Un batec ocult en l'escull: dos models revelen com creixen i resisteixen els corals davant la crisi climàtica
LLEGIR EN CASTELLÀ
Ningú hauria de sucumbir mai a la temptació de trencar un tros de coral per a portar-l'hi de souvenir. Aquestes estructures que decoren els fons marins amb colors d’encanteri i formes increïbles són fràgils éssers vius de lentíssim creixement. Els esculls són un dels ecosistemes més valuosos i biològicament diversos del planeta, però la seva supervivència està en perill davant la crisi climàtica que està reescalfant l'aigua dels oceans. Els científics avisen: la seva mort provocaria el col·lapse d'espècies i cadenes alimentàries. I també milions de persones es veurien afectades.
Un equip de científics de l'Institut de Física Interdisciplinària i Sistemes Complexos (IFISC), centre de recerca de titularitat compartida entre la Universitat de les illes Balears (UIB) i el Consell Superior de Recerques Científiques (CSIC), centra els seus esforços en el desenvolupament de models matemàtics pioners que podrien revolucionar la comprensió dels esculls de coral i com protegir-los en plena crisi climàtica. Perquè els corals també sofreixen estrès. Les onades de calor marines els angoixen fins a tal extrem que escupen les algues que viuen en el seu teixit, font de la seva energia. És llavors quan comencen a aclarir-se, revelant l'esquelet de carbonat càlcic que es troba sota. És el pas previ a la seva mort.
“La part viva dels corals resulta de la simbiosi entre el pòlip i un tipus d'alga que és la que li dona color, a més de fer la fotosíntesi i proporcionar-li nutrients al pòlip. Li subministra sucres, lípids i oxigen. Sense l'alga, els corals poden morir convertint-se en una roca morta, que ja no creixerà més”, explica l'investigador sènior Manuel Matías. En 2024 Greenpeace va alertar del quart emblanquiment massiu dels esculls, al·ludint a l'últim informe de l'Administració Nacional Oceànica i Atmosfèrica (NOAA) i la Iniciativa Internacional d'Esculls de Coral (ICRI). Segons aquests organismes, més del 54% de les àrees de coral de tots els oceans estan afectades i el fenomen impacta en més de 50 països.
Més del 54% de les àrees de coral de tots els oceans sofreixen un emblanquiment fruit de la crisi climàtica i el fenomen impacta en més de 50 països
Els projectes CoralMath i Kcri-Encoredat comparteixen l'objectiu d'aportar sistemes de mesurament que permetin anticipar el seu comportament i dissenyar estratègies de conservació més eficaces. Se centren en colònies i esculls, respectivament. La superfície total d'esculls de coral en el món s'estima en uns 348.000 quilòmetres quadrats, segons un estudi liderat per la Universitat de Queensland (Austràlia), publicat en la revista Cell Reports Sustainability. No obstant això, l'àrea de coral viu és moltíssim menor, segons la recerca més recent, desenvolupada pels científics espanyols Álex Giménez-Romero, Manuel Matías i Carlos Duarte, publicada en Global Ecology and Biogeography. Ells xifren en 52.423 els quilòmetres quadrats de coral viu en el planeta fins a 10 metres de profunditat, identificats a partir d'1.579.772 esculls individuals.
El Programa de les Nacions Unides per al Medi Ambient (PNUMA) calcula que més de 500 milions de persones en més de 100 països i territoris depenen directament dels esculls de coral per a la seva alimentació, ingressos i protecció costanera. No reduir la seva àrea és vital perquè alberguen almenys el 25% de totes les espècies marines conegudes, per la qual cosa la seva protecció s'estén a la fauna, que al seu entorn sosté la pesca artesanal i comercial de la qual viuen milions de persones, especialment en països en desenvolupament. També actuen com a barreres naturals, protegint comunitats costaneres de tempestes, tsunamis i erosió.
Els corals alberguen almenys el 25% de totes les espècies marines conegudes
La desconeguda morfologia del coral
CoralMath, dirigit per la investigadora Eva Llabrés, combina física no lineal i teoria de sistemes complexos per a comprendre la dinàmica espacial de les colònies amb l'objectiu de desenvolupar sistemes escalables que orientin estratègies de conservació. “Hem aconseguit crear el primer model que reprodueix les diferents formes del coral tenint en compte paràmetres com la distància entre pòlips, la ubicació d'aquests i les probabilitats de ramificar”, explica Llabrés, que va tornar a Espanya fa quatre mesos després d'una estada d'any i mig en l'Institut de Biologia Marina de Hawaii, com a beneficiària d'una beca Marie Curie.
La morfologia és un misteri. “Encara no sabem la raó dels canvis de forma de les colònies, si és genètica o d'adaptació mediambiental, influint aspectes com la llum o els corrents”, exposa. Una mateixa espècie pot formar diferents estructures, segons les circumstàncies, però els factors ambientals no arriben a explicar la varietat. El model descompon geomètricament el cos del coral i prediu les seves cinc formes més comunes (massius, laminars, columnars, coliflor i ramificats) usant només cinc variables de creixement. Els investigadors cerquen un model computacional que simuli com els pòlips creixen en estructures complexes a partir de regles físiques simples. Aquesta eina podria ajudar a entendre com es desenvolupen i canvien els esculls, i orientar els esforços de restauració en zones on s'han perdut.
Encara no sabem a què es deuen els canvis de forma de les colònies, si la raó és genètica o d'adaptació mediambiental, influint aspectes com la llum o els corrents
Kcri-Encoredat, dirigit pel físic Manuel Matías, i en el qual participen també els investigadors Damià Gomila, Miguel Álvarez-Alegría, Pablo Moreno-Spiegelberg, Eva Llabrés, Tomás Sintes i Álex Giménez-Romero, es desenvolupa en col·laboració amb la Universitat King Abdullah de l'Aràbia Saudita i se centra en la restauració coralina aplicada en Shushah Island (Mar Roig), utilitzant dades reals (com a topografia, hidrodinàmica i altres paràmetres ambientals) per a projectar escenaris d'intervenció i generar una eina pràctica per a equips de restauració. Publicat en Physical Review Research, l'estudi demostra que els corals no sols creixen, sinó que “bateguen”: es comporten com a sistemes excitables, capaços de generar espontàniament ones i polsos de creixement que configuren la seva estructura i resistència. Són elements que poden autoorganitzar-se, de manera que els seus patrons sorgeixen sense dependre de mecanismes biològics clàssics explicats mitjançant la teoria de les inestabilitats formulada pel matemàtic anglès Alan Turing, considerat com el pare de la intel·ligència artificial.
En analitzar com varien les formes de l'escull segons factors com la mortalitat dels corals o l'erosió de l’aragonita -mineral clau en els seus esquelets-, l'equip ha aconseguit traçar un mapa d'escenaris ecològics. Aquest sistema permet preveure com evolucionarà un escull davant amenaces com l'acidificació dels oceans, l'escalfament i les intervencions humanes. La troballa podria arribar a validar un sistema de reproducció assistida. “Pretenem aconseguir un model realista. El nostre pròxim repte és restaurar una illa al Mar Roig, Shushah Island, mitjançant un projecte pilot a gran escala de restauració de corals”, explica Matías.
Totes dues recerques aporten models universals, basats en dades, amb alt poder predictiu sobre les interrelacions de les estructures i la seva comprensió a escala. L'objectiu final: ajudar a la formulació d'estratègies crucials per a la restauració eficient d'aquests éssers vius que garanteixen la vida de gran part de les espècies marines.
0