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Holobiontes coralinos: La última defensa de los arrecifes de coral

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Holobiontes coralinos: La última defensa de los arrecifes de coral

Los arrecifes de coral forman uno de los ecosistemas más diversos de nuestro planeta, no solo son hermosos para observar, sino que también son hogar del 25 % de todas las especies marinas conocidas. Pero hoy, estos valiosos sistemas enfrentan grandes desafíos.

El cambio climático está causando un aumento en las temperaturas de la superficie del mar, y las aguas del Mar de China Meridional son un ejemplo. La temperatura anual del mar ha aumentado a un ritmo de 0,038 a 0,074 °C al año, en la última década, y el pH disminuyó a un ritmo de 0,012 a 0,014 por año. Mientras el agua del océano se calienta, también se acidifica, un proceso causado por la absorción del CO₂ atmosférico que provoca una disminución en los niveles de pH.

Según la predicción del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), el océano se acidificará aún más, disminuyendo el pH a valores de 7.8–7.7 a fines del siglo XXI, mientras que la temperatura global aumentará al menos 2 °C durante 2050–2100.

Estos dos factores, la acidificación y el calentamiento de los océanos, están causando estragos en los arrecifes de coral, llevándolos a un estado de blanqueamiento. Un fenómeno que ocurre cuando los corales expulsan a las algas simbióticas, aquellas que proporcionan a los arrecifes un aspecto muy colorido, pero a la vez, vitales para su supervivencia.

El blanqueamiento del coral es un fenómeno que ocurre cuando los corales expulsan las algas simbióticas que les dan color y nutrientes, debido al estrés ambiental.

Desde 1950, aproximadamente el 50 % de los corales a nivel mundial se han perdido. Tan solo en la última década, el aumento de la temperatura del océano ha matado a aproximadamente el 14 % de ellos. Los expertos en biología de los corales prevén que la mayor parte de los arrecifes de coral en el mundo estarán devastados para 2050. Esta proyección se sustenta en la premisa de que los corales no poseen la capacidad de adaptarse con suficiente rapidez a las condiciones estresantes del ambiente y a las nuevas enfermedades.

La importancia de “las selvas tropicales del mar”

  1. Biodiversidad: Aunque los arrecifes de coral ocupan menos del 1 % de la superficie oceánica mundial, albergan aproximadamente un 25 % de todas las especies marinas conocidas. Esta diversidad de especies es crucial para la salud general de los océanos y contribuye a numerosos ecosistemas y cadenas alimentarias.
  2. Protección costera: Los arrecifes de coral funcionan como barreras naturales, protegiendo las costas de las olas, las tormentas y la erosión. Sin ellos, muchas playas y construcciones costeras serían mucho más vulnerables a los daños causados por las condiciones meteorológicas extremas.
  3. Economía: Los arrecifes de coral aportan beneficios económicos significativos a las comunidades locales y a la economía global. Esto incluye el turismo, la pesca y otras industrias. Se estima que los arrecifes de coral aportan decenas de miles de millones de dólares cada año a la economía mundial.
  4. Investigación y medicina: Muchos medicamentos, tratamientos y terapias de salud provienen de los compuestos orgánicos que se encuentran en los organismos de los arrecifes de coral. La biodiversidad única de estos ecosistemas ofrece un enorme potencial para la investigación y el descubrimiento de nuevos medicamentos.
  5. Almacenamiento de carbono: Al igual que los bosques terrestres, los arrecifes de coral juegan un papel en el ciclo global del carbono, ayudando a absorber CO₂ de la atmósfera.

Pequeños héroes de los corales

Pero, ¿qué pasaría si les dijera que dentro de estos mismos corales, existen pequeños seres que luchan por la supervivencia del arrecife? Son los “holobiontes coralinos”.

En biología, el holobionte es un organismo huésped que aloja a otros organismos o entidades más pequeñas, como células, parásitos, o microorganismos (bacterias, virus, hongos, etc.), dentro o sobre su cuerpo. Estos organismos o entidades más pequeñas pueden vivir en el organismo huésped durante un período de tiempo determinado o durante toda su vida, y son vitales para la salud y supervivencia del organismo huésped.

Estos pequeños microbios pueden proporcionar a sus anfitriones de coral nutrientes esenciales y ayudar en la defensa contra los patógenos. Por ejemplo, las Symbiodiniaceae, familia de algas unicelulares que proporcionan a los corales el carbono, nitrógeno, azufre, fosfato, vitaminas y metales que necesitan para sobrevivir. En resumen, estos microbios son una especie de “seguro de vida” para los corales, apoyando su supervivencia y salud en condiciones ambientales adversas.

Pólipos de coral con Symbiodinium creciendo sobre ellos.

La relación entre los corales y sus microbios simbióticos es tan fuerte, que algunos investigadores han propuesto la “hipótesis probiótica coralina”. En ella, se sugiere que en respuesta al cambio ambiental, los corales y sus microbios pueden adaptarse más rápidamente y con mayor flexibilidad que un proceso que dependa únicamente de la evolución genética de los corales.

Una investigación reciente han proporcionado evidencia de cambios significativos en la diversidad y estructura del microbioma de ciertos corales durante eventos de blanqueamiento causados por efecto del estrés térmico. Este hecho advierte que los microbios juegan un papel crucial en la resistencia de los corales al cambio climático.

Sin embargo, las respuestas exactas del microbioma coralino ante la acidificación y el calentamiento de los océanos aún son un enigma. Las preguntas que los científicos buscan responder son: ¿Cómo responden estas comunidades microbianas a la acidificación y/o calentamiento? ¿Depende la respuesta de la especie de coral? ¿Puede el microbioma del coral recuperarse tras la eliminación del estrés? ¿Existen efectos superpuestos o paliativos de la combinación de acidificación y calentamiento?

Investigaciones recientes en el mar de China Meridional, utilizando dos especies de coral, una sensible al estrés y otra más tolerante, han aportado nuevas luces sobre estos interrogantes. Los resultados de este estudio apuntan a que, bajo estrés, la diversidad microbiana y la expresión génica en los corales cambian, posiblemente causando una alteración en la simbiosis entre los corales y sus microbios. Aún hay mucho por aprender sobre los bosques del océano y el papel crucial que desempeñan los microorganismos en la resistencia de los arrecifes de coral al cambio climático. Mientras tanto, seguimos enfrentando el desafío de proteger estos ecosistemas vitales y tratando de comprender sus mecanismos de supervivencia.


Referencia

Li, J., Chai, G., Xiao, Y., & Li, Z. (2023). The impacts of ocean acidification, warming and their interactive effects on coral prokaryotic symbionts. Environmental Microbiome, 18(1), 49. https://doi.org/10.1186/s40793-023-00505-w

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