Lo sbiancamento dei coralli è un fenomeno distruttivo che può portare alla morte le barriere coralline e i loro ecosistemi, generato in particolare dalla cessazione del rapporto di endosimbiosi tra i polipi del corallo e alcune alghe unicellulari fotosintetizzanti note come zooxantelle.
Il colore caratteristico di ogni specie di corallo è dato dall'alga sotto i polipi e diventa vivido in proporzione alla concentrazione di questo microrganismo; la sua funzione principale è quella di eseguire la fotosintesi e produrre nutrimento per i polipi. Quando sussiste un aumento della temperatura (anche di solo 2 gradi Celsius), l'intera struttura entra in una sorta di "febbre" e i microorganismi non sono più in grado di produrre nutrimento, pertanto dopo pochi giorni i polipi del corallo espellono l'alga simbiotica, facendo assumere alla struttura calcarea una colorazione più pallida o lasciandola completamente bianca. In assenza dell'unica fonte di nutrimento, i polipi sono destinati a morire di fame.
Cause
Lo sbiancamento dei coralli è un segno tangibile della reazione di questi a qualche forma di stress, soprattutto all'aumento della temperatura dell'acqua. Là dove maggiori sono stati gli effetti del riscaldamento globale è stata riscontrata una maggiore incidenza dello sbiancamento, che può peraltro avere luogo in presenza di altri fattori: irraggiamento solare (radiazione fotosinteticamente attiva o esposizione a radiazione ultravioletta), cambiamenti nella composizione chimica dell'acqua (specialmente del grado di salinità) o della sua opacità, cambiamento di correnti (che, a causa dell'accumulo di sedimenti, finiscono per deviare l'acqua calda della laguna verso la barriera), malattie del corallo, oppure uno slittamento degli strati di silt.
Conseguenze e ipotesi Se la temperatura torna normale dopo pochi giorni, il corallo ritorna rapidamente sano; tuttavia vi è il rischio che, una volta iniziato lo sbiancamento, il corallo continui a espellere le alghe simbiotiche anche se la temperatura torna normale; ciò avviene in particolare se lo stress dura parecchi giorni consecutivi. In questo caso, se la colonia di corallo sopravvive, possono passare settimane o mesi prima che la concentrazione dei simbionti torni a livelli normali. Il corallo morto, invece, diventa rapidamente oggetto dell'azione distruttiva della fauna ittica (in particolare dei pesci mangiatori di corallo come il pesce pappagallo) e soprattutto del mare, e si sgretola in poche settimane, andando così ad innalzare il livello di base della barriera e, alla lunga, finendo per produrre nuovo materiale per la formazione delle isole. Non sempre su una barriera morta il corallo ricresce, ma quando ciò avviene passano diversi anni prima che la concentrazione corallina torni al livello iniziale. Ad esempio, in seguito agli effetti del Niño, nel 1998 oltre il 90% del genere Acropora fu distrutto in molte aree dell'Oceano Indiano.
Condizioni di sopravvivenza Cambiamenti nella varietà di simbionti (altre varietà di zooxantelle, per esempio) sono estremamente rari, e generalmente implicano la presenza di specie non persistenti. L'abilità di sopravvivere a un fenomeno di sbiancamento e la possibilità di sopravvivenza variano grandemente fra le specie di corallo: alcuni coralli di grandi estensione, come il Porites lobata, possono sopravvivere a temperature molto alte e a gran parte degli effetti che esse comportano, mentre alcune varietà fragili come Acropora spp. sono, come si è visto nel caso dell'Oceano Indiano, molto più sensibili e non resistono allo sbiancamento. Alcune ricerche recenti hanno anche dimostrato che le specie costantemente sottoposte a piccoli stress sviluppano una certa resistenza al fenomeno.
Soluzioni
L’Istituto Oceanografico del Principato di Monaco ha individuato 6 soluzioni da mettere in atto immediatamente.
