Quello che hai sempre voluto sapere sul restauro delle barriere coralline

January 11, 2017 Le cose non vanno bene per i coralli. Con poche barriere coralline veramente sane rimaste e le previsioni che non migliorano, potrebbe essere difficile per molte barriere sopravvivere al prossimo secolo. L'appello all'azione potrebbe già essere straziante: cosa possiamo fare per contrastare il declino delle barriere coralline? Molti di noi hanno visto le barriere coralline in cattive condizioni: devastate, sbiancate, inquinate, danneggiate dalle ancore, prive di popolazioni di pesci obbligati o invase dalle alghe. Sappiamo che il cambiamento climatico, in particolare l'aumento della temperatura dell'acqua marina (IPCC: impatti sulle barriere coralline), così come i fattori di stress indotti dall'uomo, quali pesca non sostenibile e inquinamento, stanno mettendo in difficoltà i coralli. Il 3 rd global bleaching event ha spazzato via i coralli a livelli allarmanti. Ad esempio, la Grande Barriera Corallina subisce la più grande perdita di coralli di sempre. Fino ad oggi, i nostri sforzi per affrontare i cambiamenti climatici, la pesca eccessiva, l'inquinamento e altre minacce non sono riusciti nemmeno a rallentare il declino delle barriere coralline. Negli ultimi anni, la possibilità di utilizzare il ripristino attivo dei coralli come strumento aggiuntivo per la gestione delle barriere coralline ha guadagnato un'attenzione crescente tra gli scienziati, i gestori delle AMP e gli stakeholder locali, oltre che nei media. Ma possiamo davvero "ripiantare" le barriere coralline danneggiate con i coralli e, se sì, come si può fare e su quale scala? Il ripristino delle barriere coralline oggi Come tutti gli animali, i coralli hanno bisogno di crescere e riprodursi e una barriera corallina danneggiata può riprendersi solo così. I coralli hanno due modi per riprodursi: per via asessuata, quando i frammenti di una colonia ricrescono, oppure per via sessuale, deponendo uova e sperma o rilasciando larve. Alcune barriere coralline non hanno più la capacità di riprendersi da sole. Il ripristino della barriera corallina è il processo di trapianto di coralli per "riforestare" una barriera desolata. Può sembrare semplice, ma non lo è affatto. Sebbene siano state sviluppate molte conoscenze e pratiche pratiche, il vero e proprio ripristino della barriera corallina è ancora in uno stato iniziale in termini di pratica e ricerca scientifica. Una pratica comune è il cosiddetto restauro asessuato dei coralli, che consiste nell'utilizzare la capacità di propagazione asessuata dei coralli. È possibile ottenere frammenti dalle colonie donatrici staccando dei pezzi, di solito non più del 20% di una colonia. I frammenti risultanti sono cloni della colonia donatrice. A volte è possibile utilizzare pezzi già staccati, ad esempio quando i coralli ramificati vengono spezzati da una tempesta. In questo caso, di solito si tengono i frammenti in diversi tipi di vivai per alcuni mesi. Durante questo periodo, i frammenti guariscono, crescono e vengono curati con attenzione. Infine, trapianti i giovani coralli sulla barriera corallina o altrove, utilizzando colla subacquea, fascette o chiodi per il fissaggio iniziale. Se il trapianto di corallo ha successo, alla fine il corallo crescerà oltre il substrato circostante e si auto-attaccherà alla barriera corallina. "L'aspetto positivo del restauro dei coralli con frammenti propagati per via asessuata è che possono farlo le comunità locali. Esistono già piccoli gruppi di comunità locali che si occupano di trapianti di corallo in molti luoghi dell'Oceano Pacifico e Indiano. Se fatto bene, può essere molto utile. Il problema è che ci sono pochissimi luoghi al mondo in cui è possibile dimostrare che questo sforzo ha avuto un impatto ecologico a lungo termine. Un esempio positivo è il recente lavoro svolto da Nature Seychelles su Cousin Island. Ma se si osservano molti di questi interventi di ripristino dei coralli, inizialmente sembrano andare bene, anche dopo uno o due anni, ma troppo spesso a un certo punto qualcosa va storto e il ripristino fallisce", afferma il Prof. Alasdair Edwards dell'Università di Newcastle, che ha lavorato sulle barriere coralline per quasi 40 anni e ha guidato il progetto ' Re ef Rehabilitation Manual'una raccolta per i manager. Recentemente è diventato membro del Consiglio Scientifico del SECORE. Perché questi approcci hanno così raramente successo? Il metodo in sé non sembra essere troppo difficile da realizzare. "Il pericolo maggiore del restauro asessuato è che l'uomo prende decisioni