Un nuevo estudio pionero que abarca más de una década y cientos de kilómetros del arrecife de coral de Florida demuestra el papel clave que desempeñan las comunidades bentónicas en la reducción de los efectos del cambio climático en los ecosistemas de arrecifes de coral, concretamente la acidificación de los océanos.
A medida que el océano acumula más carbono procedente de la atmósfera, se vuelve más ácido, un proceso conocido como acidificación de los océanos. Un océano más ácido dificulta a los corales y otros organismos marinos la formación de sus esqueletos y caparazones de carbonato cálcico. Sin embargo, científicos del Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico(AOML) de la NOAA y del Instituto Cooperativo de Estudios Marinos y Atmosféricos(CIMAS) han descubierto que la acidificación del océano cerca del arrecife de coral de Florida varía tanto geográficamente como a lo largo del tiempo, dando lugar a zonas de arrecife que pueden verse menos afectadas por la acidificación en comparación con los arrecifes situados en mar abierto.
En muchas regiones del mundo, los efectos de la acidificación de los océanos en los ecosistemas costeros se ven agravados por cambios localizados en la química del agua que son perjudiciales para ecosistemas marinos clave. Mientras que los arrecifes más meridionales del Arrecife de Coral de Florida se identificaron como puntos calientes de la acidificación oceánica, los arrecifes costeros, sobre todo en los Cayos Superiores, resultaron menos vulnerables debido al aumento de la alcalinidad del agua (lo contrario de la acidez) y a la presencia de praderas marinas.
De 2010 a 2021, los investigadores monitorizaron 38 estaciones en arrecifes costeros, de canal medio y de alta mar dentro de las diferentes regiones del Arrecife de Coral de Florida, desde la Bahía de Biscayne en el norte hasta los Cayos de Florida Superior, Medio e Inferior en el sur. Como parte del Programa Nacional de Vigilancia de los Arrecifes de Coral de la NOAA, se recogieron muestras de agua cada 2 meses en cada estación y se analizaron los cambios en los parámetros químicos clave del agua utilizados para calcular el pH, identificando cómo la acidificación del océano varía entre los arrecifes costeros y de alta mar, a través de diferentes regiones, y con el tiempo de las estaciones a los años.
Mientras que los arrecifes del canal central y de alta mar del arrecife de coral de Florida están más expuestos a las corrientes oceánicas y a las tendencias mundiales de acidificación del océano, el estudio concluyó que los arrecifes costeros poco profundos se veían menos afectados. En concreto, en los Cayos Superiores, su mayor estacionalidad, el aumento de la alcalinidad del agua (conocida por neutralizar la acidificación) y la variedad de comunidades bentónicas, como las praderas marinas, influyen significativamente en la química del carbonato, proporcionando un amortiguador contra la acidificación del océano.
"Comprender los impactos locales de la acidificación oceánica es esencial para predecir las posibles pérdidas económicas derivadas de la erosión de los ecosistemas costeros", afirma la doctora Ana Palacio, científica del CIMAS y autora principal del estudio. "Si somos capaces de precisar las regiones más y menos afectadas por la acidificación oceánica, podremos emplear estrategias más eficaces y específicas para conservar los ecosistemas de arrecifes de coral."
Las praderas marinas alteran la química del agua a medida que crecen mediante procesos metabólicos como la fotosíntesis, la calcificación y la respiración. En concreto, mediante la fotosíntesis, las praderas marinas absorben dióxido de carbono del agua de mar, lo que proporciona condiciones más favorables para la formación de carbonato cálcico al reducir la acidez.
La conclusión del estudio de que los arrecifes costeros de los Cayos Superiores que coexisten con praderas marinas bien distribuidas son un amortiguador contra la acidificación del océano es crucial. Como se prevé que la acidificación de los océanos empeore con el cambio climático, estas regiones pueden servir de refugio para organismos marinos en los que es probable que persistan las estructuras arrecifales. También demuestra el papel crucial que desempeñan las praderas marinas y otras comunidades bentónicas en la salvaguardia de los arrecifes de coral y cómo deben priorizarse en los esfuerzos actuales y futuros de restauración coralina.
Este estudio es único tanto por su alcance espacial como temporal, ya que los científicos vigilaron cientos de kilómetros del arrecife de coral de Florida durante más de una década. Más allá de su escala, los resultados subrayan la necesidad de examinar los efectos localizados de los factores de estrés ambiental globales provocados por el cambio climático para establecer estrategias de gestión eficaces que permitan conservar y restaurar ecosistemas clave.
Consulte el comunicado de prensa de la Universidad de Miami aquí.
Esta investigación forma parte de un programa de seguimiento en curso con financiación y apoyo del grupo de investigación South Florida Ecosystem Restoration (SFER) y del Programa Nacional de Seguimiento de Arrecifes de Coral (NCRMP) de la NOAA. Esta investigación fue financiada por el SFER en el Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico (AOML) de la NOAA, el Proyecto #20680 del Programa de Acidificación Oceánica (OAP) de la NOAA, y el Proyecto #743 del Programa de Conservación de Arrecifes de Coral (CRCP) de la NOAA como parte del NCRMP. Los cruceros de recogida de datos fueron financiados por el AOML y el Instituto de Investigación de Pesca y Vida Silvestre del Estado de Florida (FWC).
Palacio-Castro, A. M., Enochs, I. C., Besemer, N., Boyd, A., Jankulak, M., Kolodziej, G., et al. (2023). Coral reef carbonate chemistry reveals interannual, seasonal, and spatial impacts on ocean acidification off Florida. Global Biogeochemical Cycles, 37, e2023GB007789. https://doi.org/10.1029/2023GB007789