La carrera por crear corales resistentes al clima antes de que sea demasiado tarde
En Australia, los investigadores son pioneros en nuevos métodos para fortalecer los arrecifes de coral en un mundo que se calienta.
Estas diminutas células de algas se han cultivado durante 10 años para que resistan las altas temperaturas del océano. Los científicos esperan que la cría de corales más resistentes al calor ayude a los arrecifes a sobrevivir a las olas de calor.
En el corazón del oeste de Australia se encuentra Coral Bay, una joya enclavada en el extenso arrecife Ningaloo.
Históricamente, el arrecife Ningaloo ha florecido como un caleidoscopio de corales y peces. Sin embargo, el cambio climático hizo acto de presencia en 2022, cuando las condiciones meteorológicas provocaron un episodio de falta de oxígeno que ahogó la vida de una parte de este ecosistema.
Aunque alrededor del 70% del suelo de la bahía estaba cubierto de coral, en 2022, esa cifra se redujo a poco más del 1%.
Durante el mismo periodo, las algas tapizantes (pequeñas plantas de crecimiento rápido que pueden asfixiar a los corales hasta la muerte) aumentaron sustancialmente, pasando de cubrir el 25% del suelo de la bahía en 2021 al 79% en 2022.
A pesar de los meticulosos esfuerzos de conservación, los arrecifes de coral corren el riesgo de desaparecer a medida que el planeta sigue calentándose. Su desaparición sería desastrosa: estos vibrantes jardines submarinos son santuarios de biodiversidad y albergan una cuarta parte de todas las especies marinas.
La Gran Barrera de Coral está sufriendo una decoloración sin precedentes. Por primera vez, todo el arrecife está afectado, según el Instituto Australiano de Ciencias Marinas (AIMS). Los estudios aéreos muestran que unos 730 de los más de 1000 arrecifes están sufriendo blanqueamiento, lo que lo convierte potencialmente en el evento más extenso del que se tiene constancia.
Para científicos como David Juszkiewicz, conservacionista de corales y estudiante de doctorado en la Universidad de Curtin (Australia), la carrera por crear soluciones innovadoras que ayuden a los corales a adaptarse a un nuevo mundo ha comenzado. Aunque los científicos afirman que, en última instancia, hay que frenar el cambio climático, esperan poder hacer más fuertes a los corales hasta que el planeta se enfríe.
Investigadores del Instituto Australiano de Ciencias Marinas esperan para recoger huevos de coral híbrido durante un desove en su laboratorio SeaSim.
La investigación del AIMS sobre el desove de corales híbridos contribuye a esfuerzos más amplios centrados en la conservación, restauración y estrategias de adaptación de los arrecifes de coral, así como su adaptación al cambio climático.
Comprender los mecanismos y las implicaciones de la hibridación en los corales puede ayudar a desarrollar enfoques de conservación específicos que aprovechen la diversidad genética para mejorar la resistencia de las poblaciones de coral que se enfrentan a factores de estrés ambiental, como el calentamiento de las aguas, la acidificación de los océanos y la decoloración de los corales.
Cómo reaccionan los corales al estrés
Los corales, arquitectos de estos reinos submarinos, se sostienen gracias a sus compañeras simbióticas, las zooxantelas, algas microscópicas anidadas en sus tejidos. Esta asociación es un testimonio del ingenio de la naturaleza, que transforma las aguas pobres en nutrientes en ecosistemas prósperos.
Las zooxantelas, mediante la fotosíntesis, proporcionan nutrientes esenciales a los corales, mientras que éstos ofrecen a las algas un entorno protegido y acceso a la luz solar. Esta relación mutualista es el latido del arrecife, impulsa su productividad y sustenta una miríada de vida marina.
Sin embargo, como cualquier relación, este vínculo es susceptible de sufrir tensiones. El cambio climático, con el aumento de las temperaturas y la acidificación de los océanos, es una amenaza constante. La armonía simbiótica se tambalea bajo presión, dando lugar a un fenómeno conocido como blanqueamiento del coral. En este estado, los corales expulsan sus zooxantelas, volviéndose de un blanco fantasmal y perdiendo su principal fuente de sustento. Los colores vibrantes del arrecife se desvanecen, sustituidos por un paisaje austero y sin vida.
Más allá de la conocida asociación coral-zooxantela, existe una compleja red de aliados microbianos.
Bacterias, hongos, arqueas y virus desempeñan un papel en la salud de los corales, ya que residen en la mucosa superficial, los tejidos y el esqueleto del coral. Estos microbios proporcionan beneficios que van desde el intercambio de nutrientes a la defensa frente a patógenos, aumentando la resistencia del coral. Una elevada diversidad microbiana en el microbioma del coral ofrece un amortiguador contra el estrés ambiental, como el calor intenso, una salvaguardia entretejida en el tejido de la existencia del arrecife.
Por eso la comunidad científica está estudiando formas de manipular los microbios que viven en el coral para mejorar su supervivencia, sobre todo durante las olas de calor estivales.
Matthew Nitschke, investigador científico del AIMS, libera simbiontes evolucionados por el calor en corales juveniles que crecen en un tanque experimental. Los simbiontes son células diminutas de algas que viven en el interior del tejido coralino y les proporcionan energía para crecer.
Manipular los microbios de un coral
La evolución experimental, en la que se seleccionan cultivos microbianos a temperaturas elevadas, ha demostrado su potencial como solución. Estas cepas tolerantes al calor, una vez reintroducidas en los corales, podrían dar a los arrecifes una oportunidad de luchar contra el estrés térmico. ¿La misión principal del investigador? Que, en el futuro, todo el mundo pueda tomar prestadas y desplegar este tipo de medidas de gestión.