ecologiche e aggira la selezione naturale. Si presume che questa o quella colonia di coralli sia ben adattata all'ambiente del sito di trapianto. Pensi che dovrebbero esserlo, tuttavia non ne hai la certezza. Anche se si utilizza un'ampia gamma di individui geneticamente diversi per mantenere la biodiversità genetica, questi frammenti non hanno mai attraversato il periodo iniziale di intensa selezione in quel sito, come avrebbero fatto le reclute sessuali che si insediano nella barriera corallina", spiega Alasdair. Bisogna quindi tenere presente che la vita è difficile per le piccole reclute di corallo; in natura, solo l'1% circa sopravvive ai primi mesi di vita! Un semplice esempio dalle isole Fiji illustra l'importanza dell'adattamento locale per il restauro. Alle isole Moturiki, i coralli della barriera corallina sono morti dopo gli eventi di sbiancamento del 2000 e del 2002. La comunità locale era preoccupata e voleva ripiantarli. Sfortunatamente, non c'erano più coralli sulla barriera corallina che potessero essere frammentati e utilizzati per uno sforzo di restauro. Perciò hanno dovuto prenderli da un'altra parte, da un sito di barriera corallina più profondo, quindi da un ambiente diverso in cui i coralli non sono adattati alla vita della barriera corallina. All'inizio, i frammenti trapiantati stavano bene, ma quando sono iniziate le stagioni più calde, tutti i coralli trapiantati sulla barriera corallina si sono sbiancati e sono morti. Perché è importante mantenere la diversità genetica? La diversità genetica significa avere diverse varietà di combinazioni di geni, i cosiddetti genotipi, all'interno di una popolazione. Ci sono ragioni importanti per mantenere la diversità genetica: una popolazione diversificata ha maggiori probabilità di sopravvivere a epidemie o altri stress, poiché alcuni genotipi possono essere più resistenti di altri e sopravvivere. Ogni volta che una popolazione si riproduce sessualmente, una nuova serie di genotipi viene prodotta dalla ricombinazione, rimescolando per così dire il pacchetto genetico. La diversità genetica è un prerequisito affinché la selezione naturale faccia il suo lavoro. Questo non significa necessariamente che non si possa mantenere la diversità genetica con approcci asessuati al restauro dei coralli. Alcuni studi suggeriscono che se si raccolgono frammenti da 30-35 colonie geneticamente diverse di una specie di corallo in un sito di barriera corallina, questi rappresenteranno oltre il 90-95% della diversità genetica della specie in quel sito. Durante i lavori di restauro, devi assicurarti che un insieme diversificato di genotipi sia rappresentato in ogni tentativo di trapianto. Quando i coralli inizieranno a riprodursi sessualmente, la nuova generazione di coralli avrà tutta la diversità genetica che desideri, ma solo allora. Educazione ambientale Il restauro asessuato dei coralli ha il grande potenziale di funzionare come strumento di sensibilizzazione, non solo per le comunità locali e le parti interessate, ma anche per gli appassionati di snorkeling e i subacquei in visita. Mantenere l'assetto durante le immersioni e non lasciare tracce ( ad eccezione delle tue impronte sulla sabbia) è sempre importante. Ma puoi imparare di più sui coralli e sul loro restauro anche visitando i vivai e osservando i coralli appena piantati: alcuni di voi potrebbero aver visto personalmente questi vivai di coralli o addirittura aver contribuito a questi sforzi. La sensibilizzazione dei turisti e l'impegno delle persone in loco a partecipare ai progetti di conservazione locali è un requisito fondamentale per rendere duraturo qualsiasi sforzo di protezione e ripristino ambientale. Alle Maldive, ad esempio, molti resort utilizzano con successo gli sforzi di ripristino per educare i turisti. Un altro esempio è il lavoro svolto da Expedition Akumal: utilizzano piccoli frammenti già rotti di coralli staghorn a scopo di restauro e la sensibilizzazione dei subacquei è parte del loro impegno. Ripristino sessuale Un approccio alternativo alla produzione di coralli per il restauro è il restauro sessuale dei coralli: studiato e sviluppato da SECORE e dai suoi partner nell'ultimo decennio, sfrutta la propagazione sessuale dei coralli. In parole povere, raccogli i gameti dei coralli - uova e spermatozoi - sul campo o da coralli che hai portato in laboratorio a questo scopo. Una volta ottenuti i gameti, li lasci fecondare e fai crescere le larve di corallo in via di sviluppo. Quando le larve sono pronte e in grado di insediarsi, fornisci loro il giusto substrato di insediamento e attendi che si