Gran Barrera de Coral: Cómo un espectacular evento de desove de coral ayuda a criar corales tolerantes al calor | Gran Barrera de Coral
Son casi las 10 de la noche y la doctora Kate Quigley todavía está esperando. Usando luces rojas para minimizar la perturbación del comportamiento de los animales, inspecciona los corales.
Quigley, que estudia la restauración de arrecifes en el Instituto Australiano de Ciencias Marinas, busca «pequeños puntos rojos por toda la superficie». Una apariencia irregular es un signo distintivo de que un coral está a punto de desovar, liberando esperma y huevos en paquetes que se asemejan a pequeñas burbujas.
Dependiendo de la especie, pueden ser de color rosa intenso, violeta o azul. «Es casi como sacudir una de esas bolas de nieve», dice Quigley. «Ves todas las pequeñas partículas en el agua».
La Dra. Kate Quigley busca «pequeños puntos rojos», una señal de que un coral está a punto de desovar. Fotografía: Marie Roman / AIMS
Quigley trabaja en el National Sea Simulator de AIMS, una gran instalación en Townsville donde diariamente se bombean más de 3 millones de litros de agua de mar filtrada, hogar de un gran número de colonias de coral. En SeaSim, como se le llama, los zumbidos se calibran a temperaturas específicas y presiones parciales de dióxido de carbono, este último para experimentos de acidificación del océano.
El desove de los corales, que se realiza en masa una vez al año, es uno de los grandes espectáculos biológicos de la Tierra. Quigley compara la escala y la magnitud con las migraciones anuales de mamíferos en África.
De arriba a abajo de la Gran Barrera de Coral, durante varios días después de la Luna Llena de noviembre (este año 19 de noviembre), varias especies de coral sincronizan la liberación de sus espermatozoides y óvulos. En el océano, miles de millones de estos rayos flotan en la superficie del agua, se fertilizan y se convierten en larvas que eventualmente se asientan en el arrecife y forman nuevas colonias de corales.
Los investigadores esperan criar corales de la Gran Barrera de Coral que sean más resistentes a los eventos de calor extremo – video
Los corales alojados en SeaSim desovan en cautiverio al mismo tiempo que desovan en la naturaleza. Durante varios días consecutivos esta semana, Quigley y sus colegas trabajaron hasta altas horas de la noche, recolectando cuidadosamente los paquetes de desove para un programa de reproducción selectiva.
Cada coral de cría se guarda en su propio recipiente separado, de modo que se puedan aislar sus paquetes. Muchos están alojados en tanques al aire libre, bajo la luz de la luna, que es una señal importante que desencadena el evento de desove. Para los corales mantenidos en interiores, el SeaSim tiene instalaciones finamente calibradas que permiten a los científicos replicar tanto el tiempo como la intensidad de la luz solar y la luz de la luna.
Un investigador de la instalación de desove de corales del Instituto Australiano de Ciencias Marinas. Fotografía: Roslyn Budd / AIMS
«Ahora podemos … replicar estas señales naturales que los corales necesitarían», dice Quigley. Ella y su equipo solo han recolectado cientos de corales reproductores en las últimas quince semanas. Dejar a los invertebrados marinos en su entorno natural durante el mayor tiempo posible también maximiza su exposición a las señales de desove que recibirían en la naturaleza, lo que incluye un rápido aumento de la temperatura en esta época del año.
Crianza para resistencia al calor
La Gran Barrera de Coral alberga más de 3.000 arrecifes individuales, un mosaico de vida marina del tamaño de Italia. Existe un gradiente de temperatura natural de norte a sur: las aguas de la parte norte del arrecife, más cerca del ecuador, son más cálidas.
«Estos corales [north] son más capaces, gracias a la exposición que han sufrido durante su vida, de soportar altas temperaturas ”, explica Quigley. «En el sur de la Gran Barrera de Coral, hace más frío allí, así que cuando [corals] afectados por una ola de calor, son mucho más vulnerables.
Registro de fin de semana en Australia
Las diferencias naturales en la tolerancia al calor forman la base de la investigación de cría de Quigley. A fines del año pasado, desarrolló un algoritmo de aprendizaje automático que produce coordenadas GPS que muestran dónde se encuentran los corales más resistentes al calor.
La semana pasada, ella y su equipo regresaron de una expedición al extremo norte de la Gran Barrera de Coral, a 875 km de SeaSim. Usando su algoritmo, recolectaron cientos de corales potencialmente resistentes al calor, que habían sobrevivido a las altas temperaturas de los eventos de blanqueamiento masivo de 2016, 2017 y 2020.
