La falsa nebbia, la "re-skinning" e il "sea-weeding" potrebbero aiutare le barriere coralline a sopravvivere.

Erinn Muller dovrebbe avere motivo di disperarsi. Il biologo marino studia la salute dei coralli in Florida, uno stato le cui barriere coralline sono state devastate dalle temperature estreme, dagli uragani sempre più feroci e dalle malattie infettive mortali (SN: 6/15/23; SN: 9/13/23; SN: 7/9/19).

"Abbiamo perso il 98 percento della copertura corallina vivente", afferma Muller, del Mote Marine Laboratory di Sarasota, in Florida. Anche se è stato tra i più colpiti, la Florida non è sola. Dalla Grande Barriera Corallina dell'Australia ai Caraibi, le barriere coralline di tutto il mondo sono in difficoltà.

Ma gli sforzi innovativi per proteggere e ripristinare le barriere coralline alimentano le speranze di Muller. Deve solo visitare l'asilo per granchi reali dei Caraibi del Mote, un progetto dell'esperto di ripristino delle barriere coralline Jason Spadaro. Lì, piccole creature del crostaceo cresceranno diventando foraggiatori amanti dell'insalata. Una volta liberati sulle barriere coralline vicine, i Maguimithrax spinosissimus mangiano le alghe marine soffocanti.

"Sono ottimista perché c'è davvero tanto lavoro in corso" per ripristinare le barriere coralline, afferma Tali Vardi, biologa marina e direttore esecutivo del Coral Restoration Consortium, una comunità globale di scienziati, gestori ed esperti di ripristino dedidti ad aiutare le barriere coralline. Sebbene la salvaguardia del futuro delle barriere coralline dipenda ultimamente dall'arresto dei cambiamenti climatici, "stiamo cercando di mantenere aree di biodiversità" che possono servire da trampolino di lancio per il recupero a lungo termine delle barriere coralline.

Dato quanto siano diverse le barriere coralline, dice Vardi, i ricercatori hanno bisogno di una diversità di soluzioni corrispondenti. "Qui non c'è una panacea".

In tutto il mondo, i biologi marini stanno cercando di tutto, dalla rimozione di alghe marine a bassa tecnologia alla produzione di nebbia artificiale ad alta tecnologia per proteggere i coralli. Ecco uno sguardo più da vicino a tre progetti che i ricercatori stanno sviluppando per aiutare a salvare le barriere coralline.

Nella Grande Barriera Corallina dell'Australia, non sono i granchi a fare la diserbatura. Sono i volontari dell'Earthwatch Institute, un'organizzazione ambientale internazionale, che fanno snorkeling e immersioni subacquee per raccogliere macroalghe, l'erbaccia del mare. L'obiettivo dei volontari è liberare parti della barriera dall'epidemia di alghe marine per vedere se ciò porta a una rinascita dei coralli.

"C'è stato questo problema con l'aumento delle macroalghe rispetto ai coralli per molto tempo", afferma David Bourne. "Se qualcosa non va" nell'ecosistema delle barriere coralline, "i coralli perdono e le macroalghe prendono il sopravvento".

Anche se sembrano una via di mezzo tra piante e rocce, i coralli duri che formano le barriere coralline sono in realtà colonie giganti di minuscoli animali chiamati polipi di corallo. I polipi secernono uno scheletro rigido fatto di carbonato di calcio e, uno scheletro alla volta, costruiscono una città sottomarina. Piccole alghe fotosintetiche partner che vivono all'interno dei polipi danno ai coralli i loro colori brillanti e generano energia per i loro ospiti.

Le alghe marine, tuttavia, occupano spazio e assorbono luce che potrebbe altrimenti essere utilizzata dai coralli. Se i coralli diminuiscono a causa di fattori di stress come il calore o le malattie, le alghe marine possono proliferare rapidamente e prendere il loro posto.

Bourne, biologo marino presso la James Cook University di Townsville, in Australia, voleva sapere se il programma di rimozione delle alghe marine gestito dall'Earthwatch fosse efficace. Dal 2018 al 2021, i volontari hanno potato le alghe marine da 24 sezioni della barriera corallina - ognuna di 5 metri per 5 metri - diverse volte all'anno, lasciando altre aree ricoperte di alghe marine intatte. In totale, hanno rimosso ben 2.148 chilogrammi di alghe marine.

All'inizio, le porzioni curate avevano abbastanza coralli da coprire solo circa 34 metri quadrati. La rimozione delle macroalghe da quelle porzioni ha portato a un guadagno totale di quasi 203 metri quadrati di copertura corallina, sufficienti per coprire un campo da tennis, ha riferito il team di Bourne il 13 settembre nel Journal of Applied Ecology. Questo cambiamento non è stato osservato nelle porzioni non potate.

