La Grande barriera corallina australiana si estende su centinaia di migliaia di miglia quadrate, racchiudendo un vivace ecosistema di coralli dai colori vivaci e una vasta piscina di vita marina.

Ma, uno studio recente lo ha scoperto 30 per cento dei suoi coralli morì durante un'ondata di caldo di nove mesi da marzo a novembre 2016.

Questa scoperta evidenzia la continua minaccia alle barriere coralline di tutto il mondo. Negli ultimi anni 30 da solo, oltre 50 per cento delle barriere coralline del mondo sono morte.

Acque di riscaldamento, inquinamento e pesca eccessiva sono solo alcuni dei molti fattori che influenzano questi ecosistemi unici.  

Fortunatamente, molti ricercatori, ecologisti e attivisti di tutto il mondo hanno attinto alle loro risorse per aiutare a conservare e ripristinare queste strutture vitali.

L'importanza delle barriere coralline

Le barriere coralline coprono meno dell'uno per cento del fondo oceanico, ma da molto tempo sono considerate uno degli ecosistemi più preziosi della terra.

Queste importanti strutture supportano più specie per unità rispetto a qualsiasi altro ambiente marino esistente, incluso un quarto dei pesci del mondo e 30 percento della biodiversità marina totale. Specie come coralli, vongole, aragoste, cavallucci marini, spugne e tartarughe marine sono solo alcune delle molte creature che fanno affidamento sulle barriere coralline per sopravvivere.

Ma le specie marine non sono le uniche che dipendono dalle barriere coralline per il loro sostentamento.

Circa 500 milioni di persone in tutto il mondo si affidano alle barriere coralline per cibo e reddito, con 30 milioni di persone quasi completamente dipendenti dalle barriere coralline, secondo gli Stati Uniti National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Le barriere coralline forniscono reddito alle comunità costiere attraverso la pesca, le attività ricreative e il turismo e fungono da importante fonte di cibo e protezione della costa per milioni di persone ogni anno.

Inoltre, le barriere coralline contribuiscono con miliardi di dollari alle economie mondiali ogni anno.

Non sorprende quindi che il loro continuo degrado abbia un significativo impatto ecologico, economico e culturale su persone e luoghi in tutto il mondo.

"Il sostentamento di molte persone dipende in larga misura dalla pesca, dal turismo e dalla protezione delle coste, che sono tutti forniti da barriere coralline sane" Aric Bickel, project e workshop manager presso SECORE Internazionale, un'organizzazione leader per la protezione e il ripristino delle barriere coralline. "Se vogliamo mantenere gli importanti servizi ecologici ed economici che offrono le barriere coralline, dobbiamo proteggere e ripristinare le barriere coralline."

Sfortunatamente, le barriere coralline subiscono minacce e perdite persistenti.

Gli scienziati proiettano questo al tasso attuale di degrado, 90 per cento di tutte le barriere coralline sarà altamente minacciata da 2030.  

Cosa sta uccidendo le barriere coralline?

Sempre più spesso le barriere coralline sono soggette a stress dovuti all'innalzamento delle temperature del mare, all'inquinamento, alla pesca invasiva, al turismo incurante e ai fenomeni naturali.

Tuttavia, secondo NOAA, le tre principali minacce per le barriere coralline - cambiamento climatico, pesca non sostenibile e inquinamento terrestre - sono tutte dovute all'attività umana.

Di questi tre, forse la più grande minaccia alle barriere coralline viene da temperature del mare in aumento.

Sebbene le barriere coralline possano resistere fornendo cibo, riparo e altre risorse a migliaia di creature, sono in realtà strutture piuttosto sensibili, in particolare quando si tratta di calore.

Per formare un sistema di barriera, le larve di corallo si attaccano prima alle rocce costiere o al suolo. Le larve poi si trasformano in polipi di corallo, o piccoli animali che espellono il carbonato di calcio per costruire un esoscheletro.

Durante questo periodo, i polipi corallini sviluppano una relazione simbiotica con le alghe, che li aiuta a crescere. Man mano che crescono, espellono più carbonato di calcio, consentendo a un numero sempre maggiore di polipi corallini di attaccarsi alla superficie e, alla fine, si forma una barriera corallina.