stabilizzino. L'ideale è lasciarle crescere in una nursery a mezz'acqua presso la barriera corallina fino a raggiungere una certa dimensione, un processo che può richiedere settimane o mesi, prima di trapiantarle sulla barriera. "I coralli che si insediano naturalmente nascono come piccoli polipi singoli, di circa un millimetro di diametro. Quando raggiungono le dimensioni di un frammento di corallo trapiantato, avranno già subito un lungo periodo di selezione, probabilmente anni, nell'ambiente della barriera corallina", spiega Alasdair. E per quelli che sono morti: almeno non è stato danneggiato nessun corallo per ottenerli. Ci sono due grandi differenze nell'utilizzo di approcci sessuali rispetto a quelli asessuali: ognuno dei tuoi piccoli coralli è geneticamente unico e devi far crescere i tuoi coralli fin dall'inizio. Approcci asessuali contro approcci sessuali "Entrambe le tecniche hanno pregi e difetti", spiega il Dr. James Guest. James è un esperto di riproduzione e restauro dei coralli nel Sud-Est asiatico, con un interesse particolare per lo studio della resilienza delle barriere coralline. Attualmente James lavora presso l' Hawai'i Institute of Marine Biology e dal 2012 è membro del consiglio scientifico di SECORE. "La propagazione asessuata è meno costosa su piccola scala e può essere effettuata con una formazione relativamente ridotta. Con la propagazione sessuale si ha la ricombinazione sessuale e si ottengono moltissimi piccoli; da un evento di deposizione delle uova si possono ottenere potenzialmente un milione di coralli - produrre un milione di frammenti sarebbe una bella sfida. Dobbiamo essere pronti ad adottare entrambi gli approcci, o una combinazione di entrambi. Ad esempio, quando le colonie di coralli sono molto distanti tra loro, si può usare la frammentazione per creare un broodstock. Puoi anche tenere traccia dei genitori per mantenere la diversità genetica. Quando i tuoi riproduttori si riproducono, puoi ottenere una prole a propagazione sessuale. Potresti ottenere dei risultati rapidi utilizzando la propagazione asessuata e poi dei risultati a lungo termine con la propagazione sessuale". Lavorare mano nella mano Un buon esempio di come combinare entrambe le tecniche sono le ricerche e gli sforzi di restauro in corso per il corallo staghorn, a rischio di estinzione, a Curaçao: Il corallo staghorn (Acropora cervicornis) tende ad avere rami piuttosto fragili e a formare "boschetti" relativamente grandi per propagazione asessuata, ad esempio quando le tempeste spezzano i coralli. A causa della sua scarsità, oggi le macchie sono troppo distanti tra loro per raccogliere le uova di genitori geneticamente diversi che sarebbero in grado di fecondarsi durante un unico evento di riproduzione: i coralli con lo stesso genotipo non si fecondano a vicenda. Finora, quindi, non era possibile per SECORE e per il partner a lungo termine Carmabi Research Station allevare coralli staghorn propagati sessualmente. Poi, nel 2015, la Coral Restoration Foundation Curaçao ( CRFC) supportata da Ocean Encounters (una scuola di immersione locale) ha avviato un progetto di restauro asessuato. Il progetto prevede la crescita e il trapianto del corallo staghorn a rischio di estinzione a Curaçao. Il CRFC ha raccolto pezzi già rotti di coralli staghorn e li ha messi in vivai a forma di albero, i cosiddetti "vivai ad albero di corallo". I frammenti nei vivai provenivano da diversi siti della barriera corallina e quindi molto probabilmente rappresentano genotipi diversi. Spinti dall'idea che i frammenti di corallo presenti nei vivai potessero essere utilizzati come riproduttori per la propagazione sessuale, i diversi gruppi hanno unito le forze. E durante la deposizione di massa di coralli del 2016, in agosto, i frammenti si sono riprodotti! Un team subacqueo congiunto ha raccolto i gameti del corallo staghorn, li ha portati in laboratorio e li ha fecondati. Ora una nuova generazione di coralli staghorn propagati sessualmente sta crescendo anche in un vivaio. Dove piantare i tuoi coralli Indipendentemente dalla tecnica utilizzata, è fondamentale scegliere bene il sito di ripristino. Se trovi una barriera corallina devastata, è ovvio che è morta per un motivo o meglio per diversi motivi. Se non ti assicuri che questi motivi siano stati eliminati o almeno tenuti sotto controllo, non è una buona idea iniziare un'opera di restauro in quel luogo: è improbabile che i tuoi nuovi coralli sopravvivano. Le migliori possibilità si hanno in aree ben gestite, dove i fattori di stress, come la pesca eccessiva e l'inquinamento, sono