By Maria Bello
Credit: Twilight Zone Expedition Team 2007, NOAA-OE
Photographer: David Burdick
Although coral reefs have coped with changes in the global environment for millions of years, coral reefs appear to be among the most vulnerable ecosystems to future climate change. Their capacity to continue doing so is now seriously threatened not only by human impacts, such as coastal development, destructive fishing techniques, the souvenir trade, tourism and pollution, but also by threats from Global Warming as high water temperatures, ocean acidification and sea level trends.
Higher sea temperatures from global warming have already caused major coral bleaching events. Bleaching occurs when corals respond to the stress of warmer temperatures by expelling the colorful algae that live within them. Some coral are able to recover, but too often the coral dies, and the entire ecosystem for which it forms the base, virtually disappears. Longer-lasting and more extensive bleaching events are already on the rise, with further increases expected in the decades ahead as ocean temperatures continue to rise. Warmer waters are also expected to increase the incidence of other opportunistic coral diseases such as black band disease, white band disease, white plague, and white pox, all of which can lead to mass mortality of coral, and subsequently the entire ecosystem it supports.
Incidences of mass coral bleaching in recent decades have been attributed to rising near-surface ocean temperatures and led many to speculate that future climate change could lead to the long-term degradation of many coral reefs.
In the last 60 years 80% of coral in the Caribbean have been destroyed and 50% in Indonesia and the Pacific. Bleaching associated with the 1982 -1983 El-Nino killed over 95% of coral in the Galapagos Islands and the 1997-1998 El-Nino alone wiped out 16% of all coral on the planet. Globally about 1% of coral is dying out each year.
Ocean acidification which occurs when oceans absorb carbon dioxide from the atmosphere, is also a threat to coral. As the oceans become more acidic, the corals’ ability to form skeletons through calcification is inhibited, causing their growth to slow. A doubling of atmospheric carbon dioxide will reduce calcification in some corals by as much as 50 percent.
Hard corals are the reef-building corals, and their stone like structures are composed of calcium carbonate, the same substance found in the shells of many marine organisms including oysters, clams and snails. Like these mollusks, corals must have access to available calcium in the seawater in order to build their hard skeleton. This is especially important in the early stages of a coral polyps’ life, when it settles onto a hard substance and starts «building» its skeleton. Some studies have shown a 52-73% decline in larval settlement on reefs that are experiencing lower pH levels. Scientists can also measure the calcification rates of hard corals, and ocean acidification has had a negative impact on the rate at which corals calcify. This means that coral colonies in the future may be more brittle and less resilient to other factors influencing their survival.
Sea level rise caused by melting sea ice and thermal expansion of the oceans could also cause problems for some reefs by making them too deep to receive adequate sunlight, another factor important for survival. Global sea-level rise is caused by two main factors: thermal expansion (ocean water warms and expands), and the contribution of ice sheets (e.g., from glaciers, land-based, ice sheets, and sea ice) due to increased melting. By 2100, thermal expansion and glacial melting are expected to cause the sea-level to rise by 0.26 to 0.98 m.
Over the last half century, the global average sea level rose by about 2-3 mm per year. Based on this rate, many scientists suggest that sea-level rise will have only negligible impacts on coral reefs because the projected rate and magnitude of sea-level rise are within the potential accretion rates (growth rate) of most coral reefs and many reefs are currently subjected to tidal regimes of several meters.
From local to global, the scientific community had made great efforts on providing guidance on planning and research as well as their application to mitigate the coral degradation. This monumental task will require a lot of time and effort and the cooperation of many of the citizens of the world.
El calentamiento global y los arrecifes de coral
Por Maria Bello
Credit: Twilight Zone Expedition Team 2007, NOAA-OE
Photographer: David Burdick
Aunque los arrecifes de coral han sobrevivido a los cambios en el medio ambiente durante millones de años, los arrecifes de coral parecen ser uno de los ecosistemas más vulnerables al cambio climático. La capacidad de recuperación mostrada hasta el presente, está ahora seriamente amenazada no sólo por los impactos antropogénicos, tales como el desarrollo costero, las técnicas de pesca destructivas, el comercio de ornamentos, el turismo y la contaminación, sino también por las amenazas del calentamiento global que genera altas temperaturas en el agua, la acidificación en los océanos y la tendencia del incremento en el nivel del mar.