"Non è sorprendente che abbiamo visto qualche recupero", dice Bourne. "Ciò che era sorprendente era la quantità di ripresa e quanto velocemente è avvenuta". La diserbatura marina è un modo diretto per sbilanciare la competizione nella barriera corallina e aiutare i coralli a prosperare, afferma.

Bourne spera che la semplicità dell'approccio aiuti nella sua diffusione. "Il vantaggio della diserbatura marina è che è davvero a bassa tecnologia; chiunque può farlo", dice. Inoltre, le alghe marine tendono ad essere un problema nelle barriere coralline vicine alla costa e conosciute dalle comunità locali, "quindi ci sono gruppi attivi interessati ad aiutare".

Anche se può sembrare macabro, gli scheletri di carbonato di calcio delle barriere coralline morte possono servire come impalcatura vitale per far prosperare nuovi coralli. "Rivestire" una barriera corallina morta sfrutta i microframmenti corallini, piccoli pezzi di polipi di corallo. La coltivazione di microframmenti in laboratorio e il loro successivo trapianto sugli scheletri delle barriere coralline possono, in un certo senso, far rivivere un ecosistema morto.

David Vaughan discovered the restorative potential of coral microfragments through what he calls a “eureka mistake.” Vaughan, formerly executive director of Mote and now head of the nonprofit Plant A Million Corals in Summerland Key, Fla., accidentally broke off shards of a branching coral while moving it to a new tank. Some coral polyps remained on the bottom of the tank. Vaughan assumed the tiny animals wouldn’t survive. But when he checked on them about two weeks later, he saw instead that they had quickly grown and multiplied.

Large corals grow slowly, Muller says, because they have to put a lot of energy into creating more of their calcium carbonate skeleton. If you instead affix multiple microfragments, consisting of a thin skeletal layer with a small bit of live coral tissue on top, near each other on a hard surface, they grow rapidly and fuse together. Mote scientists “hacked the biology of a lot of these slow-growing species to encourage them to put a lot of their resources into creating tissue faster,” Muller says.

A 2018 study found that microfragments of the mountainous star coral (Orbicella faveolata) grew 10 times as much tissue over a 31-month period as the normal, larger fragments that were previously used for reef restoration. For every square centimeter of coral that was planted at the beginning of the experiment, microfragments grew an average of 3.38 square centimeters of new tissue, while larger fragments grew only 0.35 square centimeters. Ocean plantings of coral microfragments have since withstood disease, bleaching and hurricanes, and grown large enough to reproduce within several years.

“Spawning after five years,” Spadaro says, “was definitely a game changer in terms of restoration.” Re-skinning with microfragments can give you functional reef ecosystems in a fraction of the time as previous methods. Mote scientists have since shared their knowledge with others working to restore corals around the world, such as in Hawaii and the Caribbean.

Bleaching is the dramatic outcome of great hardship; pushed to the brink by extreme stress, a strained coral belches out its symbiotic photosynthetic algae, turning stark white and losing its primary food source. Excessive heat is the most common culprit, but it’s not the only one.

Excess light can lead to bleaching, too, says Peter Butcherine, a biologist at Southern Cross University in Coffs Harbour, Australia. Too much light during photosynthesis, performed by the corals’ algae partners, leads to an abundance of toxic oxygen-containing molecules that are highly reactive and can cause cell death. Protecting corals from too much sun exposure can help prevent bleaching, but “you can’t roll out thousands of square meters of shade cloth” to shield an area the size of the Great Barrier Reef, Butcherine says.

Instead, Butcherine and others have turned to a more ephemeral approach: creating fog. “It’s essentially a sea mist,” Butcherine says. Though misting the entire Great Barrier Reef isn’t feasible, marine fog could be used to protect sensitive parts of the reef during the time of day when sunlight is at its harshest.

Butcherine and colleagues showed that shading corals for just four hours a day can delay bleaching even when water temperatures are high, such that corals could withstand three extra weeks of bleaching-level heat. The results of that laboratory study were published in the Sept. 20 Frontiers in Marine Science. This delay could help corals hold on to their algal partners until the environment around them cools.

Because it’s still being developed, marine fogging is quite expensive; it requires large arrays of misters mounted to ships. But Butcherine is excited by the potential of using solar power, including sun-powered drones mounted with misters, to implement the technique at a wider scale, and even at other reefs around the world.

 “I’m optimistic that we can make a difference,” Butcherine says.

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