Ma quando l'acqua vicino a una barriera si surriscalda, le alghe coralline iniziano a produrre tossine e i coralli li espellono dai loro tessuti per autodifesa. Conosciuto come Candeggio corallo, questo processo trasforma i coralli in un bianco spettrale, lasciandoli stressati e vulnerabili alla fame o alla malattia.

“Se i coralli sono stressati, una delle prime cose che accade è che interrompono la riproduzione. Semplicemente non hanno l'energia disponibile per produrre tutti questi gameti, uova e sperma, perché stanno cercando di sopravvivere ", ha detto Bickel.

Ma un evento di sbiancamento non significa necessariamente che una barriera corallina morirà. Se la temperatura dell'acqua scende abbastanza rapidamente, i coralli possono guarire se stessi coltivando nuove alghe.

Sfortunatamente, per molte barriere coralline, questa opportunità non arriva mai.

A causa degli oceani sempre più caldi, lo sbiancamento dei coralli è diventato cinque volte più comune in tutto il mondo di quanto non fossero solo 40 anni fa.

Effetti del cambiamento climatico

A livello globale, l'oceano si è riscaldato di circa 1.6 gradi Fahrenheit negli ultimi 100 anni, secondo il NOAA.

Inoltre, da 2014 a 2017, l'aumento delle temperature del mare da un andamento meteorologico di El Niño ha portato a più lungo, più diffuso e più dannoso evento di sbiancamento fino ad oggi.

L'evento è stato così brutto che in 2016, gli scienziati hanno riferito che il 93 per cento della Grande Barriera Corallina era stato sbiancato.

Da allora, sono stati documentati sbiancamenti di massa nell'Oceano Pacifico, nell'Oceano Indiano, nei Caraibi, in Australia, Hawaii e Florida Keys, una realtà che ha gravi implicazioni per il pianeta.

Oltre a causare danni alle molte specie che dipendono dalle barriere coralline per cibo e riparo, lo sbiancamento dei coralli può causare la crescita stentata delle barriere coralline, un problema che avrà un impatto grave sulle comunità costiere.

Secondo una nuova studio di The University of Exeter nel Regno Unito, lo sbiancamento nei Caraibi e gli Oceani Indiani ha influenzato i tassi di crescita dei coralli fino al punto in cui molte barriere coralline non saranno in grado di tenere il passo con l'innalzamento del livello del mare.

Tra le altre ragioni, questo è problematico per le comunità costiere perché le barriere coralline spesso forniscono una barriera naturale contro l'erosione e le inondazioni.

"I tassi di crescita media della barriera corallina verticale attraverso l'Oceano Indiano e le regioni dei Caraibi sono attualmente intorno a 2 mm all'anno, ma le proiezioni di un aumento del livello del mare anche abbastanza modesto intorno a 6 mm all'anno", ha detto Chris Perry, professore di geografia fisica all'Università di Exeter.

"Di conseguenza, c'è una crescente divergenza tra i due e questo inizierà a ridurre la capacità delle barriere coralline di limitare l'esposizione alle onde costiere - con evidenti minacce crescenti per le comunità costiere dall'erosione del litorale e dalle inondazioni", ha continuato.

A meno che non vengano intraprese azioni urgenti per portare avanti la riduzione delle emissioni di CO2 da parte di 2100, Perry teme che l'inondazione di barriere coralline minaccerà in modo significativo le comunità costiere.

"In sostanza ciò che serve è una combinazione di entrambe le azioni (politiche) globali sulle emissioni di CO2 - questo è importante perché contribuisce al riscaldamento che può avere un impatto sulle scogliere attraverso eventi di sbiancamento e perché guida il problema dell'innalzamento del livello del mare e dobbiamo vedere le azioni locali per proteggere le barriere coralline e ridurre gli effetti dei fattori di stress locali come la scarsa qualità delle acque (da fognature ecc.) ", ha detto.

Cosa si può fare per salvare i coralli?

Con la gravità della degradazione della barriera corallina in testa a molte menti scientifiche, sono stati adottati numerosi approcci di restauro dei coralli.

Approccio di restauro su larga scala

Un metodo che ha guadagnato popolarità negli ultimi anni ha a che fare con il capacità di riproduzione sessuale delle barriere coralline.