Las altas temperaturas alcanzadas en el mar por el calentamiento global ya han causado grandes eventos de blanqueamiento de corales. El blanqueamiento se produce cuando los corales responden al stress de temperatura expulsando las algas que viven dentro de ellos. Algunos corales son capaces de recuperarse, pero generalmente muere el coral y todo el ecosistema asociado, prácticamente desapareciendo. Los eventos de blanqueamiento son cada vez más duraderos y más amplios y con los pronósticos de nuevos aumentos de temperatura en los océanos, se espera que en las próximas décadas, sean más frecuentes.
El aumento de la temperatura, además aumenta la incidencia de enfermedades de oportunistas en los corales como la enfermedad de banda negra, enfermedad de banda blanca, la peste blanca, y viruela blanca, todo lo cual puede conducir a la muerte masiva de los corales, y posteriormente a todo el ecosistema que soporta.
Las incidencias de blanqueamiento masivo de corales en las últimas décadas se han atribuido principalmente al aumento de las temperaturas superficiales del océano, lo que ha llevado a muchos a especular que el futuro cambio climático podría conducir a la degradación a largo plazo de la gran mayoría de los arrecifes de coral. En los últimos 60 años, el 80% de los corales en el Caribe han sido destruidos y el 50% en Indonesia y el Pacífico. El blanqueo asociado con el 1982 -1983 El-Nino mató a más del 95% de los corales en las Islas Galápagos y el 1997-1998-Nino solo acabó con el 16% de todo el coral en el planeta. A nivel mundial aproximadamente 1% de los corales muere cada año.
La acidificación del océano que se produce cuando los océanos absorben dióxido de carbono de la atmósfera, es también una amenaza para los corales. A medida que los océanos se vuelven más ácidos, la capacidad de los corales para formar esqueletos través de la calcificación se inhibe, haciendo que su crecimiento se desacelere. Una duplicación del dióxido de carbono atmosférico reducirá la calcificación en algunos corales tanto como un 50 %. Los corales duros son los corales formadores de arrecifes, y sus piedras son estructuras compuestas por carbonato de calcio, la misma sustancia que se encuentra en las conchas de muchos organismos marinos, incluyendo ostras, almejas y caracoles. Al igual que estos moluscos, los corales deben tener acceso al calcio disponible en el agua de mar con el fin de construir su esqueleto duro; esto es especialmente importante en las primeras etapas de la vida a los pólipos de coral ‘, cuando estos se asientan sobre una sustancia dura y comienzan a «construir» su esqueleto. Algunos estudios han demostrado una disminución del 52-73% en el asentamiento de larvas en los arrecifes que se está experimentando es debido aniveles de pH más bajos.
Se ha probado científicamente también que las tasas de calcificación de los corales duros, y la acidificación de los océanos ha tenido un impacto negativo sobre la velocidad a la que los corales se calcifican. Esto significa que las colonias de coral en el futuro pueden ser más frágiles y menos resistentes a los otros factores que influyen en su supervivencia.
El aumento del nivel del mar causado por el derretimiento del hielo marino y la expansión térmica de los océanos también podría causar problemas para algunos arrecifes, haciéndolos demasiado profundo para recibir la luz solar adecuada, otro factor importante para la supervivencia. Este aumento global del nivel del mar es causado por dos factores principales: la expansión térmica (agua que se calienta en el océano y se expande), y la disminución de las capas de hielo (glaciares, con base en tierra, las capas de hielo, y el hielo marino) debido al aumento de fusión. En el año 2100, se espera que la expansión térmica y el derretimiento de los glaciares pueda hacer que el nivel del mar aumente en 0,26 a 0,98 m.
En el último medio siglo, el nivel medio del mar a nivel mundial aumentó en alrededor de 2-3 mm por año. Sobre la base de esta tasa, muchos científicos sugieren que el aumento del nivel del mar tendrá efectos solamente insignificantes sobre los arrecifes de coral debido a que la tasa proyectada y la magnitud del aumento del nivel del mar se encuentran dentro de las tasas de almacenamiento potenciales (tasa de crecimiento) de la mayoría de los arrecifes de coral y muchos arrecifes están Actualmente sometidos a regímenes de marea de varios metros.
La comunidad científica ha hecho grandes esfuerzo, tanto local como global en proporcionar orientación sobre la planificación y la investigación, así como su aplicación para mitigar la degradación de los arrecifes. Esta tarea monumental requerirá de una gran cantidad de tiempo y esfuerzo y la colaboración de muchos de los ciudadanos del mundo si realmente queremos preservar estos maravillosos “Jardines Marinos” para las futuras generaciones.
