Acidificación oceánica en la Gran Barrera de Coral

El coral es un organismo calcificador, por lo que corre un alto riesgo de descomposición y de crecimiento lento a medida que aumenta la acidificación de los océanos.^[6] La aragonita, que afecta a la capacidad del coral para absorber CaCO₃, disminuye cuando el pH disminuye.^[11] Los niveles de aragonita han disminuido en un 16% desde la industrialización, y podrían ser más bajos en algunas partes de la Gran Barrera de Coral porque la corriente permite que los corales del norte absorban más aragonita que los corales del sur.^[11] Se predice que la aragonita se reducirá en un 0,1 para el 2100.^[11] Desde 1990, las tasas de calcificación de los Porites, un gran coral común que construye arrecifes en la Gran Barrera de Coral, han disminuido en un 14,2% anual.^[6] Los niveles de aragonita de la Gran Barrera de Coral no son iguales en toda ella; debido a las corrientes y la circulación, algunas partes de la Gran Barrera de Coral pueden tener la mitad de aragonita que otras.^[11] Los niveles de aragonita también se ven afectados por la calcificación y la producción, que pueden variar de un arrecife a otro. Si el dióxido de carbono atmosférico alcanza las 560 ppm, la mayoría de las aguas superficiales del océano estarán adversamente subsaturadas con respecto a la aragonita y el pH se habrá reducido en unas 0,24 unidades - de casi 8,2 hoy en día a poco más de 7,9. En este momento (en algún momento del tercer cuarto de este siglo al ritmo actual de aumento) solo unas pocas partes del Pacífico tendrán niveles de saturación de aragonita adecuados para el crecimiento del coral. Además, si el dióxido de carbono atmosférico alcanza las 800 ppm, la disminución del pH de las aguas superficiales del océano será de 0,4 unidades y la concentración total de iones de carbonato disuelto habrá disminuido al menos en un 60%. En este punto es casi seguro que todos los arrecifes del mundo estarán en estado de erosión.^[10] Sin embargo, el aumento del pH y la reproducción de las condiciones químicas oceánicas anteriores a la industrialización en la Gran Barrera de Coral provocaron un aumento de las tasas de crecimiento de los corales en un 7%.^[12]

La acidificación de los océanos también puede provocar un aumento de la temperatura de la superficie del mar. Un aumento de alrededor de 1 o 2 °C puede causar el colapso de la relación entre el coral y las zooxantelas, posiblemente llevando a la decoloración.^[10] Se prevé que la temperatura media de la superficie del mar en la Gran Barrera de Coral aumente entre 1 y 3 °C para el 2100.^[3] Este colapso de la relación entre el coral y las zooxantelas se produce cuando se daña el Fotosistema II, ya sea debido a una reacción con la proteína D1 o a la falta de fijación del dióxido de carbono; esto da lugar a una falta de fotosíntesis y puede conducir al blanqueo.^[4]

La acidificación oceánica amenaza la reproducción de los corales en casi todas las fases del proceso. La gametogénesis puede verse afectada indirectamente por el blanqueo de los corales. Además, el estrés que la acidificación ejerce sobre el coral puede dañar potencialmente la viabilidad del esperma liberado. Las larvas también pueden verse afectadas por este proceso; el metabolismo y las señales de asentamiento podrían verse alterados, cambiando el tamaño de la población o la viabilidad de la reproducción.^[4] Otras especies de larvas calcificadoras han mostrado tasas de crecimiento reducidas en escenarios de acidificación oceánica.^[5] El biofilm, un bioindicador de las condiciones oceánicas, experimentó una reducción de la tasa de crecimiento y una alteración de la composición en la acidificación, lo que posiblemente afectó al asentamiento larvario en el propio biofilm.^[13]

La Gran Barrera de Coral es un punto caliente de biodiversidad, pero está amenazada por la acidificación de los océanos y el consiguiente aumento de la temperatura y la reducción de los niveles de aragonita. Los elasmobranquios de la Gran Barrera de Coral son vulnerables a la acidificación oceánica principalmente debido a su dependencia del hábitat y a la destrucción de los arrecifes de coral por la acidificación oceánica. Las especies raras y endémicas, como la raya puerco espín, también corren un alto riesgo.^[14] La salud de las larvas y el asentamiento de organismos tanto calcificadores como no calcificadores pueden verse perjudicados por la acidificación oceánica. Un depredador de los arrecifes de coral de la Gran Barrera de Coral, la estrella marina Corona de Espinas, ha experimentado una tasa de mortalidad similar a la del coral del que se alimenta. Cualquier aumento de los nutrientes, posiblemente por la escorrentía de los ríos, puede afectar positivamente a la Corona de Espinas y provocar una mayor destrucción del coral.^[5]

Las algas coralinas mantienen unidos algunos arrecifes de coral y están presentes en múltiples ecosistemas. Sin embargo, a medida que la acidificación oceánica se intensifica, no responderán bien y podrían dañar la viabilidad y la integridad estructural de los arrecifes de coral. La acidificación oceánica también puede afectar indirectamente a cualquier organismo; el aumento del estrés puede reducir la fotosíntesis y la reproducción, o hacer que los organismos sean más vulnerables a las enfermedades. Además, a medida que los arrecifes de coral se descomponen, sus relaciones simbióticas y sus residentes tendrán que adaptarse o encontrar nuevos hábitats de los que depender.^[10]

Se ha comprobado que los organismos son más sensibles a los efectos de la acidificación del océano en las etapas temprana, larvaria o planctónica. Como la acidificación oceánica no existe en el vacío, los múltiples problemas a los que se enfrenta la Gran Barrera de Coral se combinan para someter a los organismos a un mayor estrés. La acidificación oceánica no solo puede afectar al hábitat y al desarrollo, sino que también puede afectar a la forma en que los organismos ven a los depredadores y a sus conespecíficos. Los estudios sobre los efectos de la acidificación oceánica no se han realizado en escalas de tiempo suficientemente largas para ver si los organismos pueden adaptarse a estas condiciones. Sin embargo, se prevé que la acidificación oceánica se producirá a un ritmo que la evolución no podrá igualar.^[7] El aumento de la temperatura también está afectando el comportamiento y la aptitud de la trucha de coral común, un pez muy importante para mantener la salud de los arrecifes de coral.^[15]