In collaborazione con una rete di ricercatori internazionali, SECORE ha sviluppato un restauro sessuale "semina"Approccio che potrebbe essere utilizzato per sforzi su larga scala.

L'idea alla base di questo approccio è quella di raccogliere enormi quantità di larve di corallo durante un periodo di deposizione delle uova e collegarle a substrati "tetrapodi" appositamente progettati che possono incunearsi tra le fessure delle scogliere.  

Una volta che le larve si trasformano in polipi corallini iniziali, i ricercatori possono rilasciare i substrati dalle barche su barriere degradate, come i famers che disseminano i semenzali su un campo.

"Progettando substrati (li chiamiamo unità di semina) che si auto-depositano e possono essere seminati da una barca o con altri metodi (simile a come un agricoltore semina semi), possiamo eliminare gran parte del lavoro umano necessario e ridurre notevolmente il costo finale di ogni corallo impiantato ", ha detto Bickel.

Rispetto agli sforzi di ripristino manuale avviati dai subacquei, che richiedono da diverse centinaia a poche migliaia di ore-persona, questo metodo potrebbe essere ottenuto in meno di 50 ore-persona, rendendo 90 più efficiente per ripristinare le barriere coralline.

"Se vogliamo che il restauro abbia un ruolo più significativo nella conservazione della barriera corallina, dobbiamo pensare in nuove direzioni", ha affermato Bickel. "Il nostro approccio alla semina è un passo importante verso il raggiungimento di questo obiettivo poiché consentirà la manipolazione di un gran numero di coralli in un brevissimo lasso di tempo a costi significativamente inferiori".

Inoltre, questo processo di semina consente ai ricercatori di promuovere la diversità genetica, che è essenziale per preparare le barriere coralline in futuro per l'aumento delle temperature marine, ha spiegato.

Finora, la ricerca è stata testata sulle scogliere di Curaçao, in Messico, alle Bahamas, a Guam, nelle Isole Vergini americane e nelle Filippine.

SECORE ha collaborato con il California Academy of Sciences e la Nature Conservancy per promuovere i suoi obiettivi di produzione di un milione di coralli da parte di 2021, come parte del loro obiettivo con The Global Coral Restoration Project.

Un approccio di restauro “misto”

Mentre Bickel ha spiegato che l'approccio alla semina potrebbe essere avviato su scala globale, ha sottolineato che non esiste un "proiettile d'argento" per ripristinare le barriere coralline.

In altre parole, tutte le barriere coralline sono diverse, quindi non tutte richiedono gli stessi metodi di ripristino: alcune potrebbero richiedere un mix di approcci di ripristino, mentre altre no.

Basandosi su questa idea, i ricercatori dell'Università della California di Santa Barbara hanno sostenuto per l'integrazione di processi naturali unici e forze ecologiche per guidare gli sforzi di ripristino.

Ispirato da un incontro di esperti di restauro provenienti dai Caraibi guidato dal Commissione per la conservazione di pesci e fauna selvatica in Florida, i ricercatori hanno delineato a quadro scientifico contribuire a migliorare il restauro attingendo a decenni di ricerca sull'ecologia delle barriere coralline.

Alla fine hanno proposto che gli scienziati debbano esaminare le qualità ecologiche specifiche per il contesto delle barriere coralline con cui stanno lavorando al fine di condurre pratiche di ripristino efficienti e appropriate.

"Riconoscendo che i processi ecologici svolgono un ruolo importante, ma non apprezzato nel restauro del corallo, il quadro che proponiamo è una combinazione di input, risultati del sondaggio e lezioni apprese da questi e altri professionisti del restauro del corallo", ha affermato Mark Ladd, uno studente di dottorato presso l'UC Santa Barbara, che ha guidato la ricerca.

I ricercatori hanno stabilito che i professionisti del restauro possono controllare fattori come la densità, la diversità e l'identità dei coralli trapiantati, così come la selezione del sito e la progettazione dei trapianti, per ripristinare processi di feedback positivi.

"È essenziale che abbiamo una solida comprensione degli importanti processi che modellano le comunità di barriere coralline per essere in grado di incorporare e promuovere efficacemente processi positivi - o ridurre quelli negativi - per rendere il ripristino dei coralli più efficace", ha detto Ladd.

