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Biología marina

Nido de corales

El cultivo móvil de fragmentos coralinos dañados en cunas premoldeadas es una tecnología prometedora para la restauración de los arrecifes amenazados

Dispositivo para el cultivo de corales en la playa de Porto de Galinhas, en el litoral del estado de Pernambuco, Brasil

Thalia Santana/Biofábrica de Corales

Una técnica innovadora concebida en la Universidad Federal de Pernambuco (UFPE), en Brasil, puede ayudar a la preservación de los arrecifes coralinos. Los científicos de la Biofábrica de Corales, un proyecto vinculado al Laboratorio de Enzimología Luiz Accioly (Labenz) del Departamento de Bioquímica de la UFPE, desarrollaron una especie de cuna para cultivar fragmentos de especies amenazadas. Cada fragmento de coral crece durante algunos meses en esas “cunas” hasta que está en condiciones de poder injertarse definitivamente en los sitios que habían perdido su cobertura original. Se está poniendo en práctica un proyecto piloto en las piscinas naturales de la playa de Porto de Galinhas, un destino turístico en Ipojuca, un municipio ubicado a 50 kilómetros de Recife.

Los corales son animales invertebrados formados por pequeños pólipos de cuerpo blando unidos entre sí por un esqueleto calcáreo. La técnica concebida en la UFPE, capaz de hacer más sencillo y accesible el proceso conocido como trasplante, tiene el potencial de mitigar la degradación de los arrecifes a causa de la contaminación o el calentamiento de los océanos. Cuando el ambiente marino resulta afectado por derrames de petróleo, por ejemplo, asociado con los aumentos bruscos de la temperatura, una de las consecuencias que genera es el blanqueo de las colonias coralinas, a causa de la pérdida de una especie de algas microscópicas, las zooxantelas, organismos asociados a los pólipos que son los que les dan color a los corales. El blanqueo puede provocar la muerte de los pólipos, quedando solamente el esqueleto calcáreo blanco.

El trabajo de la Biofábrica, que comenzó hace seis años, le ha valido al grupo el pedido de dos patentes relacionadas con los dispositivos para el cultivo de los corales y de esponjas marinas. “Nuestro propósito es promover la conservación de estas especies a partir de un abordaje multidisciplinario y comprometer a la comunidad local para concientizarla acerca de la importancia de la conservación desde una perspectiva de sostenibilidad económica”, explica el ingeniero de pesca Rudã Fernandes, coordinador científico del proyecto, en el cual participan 34 miembros, entre los cuales hay biólogos, ingenieros, diseñadores, comunicadores y balseros, 17 de los cuales son permanentes y el resto, eventuales.

En la incubadora de corales de Porto de Galinhas, también conocida como la granja de corales, el grupo cultiva dos especies: Millepora alcicornis, una de las especies de hidrocorales o falsos corales  comprendidas entre los denominados corales de fuego, y Mussismilia harttii, llamados comúnmente corales cerebro. Estos últimos corren riesgo de extinción desde 2014 y se los considera una de las especies constructoras más importantes, dado que su composición pétrea ayuda a la conformación de los arrecifes. En tanto, los corales de fuego, con ramificaciones que ofrecen refugio a diversos organismos acuáticos, están bajo amenaza porque son más sensibles a las alteraciones bruscas en la temperatura del agua, que se producen como consecuencia del calentamiento global, pero también por la exposición a mareas bajas o por el aumento de la temperatura del agua en las piscinas naturales de escasa profundidad.

Hasta ahora, los resultados obtenidos en las granjas son alentadores. Los fragmentos de corales de fuego han crecido un 40 % en 90 días y los de corales cerebro, un 200 % en 120 días. En un lapso de tres meses, se hallan completamente recuperados del estrés generado por el manejo y colonizan las cunas, según Fernandes. “Pero seguimos estudiando cuál es el plazo ideal que necesitan permanecer en la incubadora antes de trasplantarlos a su hábitat marino”, dice el investigador.

Pamela Devia/Revista Corais Incubadora de corales de fuego: los fragmentos crecen un 40% en tres mesesPamela Devia/Revista Corais

Un reto global
Los arrecifes de coral cubren menos del 0,1 % de los océanos de todo el mundo; empero, brindan cobijo a un 25 % de la biodiversidad marina, por eso es tan importante su preservación. Más allá de ofrecer sustento a tantas formas de vida, esas colonias dan forma a un entorno que oficia como protección costera, reducto pesquero, fuente de bioactivos para la industria farmacéutica y cosmética, y también como atractivo turístico. Por lo tanto, constituyen un patrimonio clave de recursos para las comunidades locales.