ridotti al minimo e dove sono presenti gli erbivori. Aumentare la scala: come fare? Fino ad oggi, i tentativi di ripristino della barriera corallina sono avvenuti su scala relativamente piccola. Considerando la scala in cui le barriere coralline si riducono, gli sforzi non sembrano affatto sufficienti. Non basta solo il metodo giusto, o una sua combinazione, ma bisogna anche pensare di lavorare su scala più ampia. "Per aumentare le dimensioni, la migliore possibilità potrebbe essere la via sessuale", dice Alasdair. "L'insediamento dei coralli su un qualche tipo di substrato, un substrato che possa essere facilmente messo sulla barriera corallina, che sia auto-attaccante o che possa essere facilmente attaccato, a seconda dell'ambiente". Al momento, la sfida più grande è l'enorme mortalità nei primi mesi dopo l'insediamento; di solito oltre il 95% muore entro quattro mesi circa". Tenendo presente che questa mortalità è naturale e che solo pochissime larve di corallo diventeranno coralli adulti in natura. "Siamo abbastanza bravi nelle prime fasi, a mantenere vivi i gameti e le larve in cattività, a tenerli in buone condizioni e a farli insediare. Si possono ottenere milioni di larve da un evento di riproduzione", afferma James. "Ma a un certo punto il tasso di mortalità inizia a salire. Non riusciremo mai a ridurre tutta la mortalità, ma dobbiamo sviluppare metodi per arrivare a un punto in cui quasi tutti i substrati abbiano almeno un corallo che sopravvive. In realtà stiamo facendo abbastanza bene, ottenendo una buona sopravvivenza dopo l'insediamento, ma se potessimo migliorare ancora un po' questo aspetto ci aiuterebbe davvero a scalare. E la seconda cosa è che dobbiamo ancora portarli sulla barriera corallina". Finora, ogni frammento o substrato contenente una recluta di corallo deve essere trapiantato a mano nella barriera corallina. Per chi non è un subacqueo, le immersioni comportano una logistica e un'attrezzatura non indifferenti e qualsiasi lavoro sott'acqua è inoltre limitato dalla quantità di aria contenuta nella bombola. Ecco perché il trapianto dei coralli è la parte più costosa e impegnativa di qualsiasi intervento di ripristino. Per superare questa limitazione, SECORE, insieme alla California Academy of Sciences e ad altri partner, sta attualmente testando nuovi substrati per l'insediamento dei coralli che possono auto-attaccarsi alla barriera corallina. Potrebbero non essere adatti a tutti i contesti, ma quando si inizia un'opera di restauro è normale che ci sia una barriera corallina con piccole fessure e punti in cui questi substrati possono rimanere impigliati. SECORE e partner come lo Shedd Aquarium stanno anche sviluppando nuovi dispositivi per allevare larve di corallo su scala più ampia all'aperto, idealmente su un molo riparato o simili. Al momento sono in fase di sperimentazione: tra qualche mese, si spera, ne scopriremo l'utilità! C'è un futuro per le barriere coralline? Una domanda che tormenta i subacquei, gli amanti delle barriere coralline e gli ambientalisti. "Alcuni coralli sopravviveranno sicuramente", afferma Alasdair, "ma se le barriere coralline come ecosistema produttivo sopravviveranno al prossimo secolo è un punto irrisolto. In definitiva, l'unico modo per garantire la sopravvivenza delle belle e produttive barriere coralline che conosciamo e amiamo è ridurre le emissioni di gas serra e risolvere il problema del riscaldamento globale. È inoltre essenziale migliorare la gestione dei fattori di stress su scala locale, come la pesca eccessiva e lo sviluppo costiero. In caso contrario, le barriere coralline saranno tra i primi grandi ecosistemi a scomparire, con conseguenze devastanti per le centinaia di milioni di persone che dipendono da loro". Per questo motivo, il restauro può svolgere un ruolo importante nel contribuire a preservare le barriere coralline per il futuro: aiutando a mantenere alcune sacche-rifugio di barriere coralline sane e mantenendo le funzioni ecologiche, ove possibile, nel frattempo. "Ci saranno luoghi in cui sopravviveranno molto meglio", continua Alasdair. "Più a lungo riusciremo a mantenere alcune comunità coralline sane, più possibilità ci saranno di risolvere i problemi principali. È necessario disporre di sacche di barriera corallina sana, altrimenti non c'è nulla da cui partire. Penso che tutti gli sforzi di ripristino della barriera corallina valgano la pena e che sia molto improbabile che tutto sia completamente vano". Non poteva esserci commento conclusivo migliore: continuare a impegnarsi e non perdere la speranza! Salvare le barriere coralline.