desde el original el 12 de septiembre de 2010.
  9. Hoegh-Guldberg O, Mumby PJ, Hooten AJ, et al. (diciembre de 2007). «Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification». Science 318 (5857): 1737-42. PMID 18079392. doi:10.1126/science.1152509.
  10. The Starving Ocean: Mass Coral Bleaching
  11. Baird and Marshall 2002
  12. Marshall, Paul; Schuttenberg, Heidi (2006). A Reef Manager’s Guide to Coral Bleaching. Townsville, Australia: Great Barrier Reef Marine Park Authority,. ISBN 1-876945-40-0. Archivado desde el original el 29 de octubre de 2009.
  13. «NOAA Hotspots».
  14. «Pro-opinion of NOAA Hotspots». Archivado desde el original el 12 de mayo de 2015.
  15. Ryan Holl (17 de abril de 2003). papers/Bioerosion.htm «Bioerosion: an essential, and often overlooked, aspect of reef ecology». Iowa State University. Consultado el 2 de noviembre de 2006.
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  17. Rosenberg E, Ben Haim Y (2002). «Microbial Diseases of Corals and Global Warming». Environ. Microbiol. 4 (6): 318-26. PMID 12071977. doi:10.1046/j.1462-2920.2002.00302.x.
  18. Sutherland KP, Porter J, Torres C (2004). «Disease and Immunity in Caribbean and Indo-pacific Zooxanthellate Corals». Marine Ecology Progress Series 266: 273-302. doi:10.3354/meps266273.
  19. Reshef L, Koren O, Loya Y, Zilber-Rosenberg I, Rosenberg E (diciembre de 2006). «The coral probiotic hypothesis». Environ. Microbiol. 8 (12): 2068-73. PMID 17107548. doi:10.1111/j.1462-2920.2006.01148.x.
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  25. Berkelmans R, De'ath G, Kininmonth S, Skirving WJ (abril de 2004). «A comparison of the 1998 and 2002 coral bleaching events on the Great Barrier Reef: spatial correlation, patterns, and predictions». Coral Reefs 23 (1): 74-83. doi:10.1007/s00338-003-0353-y.
  26. IPCC (2007). «Summary for policymakers». En Solomon S, Qin D, Manning M, Chen Z, Marquis M, Averyt KB, Tignor M, Miller HL, ed. Climate change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, UK: Cambridge University Press. pp. 1-18..
  27. N. Middleton, Managing the Great Barrier Reef (Geography Review, January 2004)
  28. Hokiel, Paul J. «Climate Change and Hawaii’s Coral Reefs». Hawaii Coral Reef Monitoring and Assessment Program. US Fish and Wildlife Service. Archivado desde el original el 26 de octubre de 2020. Consultado el 29 de octubre de 2010.

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