Desde la ultima columna que escribí (Octubre 2003), ha aparecido mucho en literatura científica. Como puedes ver por todas las paginas de referencia abajo, muchas de ellas valdrían la pena su futura descripción. Sin embargo, en la columna de este mes me gustaría brevemente revisar un documento que apareció hace tiempo en el 2001. Este será seguido luego por publicaciones mas recientes del mismo autor que tratan sobre el mismo tema, mayormente los efectos de la corriente de agua en la habilidad del coral para aguantar y recuperarse del blanqueamiento ocasionado por luz muy intensa y alta temperatura del agua.

Durante el blanqueamiento de coral de 1998 que afecto grandes porciones del Pacifico Oeste desde Palau hasta Okinawa, Japón, muchos observadores notaron la distribución esporádica del evento. Se observó que las mismas especies de coral se blanquearon en un arrecife mas no en el arrecife adyacente. En Palau, se noto que los corales en canales de fuertes corrientes de agua exhibieron por mucho un menor blanqueamiento que en áreas con niveles menores de corriente (Delbeek, pers. obs. 1999). En años recientes, ha habido empuje de varios autores en el hobby de acuarios por abogar el mantener acuarios de arrecife a temperaturas mas altas. Una de las piezas de evidencia usadas para justificar estos niveles es la existencia de corales en áreas de arrecifes planos que suelen calentarse bastante y recibir mucha luz, los cuales en apariencia sobreviven muy bien. Lo que no se tomo en cuenta en este ejemplo, sin embargo, fue la corriente de agua, estas áreas pueden haber estado sujetas a fuertes mareas o corrientes marinas. Los siguientes dos artículos soportan la aseveración de que buen flujo de agua es un componente esencial de un acuario de arrecife exitoso que alberga muchos corales SPS tales como Acropora y puede ayudar a prevenir blanqueamiento de coral atraído por incremento en la temperatura del agua y altos niveles de luz.

Nakamura, T. y R. van Woesik. 2001. Water-flow rates and passive diffusion partially explain differential survival of corals during the 1998 bleaching event. Marine Ecology Progressive Series 212:301-304.

En este estudio, se recolectaron varios fragmentos de Acropora digitifera al sur de Japón de un área que tenia una promedio alto de corrientes y había resistido el evento del blanqueamiento de1998. Tener en cuenta que estos corales ya habían sobrevivido a un evento de blanqueamiento y podrían representar corales con una cadena de zooxanthelas mejor adaptadas a altas temperaturas.

Una Acropora sp. table-top casi completamente blanqueada Foto por James Wiseman

Los fragmentos fueron colocados en pequeñas estaquillas de un tanque a la intemperie con circulación de agua de mar. Todos estos fragmentos fueron colocado a un nivel del 95% de PAR natural y temperaturas variadas. Aquellos fragmentos sujetos a corrientes de 50-70 cm/s (creado por cabezas de poder Rei-Sea) y temperaturas naturales variando entre 26.22 ^oC (79 ^oF) y 33.65 ^oC (93 ^oF) no exhibieron blanqueamiento en un periodo de 2 semanas, sin embargo, aquellos sujetos a las mismas temperaturas pero con <3 cm/s de corriente de agua exhibió 100% de blanqueamiento dentro de 8 días. En el grupo de control, donde las temperaturas oscilaron entre 26.64 ^oC (80 ^oF) y 29.74 ^oC (86 ^oF), no apareció blanqueamiento después de dos semanas bajo cualquiera de los regimenes de corriente y bajo el mismo nivel de luz. Surgió la hipótesis que la razón para esto tenia que ver con niveles de transferencia de masa. La transferencia de masa (la difusión de sustancias a través de la capa divisoria, en este caso la membrana celular) de gases y metabolitos es requerida por los organismos para sobrevivir, especialmente estando sumergidos, como lo están los organismos marinos. Esta transferencia de masa debe darse a través de la capa divisoria formada por agua estática que rodea cada superficie bajo el agua. El flujo de agua a través de los organismos marinos causa que las fuerzas actúen sobre esta capa divisoria . Como resultado, los organismo en ambientes de pocas corrientes tienden a tener capas divisorias mas gruesas que los organismos en ambientes de fuertes corrientes. Entre mas delgada la capa divisoria, es mas fácil que se de la difusión. Una de las teorías del blanqueamiento del coral afirma que el blanqueamiento comienza cuando la fijación del CO₂ bajo alta temperatura e irradiación comienza a romperse y se comienzan a acumular  radicales tóxicos de oxigeno y sus derivados en las zooxanthelas. Esto conlleva a pigmentos y proteínas dañados que dan resultado en la inactivación de la fotosíntesis y por consecuencia el blanqueamiento. La remoción de estos derivados por difusión antes de que puedan causar daño puede ser el resultado de corrientes de agua fuertes que comprime la capa divisoria, mejora los niveles de difusión, y por ende los niveles de transferencia de masa.

