Los arrecifes de coral son ecosistemas naturales importantes, pero están amenazados por diversos factores, entre ellos el cambio climático.
Los biólogos marinos están ayudando a que los corales se reproduzcan en proyectos de restauración.
Comprender una reproducción exitosa podría ser la clave para la supervivencia de los arrecifes de coral.
Los arrecifes de coral albergan una cuarta parte de todas las especies marinas, pero el cambio climático, la pesca excesiva y la contaminación podrían llevar a estos ecosistemas a la extinción en cuestión de décadas.
Los biólogos marinos han estado trabajando con urgencia para restaurar los arrecifes degradados, recolectando corales silvestres y fragmentándolos. Esto les permite crecer rápidamente y produce de forma ágil cientos de corales más pequeños, que pueden criarse en viveros y, finalmente, trasplantarse de nuevo al arrecife.
Pero si cada fragmento es una copia idéntica de un mismo progenitor común, cualquier colonia resultante probablemente será genéticamente idéntica al resto de la población. Esto es importante, ya que contar con una gran diversidad de rasgos determinados genéticamente puede ayudar a proteger los arrecifes frente a enfermedades y a un entorno que cambia rápidamente.
Entonces, ¿qué pasaría si los científicos pudieran utilizar la reproducción sexual en los proyectos de restauración de corales? En la naturaleza, las especies de corales pétreos que constituyen la mayor parte de los arrecifes tropicales del mundo liberan su esperma y sus huevos en la columna de agua para reproducirse. Los corales suelen sincronizar estos desoves masivos con las lunas llenas, cuando las mareas son excepcionalmente altas. Esto garantiza que las potentes corrientes de agua dispersen los huevos a gran distancia, de modo que sean fecundados por el esperma de colonias lejanas.
Las crías producidas sexualmente tienen una combinación única de genes procedentes de progenitores distintos, lo que ayuda a mantener la diversidad genética de las poblaciones de coral. Es probable que los arrecifes restaurados con corales creados mediante reproducción sexual sean más resilientes, aunque gestionar este proceso no ha sido fácil para los científicos. Pero, al trabajar en un proyecto en México, vi lo que era posible y aprendí a hacerlo yo misma.
La reproducción sexual de los corales en el laboratorio
Los arrecifes de coral son tan enormes que pueden verse desde el espacio. Pero observar su desove es sorprendentemente complicado. Solo lo hacen unas pocas noches al año, y la fecha y la hora exactas están determinadas por factores ambientales que los científicos todavía se esfuerzan por comprender plenamente.
El cambio climático está provocando que los arrecifes con patrones de desove conocidos también modifiquen su calendario, lo que hace que estos eventos sean menos frecuentes y menos predecibles. Esto dificulta que las distintas colonias sincronicen el desove, lo que reduce sus probabilidades de una fecundación exitosa en la naturaleza.
El Laboratorio CORALIUM de la Universidad Nacional Autónoma de México forma parte de una red caribeña de expertos especializados en el desove de corales. Los científicos de este laboratorio recolectan esperma y huevos de corales de múltiples arrecifes del Caribe para fecundarlos en el laboratorio.
El equipo espera la luna llena como señal de que es probable que los corales desoven. El esperma y los huevos de coral se recolectan con redes flotantes y recipientes de plástico, y los buzos extreman las precauciones para evitar dañar el arrecife. Los millones de espermatozoides y óvulos recogidos se trasladan rápidamente al laboratorio, donde se limpian y se supervisan durante toda la noche mientras se someten a una fecundación asistida para dar inicio a la vida de larvas de natación libre. Estas larvas son muy sensibles a la calidad del agua, la temperatura y los patógenos, por lo que necesitan cuidados constantes.
Finalmente, las larvas se asientan sobre superficies duras, donde se transforman en pólipos, los bloques de construcción iniciales de una colonia de coral. En el océano, estas superficies suelen ser esqueletos de coral muertos. En el laboratorio, son unidades de siembra (formas tridimensionales diseñadas por científicos de la organización conservacionista SECORE para asemejarse a los fragmentos de coral que pueden flotar en las corrientes oceánicas antes de posarse en los arrecifes).
Cada juvenil producido de esta manera posee una combinación única de genes que transmitirá a una nueva generación de corales. La población resultante tiene un acervo genético más sólido que puede ayudarle a resistir nuevas enfermedades y otras amenazas. Esta estrategia a largo plazo también garantiza que la reproducción sexual pueda continuar en los arrecifes restaurados, algo que no sería posible en una población compuesta por clones idénticos.
Restauración de los arrecifes del Caribe
El Caribe puede haber perdido hasta el 80 % de su cobertura de coral desde mediados de la década de 1970. Las colonias que quedan están ahora relativamente aisladas, lo que reduce las probabilidades de que puedan cruzarse entre sí. Sin embargo, en las condiciones controladas del laboratorio, las tasas de fecundación superiores al 80 % son habituales y la supervivencia larvaria es alta. Esto significa que miles de corales juveniles se crían hasta que están listos para el arrecife tras solo unas pocas semanas de incubación.
Pero, debido a las inmersiones nocturnas de expertos, a los materiales especializados para recolectar el desove y a un laboratorio donde la fecundación se controla cuidadosamente, este trabajo suele resultar demasiado costoso para los proyectos de restauración más pequeños. Por ello, los científicos de este laboratorio han desarrollado métodos de bajo coste para el desove en laboratorio y están capacitando a equipos de todo el Caribe para llevarlos a cabo.
Realicé su curso en 2016 y, un año después, me encontré preparando un nuevo centro de desove en Akumal, a una hora al sur del laboratorio CORALIUM, cerca de Cancún. Nunca se había observado el desove de corales en este lugar, pero capacité a voluntarios de un centro de buceo local para que aprendieran a identificar las señales. En nuestra quinta inmersión nocturna consecutiva, observamos el desove sincronizado de varias colonias de coral cuerno de alce (Elkorn).
Montamos una habitación de hotel como laboratorio provisional, con tanques de plástico esterilizados para larvas y agua de mar filtrada, y produjimos miles de corales juveniles para los lugares de restauración. En 2018, construimos un laboratorio de desove de coral junto a la playa con un presupuesto muy ajustado. Situada bajo un árbol, la estructura de bloques de hormigón tiene paredes de mosquitera que permiten que la brisa marina fresca mantenga los tanques a una temperatura constante de 28-29 °C.
El laboratorio apenas estaba en funcionamiento a tiempo para el eclipse lunar de ese año. No habíamos previsto un desove masivo de tantas colonias, por lo que la inauguración del laboratorio fue un caos de vasos de recolección codificados por colores procedentes de distintos lugares y colonias progenitoras.
Dirigir un centro de desove de coral ha sido la experiencia más gratificante de mi carrera hasta ahora. Es todo lo que debería ser la investigación: vanguardista, dinámica y desafiante. Es lo que me propuse cuando me convertí en científica marina.
