Cooling and shading corals: in-situ mitigation of bleaching through engineered refuges
Questo studio dimostra che i rifugi ingegnerizzati in situ mediante il raffreddamento sostenuto con acqua di mare profonda prevengono efficacemente lo stress termico severo e lo sbiancamento in diverse specie di corallo durante le ondate di calore marino, mentre l'ombreggiamento offre una protezione limitata solo alle specie moderatamente suscettibili imponendo al contempo vincoli alla crescita.
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L'oceano si sta riscaldando e il calore sta danneggiando le barriere coralline. Quando l'acqua diventa troppo calda per troppo tempo, le minuscole alghe che vivono all'interno dei tessuti dei coralli vanno in stress e producono sostanze chimiche tossiche. Per proteggersi, i coralli espellono queste alghe, diventando di un bianco candido in un processo chiamato sbiancamento. Senza le loro alghe, che forniscono la maggior parte del cibo ai coralli, gli animali iniziano a morire di fame. Se il calore persiste, i coralli muoiono e il vibrante ecosistema della barriera collassa. Mentre la soluzione definitiva richiede il rallentamento del riscaldamento globale, gli scienziati stanno esplorando modi per guadagnare tempo per le barriere nel frattempo. Un'idea è quella di creare "rifugi" temporanei raffreddando artificialmente l'acqua o ombreggiando i coralli per ridurre lo stress, imitando le condizioni naturali presenti nelle parti più profonde, fresche o oscure dell'oceano, dove i coralli spesso sopravvivono meglio alle ondate di calore.
Un team di ricercatori ha recentemente messo alla prova queste idee nell'oceano reale, non solo in un serbatoio di laboratorio. Hanno lavorato presso l'atollo di Tetiaroa, in Polinesia Francese, durante una grave ondata di calore marino nel 2024. Il loro obiettivo era vedere se potessero progettare un ambiente protettivo per i vivaio di coralli pompando acqua fredda dai profondi strati sotterranei o coprendo i coralli con teli ombreggianti. Si sono concentrati su tre diversi tipi di corallo: uno molto sensibile al calore, uno moderatamente sensibile e uno piuttosto resistente. Confrontando questi gruppi protetti con i coralli non protetti nelle vicinanze, hanno potuto misurare esattamente quanto queste interviste abbiano aiutato gli animali a sopravvivere e a rimanere in salute.
I ricercatori hanno utilizzato una risorsa unica per il loro esperimento di raffreddamento: un sistema originariamente costruito per climatizzare edifici sulla terraferma. Questo sistema preleva acqua da quasi un chilometro di profondità, dove rimane fresca a 11 gradi Celsius, e la scarica sulla barriera. Il team ha deviato una parte di quest'acqua fredda attraverso una rete di tubi e l'ha rilasciata direttamente sopra i loro vivaio di coralli. Allo stesso tempo, hanno allestito un vivaio separato coperto da teli ombreggianti spessi per bloccare la maggior parte della luce solare. Hanno monitorato la temperatura dell'acqua, i livelli di luce e la salute dei coralli per diversi mesi, dall'inizio dell'ondata di calore fino a quando l'acqua non si è nuovamente raffreddata.
I risultati hanno dimostrato che il metodo di raffreddamento è stato straordinariamente efficace. La colata d'acqua fredda ha abbassato la temperatura intorno ai coralli fino a 2 gradi Celsius, un piccolo calo che ha fatto una differenza enorme. Durante il picco dell'ondata di calore, i coralli raffreddati non hanno subito alcuno sbiancamento. Hanno mantenuto le loro alghe colorate, preservato le riserve di energia e continuato a crescere. Ciò è rimasto valido anche per le specie di corallo più sensibili, che normalmente avrebbero subito danni gravi. L'acqua fredda ha essenzialmente mantenuto i coralli al di sotto della soglia in cui lo stress termico diventa pericoloso, permettendo loro di funzionare normalmente mentre i loro vicini lottavano per sopravvivere.
L'ombreggiamento, tuttavia, ha prodotto un risultato più misto. I teli ombreggianti hanno bloccato con successo l'83 percento della luce solare, il che ha aiutato i coralli moderatamente sensibili a evitare lo sbiancamento e a sopravvivere. Ma per le specie di corallo più sensibili, l'ombra non ha offerto alcuna protezione; hanno subito lo sbiancamento in modo altrettanto grave rispetto a quelli non ombreggiati. Ciò suggerisce che una volta che l'acqua diventa abbastanza calda da danneggiare la macchina interna del corallo, bloccare la luce non è sufficiente per fermare il collasso. Inoltre, l'ombreggiamento è arrivato con un costo. Poiché i coralli ricevevano pochissima luce, non potevano produrre tanto cibo attraverso la fotosintesi. I coralli ombreggiati sono cresciuti molto più lentamente di quelli non ombreggiati, e alcuni hanno persino perso le riserve di energia, scambiando essenzialmente il rischio di morte per calore con uno stato di lenta fame.
Lo studio ha anche rivelato che l'acqua fredda ha portato benefici inaspettati. L'acqua profonda pompata dalle profondità oceaniche era più ricca di nutrienti, specificamente nitrati, rispetto all'acqua superficiale. Questo cibo extra sembra aver aiutato le alghe dei coralli a crescere più forti e dense, potenziando ulteriormente la salute dei coralli. Sebbene l'aggiunta di nutrienti possa talvolta essere rischiosa per le barriere, le condizioni specifiche qui non hanno causato danni; al contrario, sembrava aver dato ai coralli raffreddati una spinta extra. Al contrario, i coralli ombreggiati non hanno ricevuto questa spinta di nutrienti e hanno dovuto fare affidamento esclusivamente sulla limitata luce che riuscivano a catturare.
Quando l'ondata di calore è finalmente passata e gli interventi sono stati rimossi, le differenze nella salute a lungo termine dei coralli sono diventate chiare. I coralli raffreddati non solo erano sopravvissuti, ma avevano prosperato. Avevano mantenuto le loro riserve di energia e continuavano a crescere più velocemente dei coralli non protetti, che stavano ancora recuperando dallo stress dell'evento. Anche mesi dopo, i coralli raffreddati erano in condizioni migliori, avendo evitato l'esaurimento a lungo termine che spesso segue un evento di sbiancamento. I coralli ombreggiati che erano sopravvissuti stavano ancora lottando per recuperare, con tassi di crescita inferiori perché avevano perso energia mentre attendevano sotto i teli scuri.
Questa ricerca dimostra che è possibile costruire rifugi termici temporanei per i coralli in mare aperto. Utilizzando le infrastrutture esistenti per l'acqua profonda, gli scienziati possono creare sacche di acqua più fresca che proteggono le specie vulnerabili durante gli eventi di calore estremo. Sebbene l'ombreggiamento possa aiutare alcuni coralli, è meno affidabile e comporta scambi significativi che possono frenare la crescita. Il raffreddamento, d'altro canto, affronta la causa principale del problema — il calore stesso — permettendo alla partnership corallo-alga di rimanere intatta. Lo studio suggerisce che in un mondo che si riscalda, questi rifugi ingegnerizzati potrebbero servire come scialuppe di salvataggio, preservando la diversità genetica delle specie di corallo e mantenendole in vita finché il clima non si stabilizza. È uno strumento pratico e localizzato che offre un barlume di speranza per le barriere che altrimenti potrebbero scomparire.
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