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Nakamura, T., Yamasaki, H. and R. vanWoesik. 2003. Water flow facilitates recovery from bleaching in the coral Stylophora pistillata. Marine Ecology Progressive Series 256:287-292.

Durante el verano de 2002 los autores recolectaros y prepararon varios fragmentos Stylophora pistillata de las islas Ryukyu, en Japón. Estos fragmentos fueron conservados por cuatro meses en condiciones de baja corriente (< 3 cm/s) y PAR bajo (< 300 umole/m2/s). Para inducir al blanqueamiento pequeños segmentos de cada fragmento fueron sujetos  a niveles de PAR de 1500 umole/m2/s por seis horas usando fibra óptica conectada a una lámpara de150 W. La temperatura fue mantenida a 27 ^oC (81 ^oF). Una vez ocurrido el blanqueamiento, inmediatamente  se congelaron tres muestras y luego analizados por clorofila a y concentración de c₂ y se contabilizo el numero de zooxanthelas y se registraron como semana 0. El resto de las muestras (junto con los controles no blanqueados) fueron colocados en el mismo tipo de estaquillas como en el previo documento y sujetos a dos diferentes flujos de corriente (<3 cm/s and 20 cm/s). Las muestras  se tomaron a las semanas 5, 6 y 7, y se tomaron mediciones como en la semana 0. Nota: este estudio solo examino los efectos de el incremento de luz, NO los incrementos de temperatura.

Todos los fragmentos tratados mostraron blanqueamiento dentro de 6 horas. Las mediciones en la semana 0 no mostraron decremento en las concentraciones de clorofila por zooxanthela por lo tanto el blanqueamiento observado fue debido a la perdida de zooxanthelas y no a la perdida de pigmento. El numero de  zooxantela no comenzó a incrementarse hasta las semana 3 y solo lo hizo en las colonias con corrientes fuertes. Las colonias de control también mostraron diferencias significativas de concentración de zooxanthelas contra las colonias de control con baja corriente soportando menores números. La concentración de clorofila en las colonias con corrientes fuertes ganaron 70% de lo encontrado en las colonias de control después de 7 semanas pero las colonias de corriente baja permanecieron pálidas.

El total de la concentración de clorofila a se incremento durante el curso del estudio en las colonias de corriente fuerte y fueron significativamente mas altas que en las colonias de corriente baja. Sin embargo, no hubo una diferencia significativa en la concentración de clorofila c₂ entre las colonias de alta y baja corriente durante el curso del estudio aunque hubo un ligero incremento en las colonias de corriente fuerte en las ultimas dos semanas.

La concentración de clorofila a por zooxanthela se incremento en colonias de corriente fuerte en las primeras 3 semanas después decrecieron gradualmente, mientras que las colonias de corriente baja mostrando un decremento sostenido de la semana 0 a la 7. Hubo un decremento gradual de la concentración de clorofila c₂ por zooxanthela en ambos tratamientos de corriente.

