L’intensificazione dei disturbi sta alterando la composizione delle caratteristiche delle barriere coralline dei Caraibi, bloccandole in uno stato di basso funzionamento

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 14022 (2023) Citare questo articolo

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Il cambiamento climatico antropogenico sta intensificando i regimi di disturbo naturale, che influiscono negativamente su alcune specie, avvantaggiandone altre. Ciò potrebbe alterare la composizione dei tratti delle comunità ecologiche e influenzare la resilienza ai disturbi. Abbiamo studiato come la frequenza e l’intensificazione del regime regionale delle tempeste (e probabilmente altri disturbi) stiano alterando la composizione delle specie di coralli e, di conseguenza, la resistenza e il recupero. Abbiamo sviluppato database regionali sulla copertura e composizione dei coralli (3144 posizioni della barriera corallina dal 1970 al 2017) e sul percorso e la forza delle tempeste cicloniche nella regione (comprese 10.058 intersezioni uniche tra barriera corallina e tempesta). Abbiamo scoperto che la copertura totale dei coralli viventi è diminuita costantemente nel corso del 2017 (il tasso di perdita medio annuo era di circa lo 0,25% all’anno). I nostri risultati indicano anche che, nonostante l’aumento osservato nell’intensità delle tempeste cicloniche dell’Atlantico, il loro effetto sulla copertura corallina è diminuito notevolmente. Ciò potrebbe essere dovuto in parte alla selezione di taxa resistenti ai disturbi in risposta all’intensificarsi del regime di disturbo. Abbiamo scoperto che le tempeste hanno accelerato la perdita dei coralli acroporidi minacciati, ma non hanno avuto effetti misurabili sulla copertura dei coralli “erbacce” più resistenti, aumentando così la loro copertura relativa. Sebbene la resistenza ai disturbi sia aumentata, i tassi di recupero sono rallentati a causa della predominanza di specie piccole e a crescita lenta. Questo circolo vizioso sta bloccando le comunità coralline in uno stato di basso funzionamento dominato da specie infestanti con un valore ecologico o sociale limitato.

La Quarta Valutazione Nazionale sul Clima degli Stati Uniti ha concluso che la continua distruzione degli ecosistemi oceanici si intensificherà con l’aumento del riscaldamento degli oceani, dell’acidificazione, della deossigenazione e di altri aspetti del cambiamento climatico1. A causa della loro variabilità a breve termine, molti di questi parametri ambientali agiscono come disturbi acuti e letali e come potenti agenti di selezione2,3,4. Gli effetti del cambiamento climatico sui sistemi naturali sono dovuti in parte alla crescente frequenza e intensità dei disturbi acuti, vale a dire all'accelerazione antropica del regime di disturbo naturale5. Ad esempio, dalla metà degli anni ’80, la frequenza di temperature oceaniche anomalamente elevate (“ondate di caldo marino”) sulle barriere coralline dei Caraibi è quintuplicata e il tempo di ritorno è stato dimezzato. Questo intensificarsi del regime di disturbo sta causando eventi di sbiancamento di massa dei coralli sempre più frequenti, che stanno portando le barriere coralline di tutto il mondo in uno stato di continuo recupero, con poche possibilità di tornare allo stato precedente al disturbo.

Si prevede che l’intensità (ma non la frequenza) dei cicloni tropicali (TC) aumenterà a causa del crescente contenuto di calore delle acque superficiali dell’oceano9,10,11,12. Numerosi studi hanno documentato un aumento dell’intensità del TC a livello globale (ad esempio, velocità massima del vento e categoria della tempesta) e l’IPCC ha concluso che “è probabile che la percentuale di cicloni tropicali intensi sia aumentata negli ultimi quattro decenni e che ciò non possa essere spiegato interamente da variabilità naturale”9,13. I TC sono un'importante fonte di disturbo per le barriere coralline14,15,16,17. I forti venti e le forti onde possono frammentare o sradicare gli organismi della barriera corallina o “sabbiare” il tessuto dagli scheletri dei coralli18. Le conseguenze ecologiche delle tempeste includono la sostituzione di specie sensibili alle tempeste con concorrenti erbosi, cambiamenti nella composizione delle specie e nel funzionamento degli ecosistemi e una riduzione generale della complessità superficiale degli habitat delle barriere coralline14,17,18.

Nonostante l’importanza storica dei TC e del passato (ultimi circa quattro decenni) e il previsto aumento dell’intensità dei TC nel prossimo futuro, studi recenti hanno riportato che gli effetti dei TC sulle barriere coralline sono diventati trascurabili. Ad esempio, Edmunds19 ha scoperto che i due uragani di categoria 5 che hanno colpito le barriere coralline attorno a St. John nelle Isole Vergini americane nel 2017 non hanno avuto effetti significativi sulla copertura corallina vivente. Mentre gli studi sugli impatti dei precedenti uragani di categoria 5 Hattie in Belize (nel 1961)15, Allen in Giamaica (nel 1980)17 e Hugo (1989) nelle Isole Vergini americane18 descrivono danni catastrofici alle comunità coralline. Questi risultati suggeriscono che le comunità coralline stanno diventando più resistenti alle tempeste e forse ad altri disturbi. Tuttavia, la generalità e i meccanismi alla base della riduzione degli effetti degli uragani sulle comunità coralline sono sconosciuti, in particolare sulle barriere coralline caraibiche contemporanee e degradate.