Un océano más cálido y acidificado está provocando la extinción de los corales formadores de arrecifes, pero favorece la renovación de otros de cuerpo más blando, según una nueva investigación.

Las emisiones de carbono de origen humano ya están devastando los arrecifes de coral más duros, mientras que los organismos de cuerpo más blando persistirán y diversificarán durante millones de años. Los cambios en la química y la temperatura del océano han tenido un efecto dramático en la diversidad de corales y anémonas de mar, según un equipo de científicos que ha rastreado su evolución a lo largo del tiempo.

El nuevo estudio, que publica en la revista la revista 'Nature Ecology and Evolution', descubre que los corales formadores de arrecifes surgieron solo cuando las condiciones del océano apoyaron la formación de los esqueletos rocosos de estas criaturas, mientras que diversos corales más blandos y anémonas de mar florecieron en otras ocasiones.

Sin un cambio significativo en las emisiones de carbono antropogénico los nuevos hallazgos presentan graves implicaciones para el presente y el futuro de los corales de cuerpo duro, al tiempo que sugieren un rayo de luz para la diversidad de algunos de sus parientes de cuerpo más blando.

Nuevos análisis genéticos muestran que los corales, que junto con las anémonas marinas forman una clase de animales conocidos como antozoos, han estado en el planeta durante 770 millones de años. Eso es 250 millones de años antes de la primera evidencia fósil indiscutible de su existencia, y el tiempo suficiente para experimentar cambios masivos en el clima, fluctuaciones en la química del océano y varias extinciones masivas.

En el nuevo estudio, el equipo de investigación dirigido por científicos del Harvey Mudd College, el Museo Americano de Historia Natural y el Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, examinó cómo estas condiciones pasadas afectaron la diversidad de los antozoos.

Eso fue posible gracias a un nuevo enfoque molecular desarrollado por Andrea Quattrini, zoóloga investigadora y curadora de corales en el Museo Nacional de Historia Natural; Catherine McFadden, bióloga del Harvey Mudd College, y Estefanía Rodríguez, conservadora del Museo Americano de Historia Natural, que permitió al equipo comparar casi 2.000 regiones clave de genomas de antozoos para discernir las relaciones evolutivas entre especies.

El equipo analizó cientos de especímenes de antozoos que se recolectaron en todo el mundo y ahora se almacenan en colecciones de museos. Cuando estos datos moleculares se alinearon con la evidencia fósil de la historia de los antozoos, revelaron cómo estos diversos animales evolucionaron a lo largo del tiempo geológico.

A lo largo de la historia de la Tierra, los cambios en la acidez y las concentraciones de iones han cambiado la composición química del océano entre dos estados, conocidos como mares de aragonita y calcita. Estos cambios, así como los cambios en la temperatura del agua del océano, parecen haber jugado un papel importante en la determinación de qué tipos de esqueletos eran capaces de producir los corales y, por tanto, cómo evolucionaron los antozoos.

Los corales pétreos, del tipo que construyen arrecifes masivos que sustentan ecosistemas marinos complejos, toman minerales del agua para construir esqueletos duros a partir de una forma de carbonato de calcio conocido como aragonito.

Otros corales, como los abanicos de mar y los corales negros, construyen sus esqueletos más blandos a partir de proteínas o calcita (una forma menos soluble de carbonato de calcio), mientras que las anémonas de mar no tienen esqueleto en absoluto.

Trabajando con un equipo internacional de investigadores, entre ellos Gabriela Farfan, conservadora de gemas y minerales Coralyn W. Whitney del Museo Nacional de Historia Natural; Quattrini y sus colegas encontraron que los corales pétreos no surgieron hasta que las condiciones favorecieron la construcción de sus esqueletos de aragonito: períodos de los mares de aragonito, cuando las temperaturas del océano eran relativamente frías.

Evolución

Durante los períodos de mares de calcita, cuando el dióxido de carbono es más abundante en la atmósfera y los océanos son más ácidos, la evolución favoreció a las anémonas y los corales que construyeron sus esqueletos a partir de proteínas o calcita.

En particular, fueron estos otros antozoos los que obtuvieron mejores resultados después de las crisis de los arrecifes, momentos en los que hasta el 90% de los organismos constructores de arrecifes murieron a medida que los océanos se calentaron y se volvieron más ácidos.

"Nuestro estudio mostró que después de estas crisis de arrecifes, en realidad obtenemos una mayor diversificación de los antozoos en general, en particular los que pueden funcionar bien en estas condiciones climáticas, los que no producen aragonito y no forman grandes arrecifes", señala Quattrini. Eso es consistente con las observaciones de los arrecifes actuales, que están amenazados por el cambio climático y otras actividades humanas.

Según Qyattrini, "los estudios ecológicos actuales han demostrado que cuando los corales pétreos mueren, estos otros antozoos comienzan a colonizar los corales muertos y prosperan. De hecho, también vemos eso en nuestro árbol evolutivo".

"Desafortunadamente, aunque estas especies de cuerpo más blando pueden adaptarse mejor al cambio climático que los corales pétreos, no forman grandes arrecifes -añade McFadden-. Entonces, en el futuro, los arrecifes pueden ser reemplazados por diferentes comunidades marinas. Esto ya parece estar sucediendo en el Caribe, donde los corales pétreos están siendo reemplazados por 'bosques' de abanicos de mar".

Actualmente, alrededor de 1.300 especies de corales pétreos habitan el océano, favorecidas por las condiciones del mar de aragonito. Pero los crecientes niveles de dióxido de carbono en la atmósfera están calentando y acidificando las aguas, haciéndolas menos hospitalarias para estos y otros organismos cuyas conchas y esqueletos están hechos de aragonito.

"Se espera que la aragonita se disuelva bajo la acidificación del océano -explica Quattrini-. A medida que nuestros mares se vuelven más ácidos y cálidos, es probable que los esqueletos de los corales se disuelvan o no puedan crecer".

El nuevo estudio sugiere que a medida que cambia el clima, estos ecosistemas también pueden ver una mayor diversificación de antozoos sin esqueletos de aragonito. Sin embargo, la pérdida de corales formadores de arrecifes tendrá consecuencias devastadoras para las comunidades que dependen de los arrecifes y de los ricos y complejos ecosistemas que sustentan para la pesca, la protección de las costas y el turismo.

"Los corales han sufrido extinciones en el pasado cuando el clima ha planteado desafíos, y probablemente veremos eso en el futuro -recuerda Quattrini-. La mejor forma de protegerlos es reducir nuestras emisiones de carbono".

"Este estudio nos muestra cómo la naturaleza a través de la evolución es capaz de adaptarse, sobrevivir y reinventarse, de modo que cuando los corales duros no pueden sobrevivir, sus parientes de cuerpo blando como las anémonas de mar prosperarán -apunta Rodríguez-. La pregunta es si seremos capaces de adaptarnos y reinventarnos una vez que la naturaleza, como la conocemos actualmente, ya no exista". (I)