Ecologia della scogliera corallina

La scogliera corallina è un ecosistema in cui i coralli crescono su una struttura resistente prodotta dal corallo stesso che una volta morto espone il suo scheletro carbonatico. Le barriere coralline si trovano ai Caraibi e nella zona Indo-Pacifica. La regione Indo-Pacifica è più ricca di biodiversità (circa 600 specie) rispetto alla regione caraibica (circa 70 specie); per questo motivo la regione Indo-Pacifica è detta “Trangolo della biodiversità”.

Affiché si formi una barriera corallina c’è bisogno delle seguenti condizioni: la temperatura deve essere compresa tra 20 e 28°C, l’acqua deve avere un’alta salinità e una bassa concentrazione di CO2, i moti ondosi devono essere frequenti ma non distruttivi per rimuovere il sedimento che si deposita sopra i coralli. C’è infine bisogno di un substrato rigido ben irradiato per permettere la sopravvivenza della scogliera.

Tipologie di scogliere

Esistono quattro tipi di reef:

Tipologie di scogliera
Tipologie di scogliera
  • Fringing Reef: in questa scogliera i coralli si accrescono vicino alla costa. È un reef tipicamente molto giovane.
  • Barrier Reef: questo reef è più vecchio, è l’evoluzione del Fringing Reef. Si trova lontano dalla costa: da 20 a 250km di distanza.
  • Atoll Reef: l’atollo corallino è una struttura circolare attorno ad una laguna. La parte emersa è ricoperta da sedimenti che formano le isole. Questa scogliera è di origine vulcanica. Infatti, se il vulcano inizia a sprofondare e attorno a sé aveva sviluppato un Fringing reef, allora dalla sua scomparsa si formerà un atollo circondando da una scogliera corallina.
  • Patch Reef: agglomerati di coralli che si trovano in una zona prevalentemente lagunare
Formazione di un Atoll Reef
Formazione di un Atoll Reef

Zonazione della scogliera

La zonazione di una scogliera corallina è molto importante poiché ciascuna porzione gode di fattori ambientali diversi che permettono lo sviluppo di comunità differenti. Nel Back reef  c’è una laguna di bassa profondità caratterizzata da organismi fragili perché è un habitat tranquillo e, così come il Reef flat, protetto dal moto ondoso. Il Reef crest, invece, in condizioni di bassa marea emerge. In questo reef si trovano quindi organismi in grado di resistere a momentanei periodi di emersione come bivalvi e altri molluschi. Infine, nel Fore reef si trova la maggiore biodiversità caratterizzata da numerose specie coralline.

La zonazione del reef
La zonazione del reef

Coralli: cosa sono?

Tassonomia

I coralli sono Cnidari, fanno parte della classe degli Antozoa mentre alcuni sono degli Hydrozoa. I coralli si dividono in Esacoralli (coralli duri e coralli neri), in Ottocoralli e Hydrozoa. Le Sclerattinie (coralli duri) sono i veri e propri coralli. Si stima siano comparsi circa 450 milioni di anni fa e contano circa 2000 specie di cui 800 vivono nelle scogliere coralline. Le Sclerattinie si presentano solo sotto forma di polipo e producono esoscheletri calcarei. Possono inoltre essere solitari o coloniali.

Di un corallo, la parte viva è solo quella superficiale perché sotto c’è lo scheletro di carbonato di calcio (CaCO3). Le Sclerattinie possono infatti biocostrutire cristalli di aragonite tramite la reazione: Ca2+ + 2 HCO3- ->  CO2 + H2O + CaCO3. Questa reazione è influenzata da fattori biotici e abiotici.

I coralli sono divisi in due grandi gruppi: gli Ermatipici producono la scogliera e vivono in simbiosi con alghe, di notte inoltre possono predare. I coralli Aermatipici hanno uno scheletro carbonatico che non forma le barriere poiché vivono isolati. Di solito non vivono nemmeno in simbiosi con alghe. Anche questi coralli di notte spesso predano.

Simbiosi

I coralli sono caratterizzati dalla simbiosi con alghe. Queste alghe sono dei simbionti intracellulari dei tentacoli e appartengono al genere Symbiodinium. Esse forniscono energia al corallo sotto forma di zuccheri provenienti dalla fotosintesi. Inoltre, togliendo CO2, spostano l’equilibrio della calcificazione verso i prodotti, quindi verso la formazione di carbonato di calcio. Le alghe in cambio guadagnano protezione, rifugio e afflusso di anidride carbonica. In particolari condizioni la simbiosi può rompersi; avviene il Coral Bleaching.

Riproduzione

I coralli simbionti di solito sono ermafroditi mentre gli altri sono dioici. A seconda della loro modalità riproduttiva distinguiamo diversi grandi categorie: gli Spawners rilasciano uova e spermatozoi contemporaneamente. La larva si chiama planula (natante) e si stabilisce in una seconda fase a formare un polipo primario. La larva possiede già le alghe simbionti e la trasmissione delle alghe può essere verticale (dalla madre) o orizzontale (dall’ambiente). Il Mass Spawning avviene una volta l’anno in cui c’è il rilascio di gameti nell’acqua di tutta la popolazione corallina.

La sincronizzazione avviene in risposta alla temperatura dell’acqua, alle maree, ai cicli lunari, al fotoperiodo o alla salinità. Durante lo spawning può avvenire l’ibridazione tra uova e spermatozoi di coralli diversi. Il vantaggio di questo metodo riproduttivo è il “Safety in Numbers” dato che si producono molti gameti. Possono inoltre coprire lunghe distanze e diffondersi quindi nell’ambiente. La sincronizzazione però è un fenomeno delicato e le larve libere sono facilmente predate.

Esistono inoltre i Brooders i cui spermatozoi vengono rilasciati in acqua e catturati dai coralli femmina che conservano uova e planula all’interno dei tessuti. La fecondazione è quindi interna. Le alghe sono principalmente ereditate verticalmente. Questo metodo di riproduzione è più sicuro per lo sviluppo della planula ma si ha poca variabilità genica rispetto allo spawning poiché non c’è ibridazione con altre specie.

Circa il 10% del pescato mondiale dipende dai pesci di scogliera corallina e fino al 25% quello locale. I pesci della scogliera corallina supportano inoltre le rete trofica dei pesci pelagici.

Minacce alla barriera corallina

La plastica è uno dei principali fattori inquinanti perché può entrare nella catena trofica. L’inquinamento delle scogliere (ambienti oligotrofici) può portare a bloom algali. Il sovrasfruttamento della risorsa ittica può inoltre provocare squilibri nella rete trofica dei pesci pelagici.

Coral Bleaching

Lo sbiancamento dei coralli avviene se la temperatura degli oceani supera i 32°C. In queste condizioni la simbiosi si arresta poiché il corallo sentendo una situazione di disagio decide di espellere le alghe dai suoi tessuti come meccanismo di difesa. I coralli in questo modo sbiancano e muoiono esponendo il loro scheletro calcareo. Per ricostruire la barriera corallina si usa il Coral Restoration che consiste nel trapianto di corallo vivo in zone morte: si possono creare in laboratorio delle nursery di corallo da trapiantare in un sito degradato.

I coralli sbiancati possono ancora vivere se le condizioni tornano normali, se il surriscaldamento è persistente il corallo muore. Lo sbiancamento ha come grave conseguenza il Phase Shift: il cambiamento della specie dominante. Più i coralli muoiono e più la biodiversità diminuisce fino a che le alghe diventano la specie dominante dell’ecosistema.

Fonte: Elementi di ecologia, di Thomas M. Smith e Robert L. Smith. Pearson editore.

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