Il basso accumulo netto di carbonato caratterizza la barriera corallina della Florida

Oct 21, 2023

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 19582 (2022) Citare questo articolo

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L'habitat della barriera corallina viene creato quando la produzione di carbonato di calcio da parte dei calcificatori supera la rimozione dovuta all'erosione fisica e biologica. Le indagini sul bilancio del carbonato forniscono un mezzo per quantificare le azioni di alterazione della struttura di diversi assemblaggi di specie marine per determinare la produzione netta di carbonato, un unico parametro che incapsula la persistenza dell’habitat della barriera corallina. In questo studio, i bilanci di carbonato sono stati calcolati per 723 siti nel Florida Reef Tract (FRT) utilizzando la copertura bentonica e i dati demografici dei pesci pappagallo provenienti dal Programma nazionale di monitoraggio della barriera corallina della NOAA, nonché la topobatimetria LiDAR ad alta risoluzione. I risultati evidenziano lo stato erosivo della maggior parte dei siti di studio, con una tendenza verso un habitat più vulnerabile nella FRT settentrionale, in particolare nella regione del sud-est della Florida (−0,51 kg CaCO3 m−2 anno−1), che è in prossimità di centri urbani. Un confronto dettagliato dei tipi di barriera corallina rivela che le barriere coralline centrali del canale nelle Florida Keys hanno la più alta produzione netta di carbonato (0,84 kg CaCO3 m−2 anno − 1) e indica che queste barriere coralline potrebbero costituire ostacoli allo sviluppo della barriera corallina in tutta la regione. Questo studio riporta che le barriere coralline della Florida, in particolare la loro struttura fisica, sono in uno stato di erosione netta. Man mano che queste barriere coralline perdono struttura, i servizi ecosistemici che forniscono diminuiranno, a significare l’importanza di maggiori protezioni e sforzi di gestione per compensare queste tendenze.

Le barriere coralline sono uno degli ecosistemi biologicamente più diversificati1,2; sostengono una vasta gamma di servizi ecosistemici (ad esempio, protezione frangiflutti costiera, pesca commerciale, turismo) e sono fonti essenziali di reddito per le economie locali3. Il Florida Reef Tract (FRT) è uno degli ambienti corallini più importanti al mondo dal punto di vista economico, con un valore stimato di > 8,5 miliardi di dollari4. Gran parte della funzionalità e degli ecoservizi delle barriere coralline dipendono dalla complessa struttura tridimensionale della struttura della barriera corallina5.

La crescita della struttura della barriera corallina e la sua persistenza nel tempo è una funzione dell'equilibrio tra la calcificazione (precipitazione biologica del carbonato di calcio [CaCO3]) e la degradazione, ridistribuzione e dissoluzione del CaCO3 mediante erosione fisica e biologica. I coralli sclerattinici sono spesso i principali motori della crescita e dell'accrescimento della barriera corallina6. Per i sistemi di barriera corallina sani, l’equilibrio tra queste forze calcificanti e di bioerosione tende a favorire l’accumulo netto della barriera corallina e, con esso, una crescita positiva della barriera corallina7.

Nonostante la crescita limitata della barriera corallina negli ultimi 3000 anni, la FRT ha mantenuto la maggior parte delle funzioni dell’ecosistema fino alla fine del XX secolo a causa dell’elevata copertura corallina regionale8. Negli ultimi decenni, numerosi fattori di stress locali e globali hanno contribuito al degrado della FRT, ma le malattie e la mortalità dovuta allo sbiancamento sono state il principale motore delle perdite di coralli vivi9,10,11,12. La copertura corallina è bassa nelle barriere coralline esterne (generalmente < 5%) nella regione, ma alcune barriere coralline più vicine alla costa hanno mantenuto una copertura corallina più elevata e hanno mostrato resilienza a ricorrenti eventi di sbiancamento13,14,15,16.

Queste recenti tendenze hanno portato a due domande chiave. In primo luogo, in che modo la perdita di coralli vivi durante la FRT ha influito sulla crescita/perdita della struttura della barriera corallina? In secondo luogo, quali sono le implicazioni della perdita di coralli vivi a livello regionale per la produzione netta di carbonato in futuro?

Qui presentiamo i tassi contemporanei di accrescimento di carbonato e di bioerosione della barriera corallina misurati da 723 siti di barriera corallina attraverso la FRT utilizzando un approccio ReefBudget17 modificato (Fig. 1). Ciò rappresenta la più ampia valutazione delle tendenze spaziali nella produzione di carbonato della barriera corallina in più regioni biogeografiche (n = 3), sottoregioni (n = 4) e tipi di barriera corallina sulla FRT, nonché la più ampia valutazione delle condizioni della barriera corallina mai condotta per il FRT. Questo studio ha importanti implicazioni per la continua fornitura dei principali servizi ecosistemici forniti dalle barriere coralline, come la protezione dalle tempeste e dall’innalzamento del livello del mare, nonché la pesca commerciale e ricreativa nelle Florida Keys e nella costa meridionale della Florida.