El cuarto blanqueamiento masivo de corales del mundo está en marcha, pero los arrecifes pueden tener más posibilidades de recuperarse

Los arrecifes de coral del mundo son como ciudades submarinas, repletas de todo tipo de peces y animales marinos.Los arrecifes de coral cubren menos del 1% del océano, pero sustentan Se estima que el 25% de todas las especies marinas, incluidas muchas especies de peces importantes.El valor económico de los servicios que estos complejos ecosistemas proporcionan se estima en más de 3.400 millones de dólares al año sólo en EE.UU.

Hoy en día, el aumento de la temperatura del océano amenaza la supervivencia de muchos arrecifes.Cuando las aguas del océano se calientan demasiado durante demasiado tiempo, los corales expulsan el coloridas algas simbióticas, llamadas zooxantelas, que viven en sus tejidos, un proceso llamado blanqueamiento de corales.Estas algas proporcionan alimento a los corales, por lo que los corales blanqueados son vulnerables al hambre y las enfermedades y pueden morir si el agua no se enfría lo suficientemente rápido.

Con el calor global del océano a niveles récord, los científicos han confirmado que Se está llevando a cabo un evento mundial de blanqueamiento de corales..Desde principios de 2023, los corales han estado muriendo en los océanos Índico, Pacífico y Atlántico, tanto al norte como al sur del ecuador.

El actual episodio de blanqueo en la región del Gran Caribe es más largo y más severo que cualquier episodio de blanqueo previo registrado desde el primero global en 1998.yo estudio dinámica climática y oceánica a gran escala y estoy analizando cómo las conexiones biológicas entre los arrecifes de coral, que a veces se extienden a grandes distancias, pueden ayudar a los arrecifes a recuperarse del estrés por calor.

Relaciones de arrecife

Dada la rapidez con la que se están calentando las temperaturas del océano, los científicos están trabajando para desarrollar estrategias de respuesta.Estos incluyen hacer que los corales sean más tolerantes al calor;restaurar áreas dañadas con corales sanos; reubicación de viveros de coral a zonas más frías; criando “súper corales””que son más resistentes a estas tensiones;y mejorar señales químicas naturales y señales de sonido para atraer larvas de corales y peces a los arrecifes dañados.

Muchas especies de peces que se encuentran en los arrecifes de coral desempeñan funciones valiosas para mantener saludables a estas comunidades.Por ejemplo, las algas compiten con los corales por el espacio y la luz y, a menudo, se apoderan de los arrecifes después de episodios de blanqueamiento.

Los corales se mantienen más sanos y se recuperan más rápido si están rodeados de peces que comen diferentes tipos de algas, como pez loro, pez cirujano y pez conejo.Como reflejo de su función, estas especies a menudo se denominan colectivamente herbívoras.

Pepinos de mar: habitantes coriáceos del fondo, emparentado lejanamente con las estrellas de mar y los erizos – también son importantes socios de arrecifes.Se alimentan de bacterias y otros materiales orgánicos de los sedimentos oceánicos, limpiando el área alrededor de los arrecifes.

Mi colega de Georgia Tech Marcos Hay publicó recientemente un estudio que demostró que la eliminación de pepinos de mar de las comunidades de arrecifes provocó un aumento de materiales de desecho orgánicos y Un aumento de 15 veces en las muertes de corales..Proteger los pepinos de mar, que son sobreexplotado como fuente de alimento, podría ayudar a mantener saludables los arrecifes de coral.

El papel de la conectividad oceánica

Los arrecifes de coral no son puestos de avanzada aislados.Cuando los peces y corales desovan, liberan millones de larvas que flotan en las corrientes y se intercambian a través de los arrecifes a través de procesos de mezcla y transporte.Estos intercambios conforman la conectividad de los arrecifes de coral.

Algunos arrecifes suministran larvas a muchos otros.Otros arrecifes están más aislados, por lo que es posible que los científicos necesiten introducir larvas artificialmente para ayudar a los arrecifes a recuperarse del blanqueamiento y otras amenazas.

Las investigaciones muestran que los arrecifes bien conectados recuperarse más rápido de tensiones como la decoloración.Recibir abundantes suministros de corales y larvas de peces, transportados por las corrientes oceánicas desde lugares lejanos, ayuda a restaurar áreas blanqueadas y a mantener diversas comunidades de arrecifes.Preservar esta conectividad es clave para la conservación de los arrecifes.

Pero medir la conectividad requiere mucho tiempo y es costoso.Los investigadores recolectan muestras de coral de arrecifes que pueden estar conectados y analizan el ADN de los corales para reconstruir su historia genética.Esto produce una imagen de cuán interrelacionadas están las diferentes poblaciones.

También utilizamos modelos informáticos para simular corrientes oceánicas que transportan larvas virtuales desde sus puntos de liberación hasta los lugares donde se asientan.Pero las corrientes no están fijas como las carreteras:Su fuerza y ​​dirección cambian con el tiempo, según la estación y el año.El estudio de la conectividad de los arrecifes requiere la realización de simulaciones de modelos de varios años que cubran áreas pequeñas con gran detalle, lo que implica muchos cálculos.

Ideas del aprendizaje automático

Ahora, aprendizaje automático Ofrece una nueva forma de analizar las conexiones de los arrecifes.Este subcampo de la inteligencia artificial permite a las computadoras aprender tareas o asociaciones sin que se les indique explícitamente.En cambio, utilizan algoritmos para abordar diversas tareas.

Mi grupo de investigación ha desarrollado una herramienta que toma información sobre las corrientes oceánicas, derivada de datos satelitales;genera una red de ecorregiones, o áreas donde los ecosistemas son generalmente similares;y calcula su conectividad en los últimos 30 a 40 años.Luego identificamos arrecifes mejor conectados usando Centralidad del PageRank – el algoritmo que desarrolló Google para medir la popularidad de las páginas web.

Una vez que hayamos definido una red de ecorregiones, es posible determinar qué tan “populares” (es decir, conectados) son los arrecifes conocidos.Y podemos verificar que nuestros algoritmos funcionan bien al ver si las comunidades de arrecifes "populares" contienen poblaciones de coral más diversas y saludables.

Hemos encontrado que en El Triángulo de Coral del Sudeste Asiático – el mayor punto de biodiversidad de la Tierra – cambios periódicos entre las Patrones climáticos de El Niño y La Niña promover la biodiversidad, y probablemente lo hayan hecho durante los últimos 5 a 7 millones de años.La conectividad durante los eventos de El Niño es muy diferente a la de La Niña, porque las corrientes oceánicas son diferentes.Esta dinámica ayuda a los arrecifes al garantizar que reciban larvas de muchos lugares diferentes en diferentes años.

Comprender qué rasgos coralinos y ambientales ayudan a que los arrecifes sean resilientes y combinar esta información con redes de conectividad abre nuevas vías para ayudar a los corales a sobrevivir un poco más.En conjunto, estos enfoques indican cómo y dónde priorizar los esfuerzos de monitoreo y restauración.

A largo plazo, las únicas formas de detener la extinción de los corales y proteger los hábitats de los arrecifes que sustentan tanta vida marina son limitar la contaminación del agua y frenar el cambio climático.Pero acciones más localizadas que hagan que los arrecifes sean más saludables pueden ganarles algo de tiempo y tal vez hacerlos más resilientes al calentamiento de los océanos.