I polipi dei coralli, costruendo i loro scheletri di carbonato, in centinaia di migliaia di anni hanno realizzato le barriere coralline, affascinanti, colorati ed esotici ambienti che attira milioni di turisti con la loro grande biodiversità e forniscono servizi eco sistemici essenziali. Ma le attività antropiche mettono in pericolo questi estesi ma fragili ecosistemi con i cambiamenti climatici, la diminuzione dell’ossigeno nelle zone costiere e l'acidificazione degli oceani. E’ dagli anni ’80 che si sta studiando lo sbiancamento dei coralli, scoprendo che un aumento delle temperature dell’acqua da 1 a 3 gradi può indurre le alghe a produrre tossine, polipi reagiscono espellendo le alghe e così la barriera corallina perde il suo colore, come se fosse stata candeggiata.
Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas) ha pubblicato lo studio “Mechanisms of damage to corals exposed to sedimentation” nel quale Miriam Weber e Christian Lott, dell’Hydra Field Station, Centro marino Elba di Fetovaia a Campo nell’Elba, e I loro colleghi del Max Planck Institute for marine microbiology, dell’Australian institute of marine science (Aims)e della Sultan Qaboos University dell’Oman rivelano i meccanismi che portano alla rapida morte dei coralli quando sono esposti al deflusso ed alla sospensione di sedimenti, ipotizzando che lo sbiancamento e la morte delle barriere coralline siano mediati da microbi.
Weber e Lott spiegano che «Le barriere coralline sono le più grandi strutture della Terra costruite da esseri viventi. Sono tra gli ecosistemi più diversi e più ricchi. Anche se le barriere coralline di tutto il mondo sono minacciate, ad esempio per lo sviluppo costiero o la deforestazione e per l’aumento del global warming e dell'acidificazione degli oceani. L’ingresso nelle barriere coralline del sedimento del deflusso dei fiumi svolge un ruolo importante nella loro scomparsa». I ricercatori sottolineano che le forti precipitazioni dilavano e portano in mare particelle minerali, nutrienti e sostanze organiche che si sedimentano sui coralli. «Ci sono anche barriere coralline costiere sane e diversificate che si adattano bene all’arrivo di un’alta quantità di sedimenti – evidenziano i ricercatori - Tuttavia, le osservazioni hanno dimostrato, che le barriere coralline esposte a sedimenti con un elevato contenuto di nutrienti, provenienti per esempio dalle aree agricole, muoiono in pochi giorni dopo gli eventi alluvionali»
La Weber, che ha condotto il team di ricercatori e che lavora anche al Max Planck Institute for Marine Microbiology di Brema, spiega quale sia stato l'approccio scientifico della ricerca: «La nostra idea era che una combinazione di una maggiore deposizione di sedimenti con un elevato carico di materia organica e di microrganismi presenti in natura, potesse causare la morte improvvisa corallo. Per ottenere un sostegno di diversi parametri fisici, chimici e biologici abbiamo eseguito i nostri esperimenti presso l' Australian Institute for Marine Science (Aims) di Townsville in condizioni controllate in contenitori di grandi dimensioni (mesocosmi), imitando l'habitat naturale. on i nostri esperimenti abbiamo scoperto che un aumento del contenuto organico di appena l'uno per cento può danneggiare irreversibilmente il corallo entro un giorno. E’ sufficiente un sottile strato di sedimenti di soli due millimetri posati sul corallo».
All'inizio i ricercatori pensavano che fosse l'idrogeno solforato tossico prodotto dai sedimenti ad uccidere corallo. «Ma le nostre misurazioni e la successiva modellizzazione matematica hanno rivelato un altro scenario: non appena il sedimento si deposita sul corallo viene inibita la penetrazione della luce e le alghe simbionti dei coralli smettono di fare la fotosintesi». L’attività microbica nel sedimento, utilizza tutto l'ossigeno, così «La concentrazione di Th del corallo scende rapidamente a zero. Ora microbi degradano la materia organica nel sedimento producendo acidi che riducono il pH. A causa di questo, le prime aree del tessuto del corallo cominciano a morire. Successivamente c’è un rapido aumento dell’idrogeno solforato tossico da degradazione microbica
La Weber sottolinea: «Prima pensavamo che il killer fosse l'idrogeno solforato tossico, ma dopo intensi studi nel laboratorio e la modellazione matematica abbiamo potuto dimostrare che l'arricchimento organico è la causa prossimale, in quanto porta alla mancanza di ossigeno e all'acidificazione, spingendo i coralli fuori della loro naturale equilibrio. L'idrogeno solforato accelera solo la diffusione del danno. Siamo rimasti stupiti che un mero 1% di materia organica nei sedimenti sia sufficiente ad innescare questo processo. Tenendo presente la crescente acidificazione degli oceani, l'effetto estremo della combinazione della carenza di ossigeno e dell’acidificazione è importante. Se vogliamo fermare questa distruzione abbiamo bisogno di alcune sanzioni politiche per proteggere le barriere coralline»
Secondo Katharina Fabricius dell’Aims «Questo studio ha documentato per la prima volta i meccanismi per cui questi sedimenti arricchiti con sostanze nutrienti e materia organica danneggiano le barriere coralline, mentre sedimenti poveri di nutrienti che sono risospesi dal fondo del mare dai venti e dalle onde hanno scarso effetto sulla salute dei reef. Sono necessarie buone pratiche di gestione del territorio per ridurre al minimo la perdita del suolo superiore e delle sostanze nutritive dalla terra dove sono benefiche e perché non vengano dilavate in mare lungo la costa, dove possono causare tanti danni alle barriere coralline costiere».