Según consta en el informe Coral reef restoration, publicado este año por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (Pnuma) y por la Iniciativa Internacional de los Arrecifes de Coral (Icri), los arrecifes de coral pueden encontrarse en más de 100 países y al menos 500 millones de personas dependen de su existencia para subsistir. Si la Gran Barrera de Coral de Australia tuviese valor de mercado, se evalúa en el documento, el mismo alcanzaría unos 56.000 millones de dólares. El informe estima incluso que las actividades económicas que dependen de ella generan 6.400 millones de dólares anuales.

Esta abundancia de recursos, no obstante, está amenazada. Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas más vulnerables frente a los cambios climáticos y las actividades humanas. Se calcula que, en los últimos 30 años, la mitad de ellos ha sido destruida; y en las próximas décadas podría desaparecer un porcentaje aún mayor si no se logra detener el proceso de calentamiento global. “Para dar un ejemplo de la envergadura de la amenaza que vienen padeciendo los corales, en 2020, una ola de calor provocó el blanqueo de alrededor del 80 % de los corales de fuego en Porto de Galinhas”, advierte Fernandes. “Frente a este escenario crítico, necesitamos trabajar con premura. De lo contrario, dentro de cinco años, tal vez ya no haya nada que conservar”.

Carlos dos Santos/EcojangadaCunas biodegradables
Un estudio de referencia encabezado por la bióloga Lisa Boström-Einarsson, de la Universidad James Cook, en Australia, analizó más de 360 proyectos de restauración en 56 países y constató que el 70 % de esas iniciativas involucran granjas de corales. En Brasil, el trabajo de la UFPE es uno de los pioneros. El uso de laboratorios en tierra firme para acelerar el crecimiento de los corales, el trasplante directo –sin pasar por incubadoras– y la remoción de organismos competidores son otras de las estrategias utilizadas en todo el mundo para la recuperación de los corales.

“El cultivo y la restauración de los corales no constituyen en sí mismos una novedad. Ya se ha hecho hace algunas décadas. A largo plazo, este abordaje se ha mostrado prometedor en sitios tales como el Caribe, Tailandia y la península de Florida, en Estados Unidos. En un período que va de 8 a 12 años, se verificó en esas regiones una mayor cobertura coralina y una complejidad estructural superior en los enclaves restaurados, en comparación con aquellos en donde no se intervino”, señala el biólogo catarinense Alberto Lindner, de la Universidad Federal de Santa Catarina (UFSC). “Con todo, cabe destacar que el trasplante debe tomarse como un último recurso para la conservación. Las medidas preventivas, tales como evitar la sobrepesca, controlar la contaminación oceánica y crear unidades de conservación pueden ser opciones menos costosas y evitan los daños a los corales”.

En Pernambuco existe una innovación reciente desarrollada por el equipo de la UFPE en las piezas con las que se fabrican las cunas donde se cultivarán los corales. Son fabricadas con impresoras 3D con un polímero biodegradable al que se conoce por su sigla PLA (ácido poliláctico). En un ambiente terrestre, este material se degrada al cabo de un año, pero los científicos todavía no saben cuánto tiempo insumirá su descomposición en el fondo del mar. Una de las novedades del proyecto reside en que están diseñadas para adaptarse a la morfología de las distintas especies, lo que podría acelerar su crecimiento (véase la infografía debajo). “Las esponjas marinas y los corales son animales que se asocian al sustrato y se desarrollan a partir de una superficie fija. Pero en muchos cultivos observábamos a los animales suspendidos en cuerdas; entonces pensamos en hacer algo diferente. Cuando fijamos las esponjas a una superficie, los resultados fueron mejores y, a partir de ahí, probamos con ese abordaje para los corales”, relata Fernandes.

El investigador hace hincapié en que el diseño de las piezas pudo perfeccionarse a partir de la observación del patrón de crecimiento de ciertas especies. “El primer modelo elaborado para fijar a los corales de fuego tenía el formato de una placa cuadrada. Cuando advertimos que era en las esquinas donde el animal se ramificaba y comenzaba a crecer más rápido, diseñamos una esfera con 12 puntas. Con ello aumentamos la cantidad de vértices y al mismo tiempo disminuimos el tamaño de la pieza. Eso redundó en un incremento de la productividad en la impresión”, explica Fernandes. “En tanto, para los corales cerebro y otras especies más planas, que crecen extendiéndose, hemos adoptado superficies planas con pequeñas ondulaciones para optimizar su recuperación”.