Questa ricerca consolida l'importanza di comprendere le funzioni e le pratiche di ciascun ecosistema unico della barriera corallina prima di iniziare uno sforzo di ripristino.

Approccio locale

Molti gruppi di ricerca hanno anche avviato iniziative più piccole e più localizzate per aiutare le barriere coralline.

Ad esempio, un recente rapporto dalla Duke University hanno dimostrato che gli sforzi locali, come la protezione delle barriere coralline dai predatori, possono aumentare significativamente la resistenza dei coralli allo sbiancamento.

In questo studio, i ricercatori hanno concentrato i loro sforzi sui coralli cerebrali trovati nelle Florida Keys, che sono noti per essere altamente suscettibili alla predazione da parte delle lumache.

In 2014, durante un picco di tre mesi nelle temperature oceaniche, i ricercatori sono andati alle Keys e hanno rimosso fisicamente le lumache da alcuni siti di coralli cerebrali. La loro idea era di vedere se rimuovere i predatori potrebbe aiutare i coralli a resistere e riprendersi dalle temperature più calde, e quindi diminuire lo sbiancamento.

E ha funzionato.

Quando i ricercatori sono tornati sulle barriere dopo che le temperature dell'acqua si sono raffreddate, hanno scoperto che i coralli con meno lumache hanno sperimentato solo lo sbiancamento 50 per cento, mentre i coralli con un'alta densità di lumache hanno sperimentato quasi lo sbiancamento percentuale 100.

"I nostri risultati suggeriscono che gli sforzi di conservazione locale possono svolgere un ruolo importante nell'aiutare a preservare le barriere coralline oltre agli sforzi globali su larga scala per mitigare o fermare i cambiamenti climatici", ha affermato Elizabeth Shaver, un dottorando 2018 della Duke's Nicholas School of the Environment, che ora è uno scienziato di restauro del corallo con il programma di resistenza alla barriera corallina di The Nature Conservancy.

Shaver suggerisce che ci sono probabilmente molti altri interventi che possono essere avviati a livello locale per aiutare a proteggere le barriere coralline dalle temperature calde.

"L'inquinamento da nutrienti e il sovrasfruttamento dei pesci pappagallo erbivoro sono minacce locali comuni alle barriere coralline ed entrambe queste minacce possono aumentare lo sbiancamento dei coralli durante gli eventi a temperatura calda. Dobbiamo verificare se la rimozione di queste minacce può anche aiutare i coralli a essere più resistenti ", ha detto.

I ricercatori riaprono la discussione sull'avvio di sforzi localizzati in un momento in cui le persone affermano sempre più che le azioni locali non stanno facendo abbastanza differenza e che occorre investire più denaro negli sforzi globali.

"La nostra ricerca evidenzia la necessità di fare ulteriori esperimenti per testare altre azioni di gestione locale che possano aiutare i coralli a essere più resistenti ai cambiamenti climatici e aiutarli a guadagnare tempo poiché l'azione dei cambiamenti climatici è probabilmente un processo lungo e difficile", ha detto Shaver .

Conclusione

"C'è un urgente bisogno di sviluppare strategie efficaci per ripristinare i coralli e gli inestimabili servizi che forniscono", ha detto Ladd.

Fortunatamente, i ricercatori di SECORE prevedono che gli sforzi di ripristino dei coralli diventeranno probabilmente usati comunemente come il rimboschimento e contribuiranno a cambiare il panorama dei futuri scogli nel miglior modo possibile.

Tuttavia, Bickel ha aggiunto che il restauro da solo non risolverà la crisi della barriera corallina.

Invece, i ricercatori di tutto il mondo credono che le barriere coralline non resisteranno alla vita per molto più a lungo se non verranno intrapresi sforzi globali per combattere il cambiamento climatico.

Fino ad allora, il restauro è la nostra migliore speranza.

"Il ripristino di questi servizi dovrebbe essere il nostro obiettivo", ha affermato Bickel. “Tuttavia, il restauro del corallo può solo farci guadagnare tempo. Tempo che dobbiamo utilizzare per risolvere la più grande sfida del nostro tempo: il cambiamento climatico globale ".