Les onades de calor podrien reduir la supervivència de les larves dels coralls i la connectivitat de les seves poblacions al Mediterrani

Colònies de corall vermell en perfecte estat de conservació. Foto: Cristina Linares.

El canvi climàtic global i, en particular, l’escalfament dels oceans han fet que la freqüència i la gravetat de les onades de calor marines augmentin cada any, la qual cosa té conseqüències greus en l’estabilitat i la resiliència de les poblacions de corall. Investigadores de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio) de la Universitat de Barcelona han analitzat l’impacte de l’augment brusc de les temperatures en les primeres etapes de la vida de dues espècies clau al Mediterrani: el corall vermell (Corallium rubrum) i la gorgònia blanca (Eunicella singularis).

Els resultats de l’ estudi mostren que l’estrès tèrmic va reduir dràsticament la supervivència de les larves del corall vermell i també la capacitat de dispersió de les larves de les gorgònies, la qual cosa podria tenir implicacions en la viabilitat de les poblacions adultes del Mediterrani, on desenvolupen un paper important en el suport de la biodiversitat marina.

«Tot i que estudis experimentals previs van trobar que les colònies adultes de les espècies estudiades són majoritàriament resistents a l’estrès tèrmic, els nostres resultats en etapes primerenques suggereixen que la persistència i la connectivitat de les poblacions locals es poden veure greument compromeses per l’augment de la freqüència i intensitat de les onades de calor », explica Cristina Linares, catedràtica del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals de la Facultat de Biologia de la UB i investigadora de l’IRBio, que ha liderat l’estudi juntament amb Núria Viladrich, investigadora Marie Curie de la UB i de la Universitat de Washington (Seattle, Estats Units).

«A més —continua— com que molts coralls tenen un paper estructural en l’augment de la diversitat dels ecosistemes marins, els canvis en els seus processos reproductius també podrien provocar una pèrdua dràstica de la biodiversitat, la qual cosa afectaria centenars d’espècies associades, que en última instància poden acabar amenaçant també recursos econòmics directes, com ara la pesca o activitats de lleure com el busseig».

El treball, publicat a la revista Global Change Biology, també el signa Jacqueline L. Padilla-Gamiño, investigadora de la Universitat de Washington.

Enginyeres dels ecosistemes marins

L’estudi s’ha centrat en dues espècies d’octocoralls endèmiques del Mediterrani que tenen un rol clau en el seu entorn, ja que ambdues són considerades «espècies enginyeres» dels ecosistemes marins. «Tenen un important paper estructural i funcional perquè formen estructures tridimensionals complexes que generen heterogeneïtat espacial i proporcionen un hàbitat adequat per a centenars d’espècies associades, moltes de les quals amb un elevat valor econòmic, com les llagostes i com moltes altres larves de peixos comercials que es refugien de la predació amagant-se enl’estructura tridimensional dels coralls, les gorgònies i també de les esponges», explica Núria Viladrich, que forma part del Grup de Recerca de Biologia de la Conservació en Ecosistemes Marins (MedRecover).

De fet, les comunitats formades per aquestes espècies es coneixen com «boscos animals marins, ja que, igual que els arbres en els boscos terrestres, augmenten contundentment la biodiversitat de l’ecosistema», subratllen les investigadores.

Un estudi experimental a diverses temperatures

Aquest complex ecosistema marí es veu cada vegada més influït pel canvi climàtic, ja que el mar Mediterrani és una de les regions del món que s’escalfen més ràpidament: l’augment és de 0,41 °C per dècada, una taxa d’escalfament entre tres i sis vegades més alta que la dels oceans a escala mundial. En aquest context, la capacitat de predir la vulnerabilitat i la resiliència dels coralls en les diferents etapes de la vida durant els esdeveniments extrems és essencial, segons les investigadores, «per entendre l’efecte del canvi climàtic global en la distribució de les espècies, estimar el potencial d’adaptació i dissenyar estratègies de gestió efectives».