Un investigador recolecta coral de Wood y Martin Reefs para desovar en el National Sea Simulator. Fotografía: Marie Roman / AIMS
Colección de reproductores en el extremo norte de Queensland. Fotografía: Marie Roman / AIMS
Después de desovar en SeaSim, los científicos criarán los corales más resistentes al calor con especímenes más vulnerables recolectados del sur de la Gran Barrera de Coral. El proceso de mezclar spawn «no es diferente a mezclar cócteles en proporciones específicas», dice Quigley. “Podemos controlar quién es la madre y quién es el padre … podemos crear corales bebés que tienen una mezcla de estos genes. «
La investigación acelera un proceso natural llamado flujo de genes. La investigación muestra que el material genético de los corales, incluidos los genes que se adaptan al calor, se propaga de forma natural a través del arrecife. «Hay un movimiento de genes», dice Quigley. «Sin embargo, probablemente sucederá demasiado lento para el tipo de calentamiento que estamos recibiendo en este momento».
Acelerar la propagación del material genético es una de las muchas técnicas exploradas para ayudar a que el arrecife sea más resistente, dice el Dr. Line Bay, quien dirige el equipo de Recuperación, Adaptación y Restauración de Arrecifes en AIMS.
Los corales viven en simbiosis con algas microscópicas, que juegan un papel importante en su crecimiento y supervivencia. «Tenemos varios proyectos que examinan cómo estas algas afectan la salud de los corales y si podemos influir en … la tolerancia al calor de los corales a través de la selección directa de algas», dijo Bay.
El cambio climático «una amenaza muy importante»
En SeaSim, las temperaturas del tanque se pueden aumentar para probar qué tan bien los corales, ya sea aquellos que se crían selectivamente o aquellos que tienen algas tolerantes al calor, pueden resistir el calor de los eventos de blanqueamiento.
El informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático predice que por debajo de los 2 ° C de calentamiento global, el 99% de los arrecifes de coral se reducirán. “A medida que avanzamos hacia el futuro, sabemos que el agua se calentará, no solo mucho, mucho más, sino también mucho más rápido”, dijo Quigley.
Por primera vez este año, el equipo espera criar selectivamente una especie de coral Porites: corales masivos de crecimiento lento que parecen rocas. Si tiene éxito, esta será la sexta especie incluida en el programa.
Según los científicos, la prioridad número uno para salvar el arrecife es reducir las emisiones de carbono. Fotografía: Marie Roman / AIMS
La Gran Barrera de Coral contiene alrededor de 400 especies diferentes de coral, estima el profesor Terry Hughes, un científico de arrecifes de coral de renombre internacional en la Universidad James Cook.
La investigación de AIMS arroja luz sobre las características de los corales silvestres después de los recientes eventos de blanqueamiento, dice Hughes. “Esto nos dice acerca de su tolerancia al calor, nos dice si esta tolerancia al calor está cambiando.
«También estamos obteniendo información muy necesaria sobre cómo está conectada la barrera de arrecifes en términos del movimiento de las larvas de un lugar a otro: el flujo de genes».
Hughes, quien dirige el Centro de Excelencia ARC para Estudios de Arrecifes de Coral, dice que un obstáculo para los proyectos de restauración de coral es la enorme escala en la que deben trabajar para tener un impacto.
«Si quisieras mejorar la cobertura de coral [on the Great Barrier Reef] … En un 1%, necesitaría corales de 250 m de ancho ”, dice. Esto implicaría criar especies de coral de rápido crecimiento durante unos cinco años para llevarlas al tamaño de un plato. “Como vía de intervención, la escalera siempre será el mayor desafío. «
Bay enfatiza que la restauración de arrecifes “no es una solución rápida. El cambio climático es una amenaza muy importante para los arrecifes de coral y necesitamos una acción enérgica sobre el cambio climático para darnos la mejor oportunidad de sobrevivir en el futuro ”, dijo.
Quigley está de acuerdo. “Cuando piensas en la escala de los ecosistemas que se ven afectados, como el Amazonas, como la Gran Barrera de Coral, estos son ecosistemas enormes y complejos que la gente ha estado estudiando durante mucho tiempo, pero solo estamos rascando la superficie en términos fundamentalmente entender cómo funcionan.
La prioridad número uno para salvar el arrecife es reducir las emisiones de carbono, dice Quigley. Las prácticas de gestión, como la regulación de la calidad del agua, los programas de eliminación de estrellas de mar con corona de espinas y la gestión de la pesca, también ayudarán a aliviar la presión sobre el ecosistema.
«Y luego, en tercer lugar, podemos mirar estos conceptos innovadores de restaurantes», dice. “Podemos empezar a pensar… qué tipo de restauración podemos desarrollar ahora, mientras aún hay tiempo. «