Los resultados de arriba sugieren que los corales dentro de corrientes fuertes de agua se recuperan mas rápidamente del blanqueamiento inducido por la luz primero aclimatándose a la alta luz mediante el incremento de la concentración de clorofila a y luego incrementando el numero de zooxanthelas. Mientras el numero de zooxanthelas se incrementa, comienza el ensombrecimiento de las células de algas y entonces la zooxanthela comienza a mostrar un decremento en el contenido de clorofila para foto aclimatarse a la menor luz causada por el ensombrecimiento. La caída de concentración de clorofila c₂ se ha observado también en otros estudios de blanqueamiento de coral y parece ser una reacción a altos niveles de luz. En este caso, la zooxanthela que empezó a poblar las áreas blanqueadas se pensó que provenían de áreas no adyacentes no blanqueadas en oposición a la reproducción de zooxanthela remanentes en el tejido dañado.

Los resultados de estos dos estudios apuntan a la posibilidad que la habilidad de soportar y recuperarse del blanqueamiento producido por luz fuerte y/o alta temperatura del agua envuelve procesos que son conducidos por los proceso de transferencia de masa limitados, ya que la corriente fuerte de agua afecta directamente el nivel de transferencia de masa. Para los acuaristas, las implicaciones de estos estudios son claras, el movimiento de agua de fuerte a moderado puede ser una herramienta invaluable en la prevención del blanqueamiento en sus sistemas debidos a altos niveles de luz y/o temperatura del agua. En verdad, como lo muestra el segundo estudio, el flujo de agua elevado puede llevar a una mas rápida recuperación del blanqueamiento inducido por la luz, y muy seguramente del blanqueamiento inducido por temperatura también.

Existen muchos estudios en la literatura de aficionados que han intentado observar  la corriente en los acuarios caseros, el resultado claro de estos estudios fue que muchos de los tanques examinados tienen corrientes de agua cercanas a ambientes mas como lagunas que áreas de arrecife externas (ver Riddle, 1996 y Harker 1998). Para estar seguro, la llegada de dispositivos de movimiento de agua mas eficientes en los últimos 5 años significa probablemente que es tiempo de otra evaluación de el movimiento del  agua en la acuarofilia casera.

Usando la información de los dos artículos previos hay algunas recomendaciones que los aficionados pueden tomar y ayudaran a prevenir o lidiar con el blanqueamiento de coral. Tener en mente que los estudios anteriores solo tratan a un coral SPS, Así que es casi seguro que los corales SPS serian los mas beneficiados de las siguientes sugerencias:

• Cuando se cambie de luces o cuando se mueva de una esquema de iluminación a otro de mayor intensidad, incrementa la corriente de agua en tu acuario;
• Incrementa la corriente de agua cuando esperes incremento en la temperatura como en los meses mas calientes del año o si te gusta imitar la naturaleza e incrementar la temperatura del agua durante ciertos meses;
• Incrementa la corriente de agua si tu sistema de enfriamiento falla e;
• Incrementa la corriente de agua si introduces nuevos especimenes de acuarios menos iluminados o coloca a estos en áreas de mayor corriente de agua.

Como comentario final  solo me gustaría recordar a todos que los beneficios del incremento de la corriente de agua no se limitan solo a la protección y recuperación del blanqueamiento del coral sino que también beneficia incrementando los niveles de fotosíntesis, de crecimiento/calcificación, asimilación de fosfato y la regeneración de los compuestos protectores de UV. Por lo tanto, el movimiento del agua permanece siendo uno de los aspectos críticos del mantenimiento de acuarios de arrecife y deberá siempre ser una consideración importante siempre que se diseñe un nuevo sistema.

 

Referencias

Harker, R. 1998. Measuring turbulent flow in reef tanks. Advanced Aquarist Online,

http://www.animalnetwork.com/fish2/aqfm/1998/aug/features/1/default.asp.

Riddle, D. 1996. Water motion in the reef aquarium. Aquarium Frontiers 3(4):32-39.

 

Citas interesantes de Literatura Periódica

Las siguientes son citas de algunos de los artículos que pueden  ser de interés a los aficionados, mismas que fueron publicadas en el verano y otoño del 2003.

 

Anémonas

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