Contrastare il surriscaldamento dell’atmosfera: invertire la rotta delle emissioni per evitare non solo che l’atmosfera si riscaldi sempre di più – e con essa gli oceani – ma soprattutto diminuire la quota di CO2 aerodispersa che, inevitabilmente, entrando a contatto con le acque oceaniche vi si discioglie, acidificandoli. L’acidificazione delle acque oceaniche comporta un abbassamento del pH che, insieme allo stress da calore, causa lo sbiancamento dei coralli. Contrastare l’inquinamento marino: tutte le forme di inquinamento chimico e fisico con ripercussioni sul mare devono essere eliminate! L’urbanizzazione spinta delle coste, la moltiplicazione dei lidi e l’incuria umana, insieme alle grandi imbarcazioni, sono le fonti principali di inquinamento chimico e fisico del mare. Rimane fermo il discorso di non inquinare volontariamente le spiagge con mozziconi di sigaretta e rifiuti di vario genere, ma altrettanto importante risulta conoscere anche le altre forme di inquinamento “non volontario” e cominciare a pretendere dai governi locali una seria responsabilizzazione sul tema. Promuovere un’economia “blu”: insieme alle soluzioni per ridurre l’inquinamento, serve un’economia che valorizzi (anziché colpire) il mare. Attività sportive e ricreative gestite da enti rispettosi della vita marina e dei suoi ritmi, istituzione ed espansione di aree protette, pratiche agricole e di gestione boschiva responsabili – gli ecosistemi terrestri e marini sono tra loro collegati – sono prioritari. Proteggere le zone-rifugio delle specie marine: la protezione deve essere fatta in particolare nella zona mesofotica, tra i 30 e i 150 m di profondità, al riparo dalle onde di calore marine. Qui i coralli sono meno vulnerabili allo sbiancamento e possono fungere da serbatoio di ricolonizzazione delle aree degradate. Parallelamente, è necessario proteggere anche le praterie di fanerogame e le mangrovie, ecosistemi che svolgono un ruolo importante nel ciclo del carbonio e nello stoccaggio, contribuendo a diminuire l'accumulo di gas serra nell'atmosfera. Ripristinare le barriere coralline danneggiate: ciò può essere fatto trapiantando il corallo da un sito all'altro (ex-situ), o coltivandolo in situ (in situ) per riformare una nuova colonia. Creare una “banca del corallo”: proprio come per i semi delle piante, questa ha l'obiettivo di preservare i ceppi e reimpiantarli in aree devastate. Sarà anche possibile studiare la resistenza delle specie al calore e selezionare le varietà più forti, aumentando le possibilità di conservazione, ammesso che si realizzino anche tutte le soluzioni precedenti.
Sbiancamento degli anemoni di mare
Lo sbiancamento non riguarda solo i coralli costruttori ma più in generale qualsiasi cnidario ermatipico, cioè che ospita zooxantelle endosimbionti. Tra questi, ci sono sicuramente molte specie di attinie o anemoni di mare. La perdita delle zooxantelle, come nei coralli costruttori, determina negli anemoni la caratteristica colorazione pallida o biancastra dell’anemone. Questo fenomeno può verificarsi in risposta a condizioni di stress ambientale, soprattutto in seguito a un aumento prolungato della temperatura dell’acqua o all'aumento della radiazione solare, è quindi un fenomeno sempre più di interesse in uno scenario di cambiamenti climatici e di riscaldamento delle acque marine.
La mortalità degli anemoni a seguito di fenomeni di sbiancamento è generalmente bassa e già al primo anno si possono notare nell'anemone segni di ripigmentazione; segnale questo di una buona resilienza della specie all'evento di sbiancamento. Tuttavia, sebbene muoiano pochi individui, le dimensioni degli anemoni affetti da sbiancamento diminuiscono; ciò sembra sia dovuto ad una non piena espansione dei tentacoli per via delle condizioni ambientali difficili e dell'uso dell'energia di riserva a causa della mancanza di rifornimento di carbonio organico dalle microalghe simbionti.