Per estudiar els efectes d’aquest augment de les temperatures, les investigadores van recol·lectar al parc natural del cap de Creus (Girona) deu colònies de gorgònia blanca i deu de corall vermell abans de l’època d’alliberament de larves prevista. Després, van fer un seguiment de la supervivència larval en una cambra experimental a diverses temperatures: 24 °C, la temperatura observada durant les onades de calor mediterrànies dels darrers anys; 26 °C, la temperatura a què es preveu que s’arribarà en les futures onades de calor, i 20 °C, que és la temperatura de control. A més de la supervivència de les larves, es van avaluar aspectes com ara la taxa d’assentament, la taxa de supervivència posterior a l’assentament, la biomassa larvària i el consum energètic de la larva.

Al final de l’estudi, les investigadores van trobar que, mentre que els augments de temperatura no van causar efectes negatius significatius en les larves de la gorgònia blanca, la supervivència de les larves del corall vermell es va reduir dràsticament. «Específicament, l’estrès tèrmic redueix la supervivència de les larves del corall vermell, el qual lligat als marcats polsos de reclutament que presenta l’espècie podrien comprometre’n la capacitat de recuperació i de fer front al canvi climàtic», detallen les investigadores.

En canvi, la gorgònia blanca va mostrar una tolerància més alta a la calor, però també efectes potencialment negatius. «Les larves presentaven una alta resistència a l’augment de la temperatura, amb unes taxes de supervivència i d’assentament semblants. Però les seves larves es van assentar més ràpidament i, per tant, més properes a la població nativa, i van limitar així la seva dispersió i connectivitat genètica entre poblacions».

El corall vermell: una espècie en risc greu pel canvi climàtic

Aquests resultats suggereixen que la gorgònia blanca podria ser una «espècie guanyadora» en condicions climàtiques futures al mar Mediterrani, ja que reforcen estudis anteriors que mostraven l’alta resistència tèrmica de les colònies adultes d’aquesta gorgònia. En canvi, les investigadores avisen que, si les onades de calor continuen i no s’apliquen plans de conservació i gestió severs, la persistència de les poblacions de corall vermell corre més risc. «La seva viabilitat s’agreuja encara més atès que el corall vermell és una espècie molt amenaçada pel seu ús en la indústria de la joieria i, en conseqüència, ha estat i encara està sent sobreexplotat en diversos països mediterranis», subratllen.

D’altra banda, els resultats també ajudaran a entendre millor el comportament i el futur de les comunitats bentòniques del mar Mediterrani i, per tant, podran contribuir a desenvolupar les polítiques de gestió i conservació que millor s’ajustin a aquestes comunitats. «El nostre estudi proporciona dades empíriques que es poden utilitzar per projectar la dinàmica poblacional i la demografia d’ambdues espècies d’octocoralls sota els futurs escenaris de canvi climàtic global basats en models. Aquestes simulacions podran servir per dissenyar mesures per preservar aquestes espècies endèmiques juntament amb la seva biodiversitat associada», detallen.

Noves explicacions sobre la resposta biològica a la calor

L’estudi també remarca que les causes biològiques dels efectes de la calor en les larves podrien ser molt més complexes del que es creia fins ara. Estudis previs indicaven que la mida de la larva, la presència de simbionts a les larves (com és el cas de la gorgònia blanca) i la qualitat de la cria (és a dir, la biomassa i el consum d’energia) explicarien el grau en què l’estrès tèrmic afecta les larves. Però, com declaren les investigadores, «els resultats mostren que les respostes biològiques podrien ser molt més complexes perquè, a diferència de la gorgònia blanca, les larves del corall vermell no presenten algues simbionts i, per tant, l’augment de les taxes de mortalitat causades per l’augment de la temperatura no estava relacionat amb l’esgotament de l’energia endògena». Això obre la porta a futurs treballs a escala cel·lular i molecular per entendre millor les possibles causes de les onades de calor en la supervivència larval.

D’altra banda, els resultats també van mostrar que la supervivència de les larves a l’estrès tèrmic depenia del dia d’alliberament en les dues espècies estudiades. «Això posa de manifest la importància de considerar el dia de l’alliberament de larves per preveure millor l’èxit i la viabilitat de les futures poblacions de corall», conclouen.

Article de referència:

Viladrich, N.; Linares C.; Padilla-Gamiño J. L. «Lethal and sublethal effects of thermal stress on octocorals early life-history stages». Global Change Biology, setembre de 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.16433

Font: PremsaUB