Cómo los microbios reflejan la salud de los arrecifes de coral

Un paisaje de arrecife en los Jardines de la Reina, altamente protegidos, ofrece hábitats y zonas de alimentación para grandes cantidades de peces, incluidos los principales depredadores como los tiburones y los meros. (Foto de Amy Apprill, © Institución Oceanográfica Woods Hole)

Una comparación de los arrecifes protegidos e impactados en los Cayos de Cuba y Florida

Los microorganismos juegan un papel importante en la salud y la protección de los arrecifes de coral, sin embargo, explorar estas conexiones puede ser difícil debido a la falta de sistemas de arrecifes vírgenes en todo el océano global. Un estudio colaborativo dirigido por científicos de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI) y el Centro de Investigaciones Marinas - Universidad de La Habana (CIM-UH) comparó el agua de mar de 25 arrecifes en Cuba y los Cayos de Florida de EE. UU. Que varían en el impacto y la protección humana, y descubrió que aquellos con mayor diversidad microbiana y concentraciones más bajas de nutrientes y carbono orgánico, principalmente causados por actividades humanas, eran notablemente más saludables.

"Los impactos humanos como la sobrepesca y la contaminación conducen a cambios en la estructura del arrecife", dice la estudiante graduada de la OMSI Laura Weber, autora principal del artículo. Un arrecife saludable es el hogar de un grupo diverso de animales marinos, incluidos los herbívoros que a su vez ayudan a controlar el crecimiento de algas. "La eliminación de los herbívoros como los peces herbívoros y los erizos de mar provoca un aumento de las macroalgas, lo que a su vez aumenta el carbono orgánico, lo que contribuye a la degradación de los arrecifes de coral", agrega Weber.

Los investigadores tomaron muestras de agua de mar de cada sitio y midieron los nutrientes, así como un conjunto de parámetros que ofrecen información sobre la comunidad microbiana. Encontraron una diferencia notable entre los arrecifes costeros fuertemente protegidos en Cuba y los arrecifes cercanos a la costa más afectados en los Cayos de Florida.

Jardines de la Reina (Jardines de la Reina), el área protegida más grande del Caribe, es un ecosistema complejo de pequeñas islas, manglares y arrecifes de coral ubicados a unas 50 millas de la costa sur de Cuba. Estos arrecifes marinos altamente protegidos proporcionan hábitat y zonas de alimentación para grandes cantidades de peces, incluidos los principales depredadores como los tiburones y los meros. Aquí, los investigadores encontraron bajas concentraciones de nutrientes y una gran abundancia de Prochlorococcus, una bacteria fotosintética que prospera en aguas con pocos nutrientes.

"Cuba no tiene una agricultura industrializada a gran escala o un desarrollo extenso en la mayor parte de su costa", dice Patricia González-Díaz, directora de CIM-UH y coautora del estudio. "Por lo tanto, no hay una gran cantidad de escorrentía de nutrientes y sedimentación que fluye hacia los arrecifes". Además, los arrecifes de Jardines de la Reina pueden verse amortiguadas por los impactos de los manglares y praderas de pastos marinos que se encuentran entre la isla de Cuba y El sistema de arrecifes de Jardines de la Reina.

Por el contrario, el agua de mar de los arrecifes más accesibles de Los Canarreos, Cuba, que se ven más afectados por los humanos a través de la pesca de subsistencia e ilegal, el turismo y la industria del buceo, y los arrecifes cercanos a la costa en los Cayos de Florida contenían concentraciones más altas de carbono orgánico y nitrógeno.

El estudio demuestra que los arrecifes cubanos marinos protegidos y más saludables tienen niveles más bajos de nutrientes y carbono, y comunidades microbianas que son más diversas con abundantes microbios fotosintéticos en comparación con los arrecifes cercanos a la costa más afectados de Florida. Este trabajo sugiere que la naturaleza en alta mar y el estado altamente protegido de los arrecifes en Jardines de la Reina han desempeñado un papel en el mantenimiento de estos arrecifes saludables al estar lejos o minimizar los impactos humanos. Estos hallazgos pueden ayudar a los administradores de recursos en la toma de decisiones para proteger y restaurar los arrecifes de coral del Caribe ante el cambio climático y del hábitat.

El estudio fue publicado en la revista Environmental Microbiology el 13 de diciembre. Los coautores del artículo incluyen colegas del CIM-UH, la Universidad Nacional Autónoma de México, el Museo de Ciencias Phillip y Patricia Frost, el Laboratorio Marino Mote y la Universidad de California, Santa Bárbara. Para obtener más información, visite el laboratorio de Amy Apprill.

La financiación para este trabajo fue proporcionada por OceanX y la National Science Foundation.

Los arrecifes cercanos a la costa en los Cayos de Florida fuertemente impactados muestran corales poco saludables y menos vida marina. Este coral estelar montañoso (Orbicella faveolata) de la costa de Summerland Key muestra parches de coral muerto, ahora cubierto de algas. (Foto de Amy Apprill, © Institución Oceanográfica Woods Hole)