Effetti dello sbiancamento degli anemoni sulle popolazioni di pesci pagliaccio Lo sbiancamento degli anemoni di mare può avere conseguenze importanti non soltanto per l’anemone stesso, ma anche per i pesci pagliaccio che dipendono strettamente da esso per rifugio e protezione.
I pesci pagliaccio (genere Amphiprion) sono circa 30 specie di piccoli pesci pomacentridi diffusi nelle barriere coralline tropicali del Mar Rosso e dell'Oceano Indo-Pacifico, che vivono in simbiosi mutualistica obbligata con 10 specie di anemoni di mare, appartenenti ai generi Heteractis, Radianthus, Stichodactyla, Entacmaea e Cryptodendrum. Entrambe le specie traggono un vantaggio da questa interazione. Il pesce pagliaccio è immune al veleno dei tentacoli dell'anemone di mare grazie ad un denso e compatto strato di muco che ricopre la sua pelle la cui composizione chimica è simile a quella del muco che ricopre i tentacoli dell'anemone stesso (in questo modo l'anemone di mare non riconosce il pesce pagliaccio come corpo estraneo ma come "parte di sé" e non lo aggredisce), e trova nell'anemone di mare un rifugio dai predatori (che invece non sono immuni al veleno dell'anemone) e un luogo sicuro in cui sopravvivere, crescere e riprodursi. In cambio, il pesce pagliaccio offre all'anemone di mare molti vantaggi: innanzitutto anche i pesci pagliaccio, dall'indole fortemente aggressiva e territoriale, proteggono l'anemone dai suoi predatori, come i pesci farfalla, aggredendoli con comportamento intimidatori e aggressivi; inoltre i pesci pagliaccio sono stati osservati trasportar pezzi di scarti alimentari verso l’anemone ospite, contribuendo alla sua alimentazione; un altro vantaggio per l'anemone di mare è rappresentato dai nutrienti rilasciati dai pesci pagliaccio attraverso le loro escrezioni; questi nutrienti sono utilizzati non solo dall'anemone ma anche dalle zooxantelle simbionti presenti nei tessuti dell'anemone stesso durante la fotosintesi; infine, i movimenti dei pesci pagliaccio tra i tentacoli aumentano la circolazione dell’acqua attorno all’anemone ospite; questo comportamento determina un incremento dell’ossigenazione e del metabolismo dell’anemone.
I pesci pagliaccio sono simbionti obbligati, privi del loro anemone non sarebbero in grado di sopravvivere. E così, anche per l'anemone di mare la vita sarebbe molto più dura senza il pesce pagliaccio. Anemone di mare e pesce pagliaccio si comportano quindi come un superorganismo, nel quale ognuno sostituisce funzioni carenti nell'altro.
Studi recenti hanno evidenziato come il declino di alcune popolazioni di anemoni di mare e dei pesci pagliaccio ad essi associati sia abbinato a importanti eventi di sbiancamento degli anemoni stessi. Il deterioramento dell’anemone ospite può infatti alterare questa relazione simbiotica e ripercuotersi sulla fisiologia, sul comportamento, sulla riproduzione e, nei casi più gravi, sulla sopravvivenza dei pesci pagliaccio associati. Diversi studi hanno infatti evidenziato come l’associazione con anemoni sbiancati possa provocare nei pesci pagliaccio un aumento dello stress fisiologico e una riduzione del successo riproduttivo, e come barriere coralline colpite da importanti episodi di sbiancamento causino a propria volta oscillazioni nelle popolazioni dei pesci pagliaccio.
Poiché i pesci pagliaccio sono dipendenti dalla disponibilità di insediamento negli anemoni ospiti, sia per trovare protezione dai predatori sia come habitat riproduttivo, una riduzione delle dimensioni di quest'ultimi a seguito di fenomeni di sbiancamento innesca una serie di conseguenze principalmente sull'abbondanza della popolazione di pesci pagliaccio e sulla produzione di uova.