"Podemos cultivar esos corales esenciales en otro lugar, bajo temperaturas elevadas. Luego, a través de la selección natural, podemos encontrar las pocas células que tienen el material genético que les permite hacer frente a las altas temperaturas", explica Matthew Nitschke, biólogo marino del Instituto Australiano de Ciencias Marinas.
Pero no se trata sólo de innovar, sino de cómo compartir de forma realista estas innovaciones en todo el mundo, afirma Cedric Robillot, director ejecutivo del programa de restauración y adaptación de arrecifes de la Fundación de la Gran Barrera de Coral.
En las islas Whitsundays, la Great Barrier Reef Foundation captura el exceso de huevos de coral y esperma de arrecifes sanos y cría millones de crías de coral en piscinas flotantes especialmente diseñadas. Estos jóvenes corales se liberan en los arrecifes dañados, ayudando a repoblarlos.
"La Gran Barrera de Coral en sí tiene el tamaño de Italia", dice Robillot; "¿cómo podemos hacer eso a gran escala y que realmente tenga un impacto?".
Los investigadores también están experimentando con tratamientos probióticos, utilizando bacterias beneficiosas para proteger a los corales de enfermedades como la devastadora enfermedad de pérdida de tejido del coral pétreo. Los ensayos de laboratorio son prometedores y se está intentando probar estos tratamientos en la naturaleza.
Además, el trasplante de microbiomas, en el que se introducen simbiontes resistentes al calor en corales vulnerables, podría aumentar la resistencia de los arrecifes.
"Los sistemas de arrecifes poseen una resistencia innata debido a su interconexión y complejidad", afirma Robillot; "reforzando estas fortalezas naturales, podemos mejorar significativamente su capacidad de resistir y recuperarse del estrés".
David Juszkiewicz, doctorando de la Universidad de Curtin, y Lindsey Kraemer, estudiante de máster de la Universidad James Cook, toman muestras y fotografías de un enorme coral Porites en el arrecife Ningaloo. Cada muestra será secuenciada genéticamente para conocer su genoma coralino y comprender su relación única con sus microbios. Emparejar las imágenes fotográficas con las muestras proporciona información valiosa para los futuros científicos.
David Juszkiewicz toma una foto de un enorme coral Porites que crece al borde del arrecife Ningaloo. Estos corales tienen forma de enormes rocas y pueden vivir 600 años.
Aprovechando la resistencia inherente a la naturaleza
Vigilar la salud de los corales es como tomar el pulso al océano. La decoloración de los corales es una señal evidente de peligro, pero otras señales químicas más sutiles pueden alertarnos de su mala salud. Los científicos están desarrollando tecnologías para detectar estas señales a tiempo y poder intervenir antes de que se produzca un blanqueamiento visible.
Juszkietiz señala que incluso un ligero aumento de la temperatura de 1-2 °C puede estresar a los corales. Estos fenómenos cada vez más frecuentes contribuyen a cambios drásticos en los arrecifes de coral, lo que aumenta el riesgo de extinciones silenciosas y la desaparición de especies antes de que puedan documentarse y estudiarse.
Como último esfuerzo para registrar las especies antes de que se pierdan, localiza y fotografía corales Porites masivos, que forman grandes colonias parecidas a cantos rodados. Tras registrar información esencial sobre su tamaño, color, forma y hábitat, recoge pequeñas muestras de las colonias, que analiza en el laboratorio. Una muestra se blanquea para estudiar el esqueleto del coral, otra se conserva en etanol para analizar el ADN y una tercera se fija en una solución de formaldehído para determinar el sexo del coral y su disposición a desovar, lo que ayuda a identificar nuevas especies y a comprender el área de distribución de las existentes.
"Queda mucho por descubrir", afirma Juszkiewicz; "y nuestros arrecifes están cambiando radicalmente. Según la trayectoria actual, sólo tendremos arrecifes durante un tiempo más".
Eso es lo que convierte la lucha por salvar los arrecifes de coral en una carrera contrarreloj. "Tenemos un margen de tiempo realmente estrecho [antes de que el daño sea irreversible]: 10 años más o menos".
Los modelos climáticos revelan la cruda realidad: "Aunque detengamos las emisiones mañana, seguirá habiendo una cierta cantidad de calentamiento encerrada en los ecosistemas oceánicos. Así que habrá un periodo de tiempo en el que los arrecifes seguirán sufriendo estrés".
Los investigadores subrayan que, aunque la investigación científica puede conducir a soluciones innovadoras, en última instancia es una tirita para un problema global. La verdadera protección de los corales exige una reducción drástica de las emisiones de gases de efecto invernadero.
"Tengo un rayo de esperanza: hay que hacerlo", afirma Juszkiewicz: "Si queremos salvar nuestros arrecifes, tenemos que poner freno a este clima que cambia rápidamente".
Se examina una muestra de coral Acropora en una placa de Petri. Esta especie ramificada es fundamental para la salud de los arrecifes. Tras registrar el peso de la muestra, se traslada a un pequeño vial para su estudio y conservación.
Lindsey Kraemer busca una colonia de coral Acropora donde piensa tomar una muestra. Los científicos insisten en que limitar las emisiones de gases de efecto invernadero es la única solución a largo plazo para proteger los arrecifes, pero esperan que modificar su biología pueda ayudar a frenar el daño al ecosistema.
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