Otra ventaja del dispositivo de la Biofábrica consiste en que la incubadora es removible, lo que permite mudar el cultivo de lugar para evitar los eventos que causan estrés a los corales, como son la contaminación o el aumento de la temperatura. “Podemos trasladar nuestras granjas hasta sitios más profundos del mar con la ayuda de balseros y buzos. En esos lugares, la temperatura del agua es menor y no es una amenaza para el crecimiento de los animales. Si nuestro cultivo fuera fijo, sobre una roca, podríamos perder el trabajo de varios años en caso de producirse una anomalía térmica o de cualquier otra naturaleza”, pondera Fernandes.

“En un futuro cercano, merced a la ayuda que el proyecto recibe del WWF [el Fondo Mundial para la Naturaleza], las cunas se fabricarán inyectando el plástico directamente en un molde, con lo que se aumentará la productividad. El desarrollo de polímeros plásticos para impresión se convertirá en una futura línea de investigación”, añade. El grupo también tiene previsto instalar dentro de poco bases en tierra firme, a modo de invernaderos, donde los corales se desarrollarán en cunas instaladas en el interior de grandes acuarios.

El impacto de esta tecnología no se limita a los resultados científicos y ecológicos. La intención de la Biofábrica, recomendada por el Pnuma y la Icri, es que el manejo de los corales nativos sea una actividad integrada a la comunidad y genere beneficios económicos y sociales para las localidades en las que se lo instale.  “Es fundamental que la comunidad intervenga en la conservación de los corales”, declara el bioquímico Ranilson Bezerra, coordinador general del proyecto. La integración entre los investigadores y los residentes se produce a través de actividades de concientización y orientación acerca de la preservación marina, más allá de la participación de los trabajadores pesqueros, los buceadores y el turismo para el manejo y el registro de las especies locales.

Thalia Santana/Biofábrica de Corales Corales cerebro adheridos a los sustratos poliméricos creados en la UFPEThalia Santana/Biofábrica de Corales

Vinícius Nora, analista de la conservación de la filial brasileña del WWF, explica que la ayuda de la Biofábrica se inserta en el contexto del Proyecto Coralizar, que lidera ese organismo junto con el Instituto Neoenergía, y en el que colaboran la UFPE, la Universidad Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) y el Instituto Nautilus. “Resolvimos brindar soporte al proyecto pernambucano porque sabemos de su importancia para la recuperación de los corales en riesgo. En los últimos años, hemos llegado a un nivel de blanqueación y pérdida de corales muy grande. El desarrollo de nuevas tecnologías, como esta de la Biofábrica, puede ayudar a mitigar y, en algunos casos, incluso a revertir los escenarios de degradación que se observan en la costa brasileña y en otros países”.

El proyecto también obtuvo soporte financiero de la Fundación Grupo Boticário de Protección de la Naturaleza, de la empresa de traslados Uber y del Instituto Serrapilheira. Los recursos no solo se han utilizado para el manejo de los corales, sino también para promocionar la tecnología y el intercambio entre la Biofábrica e interesados eventuales en la conservación de los arrecifes tanto en Brasil como en el exterior.

“Más allá de combinar conservacionismo e innovación con las interdisciplinas y el impacto social, la Biofábrica proporciona una herramienta que puede ser estudiada, replicada y escalada en otros lugares”, enfatiza la bióloga Janaína Bumbeer, analista de la Fundación Grupo Boticário de Protección de la Naturaleza. “Cabe remarcar que este proyecto forma parte de dos agendas globales puestas en marcha este año: la Década de la Ciencia Oceánica, que tiene entre sus desafíos la promoción de la salud y la resiliencia costera, y la Década de la Restauración de los Ecosistemas”, añade.

Recientemente, la Biofábrica fue seleccionada en un pliego que emitió el Instituto Serrapilheira para la financiación de pódcasts de divulgación científica. “En agosto de 2021, pondremos en el aire en las redes el pódcast intitulado Um mar de histórias, con animales marinos como personajes y cuyos protagonistas serán los corales Mussi y Mille, en alusión a las especies con las que estamos trabajando”, relata Thalia Santana, del equipo de comunicación de la Biofábrica. “Nuestro objetivo es enseñarles a los niños de entre 6 y 10 años la importancia de la vida marina”.

Artículo científico
BOSTRÖM-EINARSSON, L. et al. Coral restoration – A systematic review of current methods, successes, failures and future directions. PLOS ONE. 30 ene. 2020.

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