Los corales, los principales constructores de arrecifes en los arrecifes de coral, a menudo son los protagonistas en estudios de investigación que abordan los impactos del cambio climático en los arrecifes de coral porque son la base de los ecosistemas de los arrecifes de coral. Sin embargo, la descomposición de los arrecifes de coral por los barrenadores talescomo bivalvos, esponjas y gusanos marinos y herbívoros como peces loro y erizos, llamados bioerosión, y el crecimiento de algas e invertebrados incrustantes por ejemplo, ostras y percebes, llamados acreción secundaria, son procesos críticos parasostenibilidad del arrecife
En un estudio publicado hoy en PLOS UNO , Nyssa Silbiger y sus colegas crearon un método novedoso para exponer cómo estos desvalidos de la ciencia de los arrecifes de coral responden a las condiciones ambientales variables, incluido el cambio de la acidez del océano. Utilizando escaneos µCT tomografía microcomputada, Silbiger y sus colegas pudieron calcular bioerosión detalladay tasas de acreción secundaria en los arrecifes de coral - trabajo que realizó como estudiante de posgrado en la Universidad de Hawai'i - Instituto de Biología Marina de Hawái HIMB de Mānoa UHM.
Silbiger, ahora un investigador postdoctoral en la Universidad de California - Irvine, y sus colegas usaron escaneos µCT de escala fina, una técnica que se usa comúnmente en el campo médico para obtener imágenes de órganos internos y huesos en 3D, paracree imágenes tridimensionales dentro y fuera de bloques de carbonato de calcio construidos a partir de piezas muertas del esqueleto de coral. Silbiger y sus colegas aplicaron esta tecnología µCT no destructiva para revelar los impactos de las condiciones climáticas cambiantes en la bioerosión de los arrecifes y la acumulación secundaria.
"Si bien actualmente se utilizan varios métodos para probar cómo la bioerosión responde a la variabilidad ambiental, nuestro estudio proporciona el primer método para separar con precisión la bioerosión y la acumulación secundaria en la misma escala de tiempo y determinar cómo estos procesos responden individualmente a diferentes parámetros ambientales", dijo Silbiger.
El equipo de investigadores construyó bloques a partir de piezas muertas de coral y realizó escaneos µCT en las muestras antes y después de un período de despliegue de un año en un arrecife de coral en la Bahía de Kāne`ohe, Hawai`i para determinar cuánto nuevo crecimiento se había asentadoen el bloque y cuánto del bloque se había erosionado de los organismos de bioeroding. Al comparar escaneos µCT antes y después del despliegue, Silbiger y sus colegas pudieron separar la acumulación secundaria y la bioerosión del mismo sustrato experimental expuesto a la misma variación ambiental sobrela misma escala de tiempo. Debido a que los bloques se colocaron a lo largo de un gradiente ambiental con condiciones de pH acidez que varían naturalmente, los investigadores pudieron evaluar cómo el pH y otros parámetros ambientales impactan la acumulación secundaria y la bioerosión.
En un conjunto de datos previamente publicado Silbiger et al. 2014 Marine Ecology Progress Series, Silbiger y sus colegas mostraron que los arrecifes cambiaron del crecimiento neto a la erosión neta a lo largo de este gradiente de pH natural. Sin embargo, con este nuevo análisis, los científicos pudieron descubrirresultados que eran inalcanzables con métodos anteriores. Demostraron que la acumulación secundaria y la bioerosión están impulsadas por diferentes parámetros ambientales: la bioerosión es más sensible a los cambios en el pH del océano que la acumulación secundaria, y el cambio neto en el crecimiento del arrecife está impulsado más por cambios en la bioerosión queacreción secundaria.
"Nos sorprendió que la bioerosión fuera mucho más sensible a la acidificación del océano que los procesos de crecimiento en el arrecife", dijo Silbiger, "este hallazgo clave podría cambiar nuestra perspectiva sobre cómo se predice que los arrecifes de coral responderán a la acidificación del océano".
Para que los arrecifes de coral persistan, la tasa de crecimiento de los arrecifes debe ser mayor que la tasa de descomposición de los arrecifes. Si la descomposición de los arrecifes continúa aumentando debido a la acidificación del océano, podría haber un cambio mortal del crecimiento neto a la descomposición neta de los arrecifes de coral.en el futuro.
"Los resultados de nuestro estudio son aleccionadores porque parece que incluso si los corales pueden adaptarse, aclimatarse o resistir el cambio del pH del océano, la bioerosión del marco del arrecife seguirá aumentando", según Silbiger.
Para predecir cómo cambiarán los arrecifes en el futuro, es fundamental comprender cómo la variabilidad ambiental afecta los procesos individuales de los arrecifes. Sin esta información, los investigadores podrían sobreestimar o subestimar cómo los arrecifes de coral realmente responderán a las condiciones oceánicas futuras.Silbiger y sus colegas están entusiasmados con los descubrimientos que esperan con la tecnología µCT.
"Podemos evaluar la adición o eliminación de carbonato de calcio la composición esquelética de los arrecifes de coral a una resolución de 100 µm [micrómetros], aproximadamente el grosor de un cabello humano", dijo Silbiger.tanto que podemos aprender sobre los arrecifes de coral utilizando escaneos µCT. Mis colegas y yo estamos extrayendo toda la información que podemos de esta tecnología emocionante ".
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Materiales proporcionados por Universidad de Hawaii en Manoa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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