Créditos de las imagenes: BIU – Charlon Ligson.
La contaminación lumínica nocturna perturba gravemente el ciclo reproductivo de los corales. Con una transición global hacia la iluminación LED y el rápido crecimiento de la población en las regiones costeras, los investigadores dicen que los efectos nocivos de la luz artificial deben considerarse para preservar los arrecifes de coral que ya están en peligro por una variedad de amenazas adicionales.
El ciclo reproductivo de los corales.
El ciclo diario de luz y oscuridad que surge de la rotación de la Tierra es de vital importancia para la biología. Los organismos marinos, en particular los arrecifes de coral, dependen de los ciclos de luz natural de la luz solar y la luz de la luna para regular varios procesos fisiológicos, biológicos y de comportamiento.
La luz artificial producida por potentes farolas, vallas publicitarias, instalaciones deportivas e industriales, hoteles y edificios de oficinas amplía efectivamente la jornada laboral y de ocio.
Pero si bien la luz artificial nocturna (ALAN) es uno de los avances tecnológicos humanos más importantes, la alteración de los ciclos de la luz natural tiene muchos efectos indeseables en los ecosistemas de la tierra.
Estos incluyen resplandor del cielo, traspaso de luz, y sobreiluminación, denominados colectivamente contaminación lumínica.
Debido a la alta tasa de desarrollo urbano en las zonas costeras marinas de todo el mundo, la contaminación lumínica podría amenazar aún más a las poblaciones de las comunidades de coral, que ya se encuentran gravemente degradadas. U
n nuevo estudio dirigido por investigadores de Israel demuestra cómo la contaminación lumínica está afectando negativamente el ciclo reproductivo de dos especies de coral.
El ciclo reproductivo del coral (el desarrollo de espermatozoides y óvulos) está controlado por un ritmo biológico unos meses durante el año en armonía con las condiciones ambientales naturales.
Al final, los gametos (espermatozoides y óvulos) se liberan en el agua para la fertilización externa. Se cree que el mecanismo que conduce al desove sincronizado está controlado tanto por un aparato exógeno (es decir, ambiental) como endógeno (es decir, un reloj biológico). La producción y fertilización exitosas de gametos, el desarrollo de descendencia viable y la supervivencia de nuevos reclutas de coral son posiblemente los procesos más importantes para reponer los arrecifes degradados. Además, la reproducción sexual mantiene las poblaciones de coral y apoya los procesos evolutivos que pueden mejorar la aptitud.
Para este estudio, recién publicado en la revista Current Biology, los investigadores recolectaron y rastrearon dos especies de coral, Acropora millepora y Acropora digitifera, del Océano Indo-Pacífico.
Noventa colonias fueron trasladadas al Laboratorio Marino de Bolinao, ubicado en una zona de Filipinas sin contaminación lumínica. Las colonias se colocaron en tanques al aire libre, expuestas a la luz solar natural, la luz de la luna y el agua de mar.
La exposición solar se ajustó a niveles equivalentes experimentados por los corales en su profundidad de colección de cinco metros. Las colonias de coral se dividieron en tres grupos: dos experimentales y uno control. Cada grupo estaba compuesto por 15 colonias de cada especie de Acropora divididas al azar en tres tanques.
Los grupos experimentales fueron tratados con lámparas LED que poseen espectros tanto fríos (amarillentos con menos luz azul) como cálidos (blancos con más luz azul).
Durante tres meses, las lámparas LED se activaron todos los días desde la puesta del sol hasta el amanecer. Los grupos de control fueron expuestos a las mismas condiciones que las colonias experimentales (luz solar natural, fases de luz de la luna) pero sin luz suplementaria durante la noche.
El rendimiento de la fluorescencia de la clorofila se evaluó mensualmente como indicador de la salud de la colonia.
Los resultados mostraron claramente que la contaminación lumínica causó gametogénesis retardada y liberación de gametos no sincronizada, enfatizando la importancia de la iluminación periódica natural, tanto solar como lunar, como un factor crítico para indicar la sincronicidad del desove y el proceso gametogénico.
«Ambas especies de coral se vieron afectadas por la contaminación lumínica ecológica. Exhibieron asincronía en el estado reproductivo que se reflejó en el número de ovocitos por pólipo, gametogénesis y maduración de gametos», dice el autor principal del estudio, el profesor Oren Levy.
«Esto se reflejó aún más en el nivel de la población, donde solo los corales expuestos a los ciclos de luz natural lograron sincronizar el desove. El tratamiento con luz con LED fríos y cálidos tuvo un impacto similar en el ciclo de gametogénesis», agregó Levy.
Para arrojar luz sobre la relevancia de sus hallazgos a escala mundial, los investigadores crearon un mapa global único en su tipo que destaca las áreas más amenazadas por ALAN, incluidos el Mar Caribe y los océanos Pacífico e Índico.
Niveles medios de brillo del cielo nocturno en ubicaciones de arrecifes:
Se muestra el brillo del cielo nocturno global y el brillo del cielo nocturno (A) sobre el mar Caribe (B), el mar Rojo (C) y el océano Pacífico (D). La imagen de fondo es la imagen del Nuevo Atlas Mundial.34 El gráfico de barras insertado en (A) muestra la distribución de los niveles de luz experimentados dentro de 1 km de la costa. El 85% de los arrecifes de coral del mundo no se ven afectados por luces artificiales de fuentes continentales, y el 4% de los niveles de iluminación del área son más del doble de brillante que una noche natural. Tenga en cuenta que los puntos más brillantes se superponen sobre los puntos más oscuros para facilitar la visualización.
Un ejemplo sorprendente es el golfo de Aqaba / Eilat en el norte del Mar Rojo, donde hay una iluminación urbana considerable cerca de la costa. Aquí, el área menos afectada es un 47% más brillante que un cielo nocturno natural, y esto se eleva a un máximo de 60 veces más brillante.
Con la transición global hacia la iluminación LED, que tiende a tener mayores emisiones en el espectro azul, los arrecifes de coral más cercanos a la costa podrían verse afectados por la luz artificial, ya que la luz azul penetra más profundamente en el agua.
Se espera que este cambio espectral sea amplificado por el rápido crecimiento actual de la población en las regiones costeras. Los resultados de Levy y su equipo demuestran que la luz artificial debe considerarse en los planes de conservación de los arrecifes de coral cerca de áreas de actividad humana y su evaluación del impacto de la contaminación lumínica puede ayudar a incorporar una variable importante en la planificación de la conservación de los arrecifes de coral.
En la investigación de seguimiento, Levy espera determinar si hay corales más adaptados a la contaminación lumínica y, de ser así, qué mecanismo subyace a su resiliencia.
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