Mappatura satellitare dello sbiancamento dei coralli

Poiché le temperature della superficie del mare continuano a salire al di sopra della norma a causa dei cambiamenti climatici, i dati satellitari vengono utilizzati per mappare gli eventi di sbiancamento dei coralli causati dall’aumento del riscaldamento degli oceani.

Cos’è lo sbiancamento dei coralli?

barriere coralline Sono costituiti da minuscole creature chiamate polipi corallini. Questi coralli hanno una partnership speciale con minuscole alghe chiamate zooxantelle. Coralli e zooxantelle esistono in una relazione mutualistica. Le barriere coralline forniscono un ambiente protettivo e composti di cui le alghe hanno bisogno per la fotosintesi. A loro volta, le zooxantelle contribuiscono al fabbisogno energetico del corallo e aiutano nella deposizione del carbonato di calcio, che è fondamentale per la formazione e il mantenimento degli scheletri dei coralli. Sono le zooxantelle che conferiscono ai coralli sani il loro aspetto colorato.

Polipi del corallo Paramoricia. Foto: Art Howard, NOAA-OER/BOEM/USGS, dominio pubblico.

I coralli sono molto sensibili alle fluttuazioni di temperatura: richiedono condizioni entro un intervallo di temperature ristretto e si stressano se esposti ad acqua troppo calda o troppo fredda. Secondo la NOAA, le temperature oceaniche ideali per le barriere coralline sono comprese tra 23° e 29° C (73° e 84° F). Le temperature inferiori a 18°C ​​(64°F) sono considerate troppo fredde per i coralli che costruiscono barriere coralline. Temperature superiori all’intervallo ottimale possono anche danneggiare e infine uccidere i coralli: solo alcune specie possono tollerare temperature superiori a 40 °C (104 °F) per brevi periodi.

Il riscaldamento globale sta aumentando la temperatura del mare, il che mette a dura prova le barriere coralline e potrebbe interrompere la relazione simbiotica che hanno con le alghe. Lo sbiancamento dei coralli è una condizione in cui i polipi stressati espellono le alghe che vivono nei loro tessuti, facendo perdere al corallo i suoi colori vibranti.

L’aumento della temperatura dell’acqua oceanica mette sotto stress le barriere coralline e causa lo sbiancamento dei coralli.  Colonie
L’aumento della temperatura dell’acqua oceanica mette sotto stress le barriere coralline e causa lo sbiancamento dei coralli. Colonie di “corallo di fuoco” che hanno perso le loro alghe simbiotiche, o “sbiancate”, su una barriera corallina al largo di Islamorada, in Florida. Foto: Kelsey Roberts, USGS. Dominio pubblico.

I cambiamenti climatici stanno inoltre provocando un aumento della concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera. L’acqua dell’oceano assorbe questa anidride carbonica, rendendola più acida. L’acidificazione influisce sulla capacità dei coralli di depositare carbonato di calcio, indebolendoli e rendendoli più vulnerabili a fattori di stress come le alte temperature.

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Monitoraggio dello sbiancamento dei coralli con immagini satellitari

Mentre le ondate di calore oceaniche continuano, si verifica un accumulo di calore. Poiché le barriere coralline reagiscono negativamente quando le condizioni di temperatura dell’oceano diventano troppo calde o troppo fredde, gli scienziati possono utilizzare i dati di telerilevamento provenienti dai satelliti per mappare quello che è noto come “stress da calore accumulato” negli oceani che porta allo sbiancamento dei coralli.

Mappatura dello stress termico accumulato nell’oceano

Questa condizione viene comunemente misurata come “settimane di riscaldamento termico” (ACS), che determina quanto è calda l’acqua rispetto alla temperatura media e quanto tempo durerà la temperatura elevata. Quando lo stress da calore accumulato raggiunge una certa soglia, può avere effetti dannosi sugli ecosistemi marini, incluso lo sbiancamento dei coralli, dove il corallo perde il suo colore e alla fine può morire se lo stress continua.

Gli scienziati possono calcolare i cambiamenti giornalieri nello stress da calore accumulato combinando dati telerilevati da satelliti in orbita polare, ad esempio NASA-NOAA Suomi NPP, e satelliti geostazionari come i satelliti meteorologici GOES della NOAA. Questi dati vengono quindi inseriti nei modelli computerizzati per calcolare i valori di stress termico accumulati.

Quando i valori di stress termico accumulato raggiungono 4, può verificarsi lo sbiancamento dei coralli. Quando il valore di stress termico accumulato raggiunge 8, questi eventi di sbiancamento dei coralli porteranno probabilmente alla morte dei coralli.

Ondata di caldo marino estremo intorno alle Florida Keys

Mappa della punta meridionale della Florida e di Cuba, dove le temperature dell'oceano variano dal blu per il freddo al rosso intenso per il caldo.
Questa mappa del 23 luglio 2023 mostra le aree dell’Oceano Atlantico intorno alla punta meridionale della Florida, le Florida Keys e Cuba che raggiungono valori di stress termico superiori alle soglie di sopravvivenza dei coralli. Mappa: NOAA, dominio pubblico.

Questa metodologia è stata utilizzata per disegnare una mappa Ondata di caldo marino estremo Ciò ha portato allo sbiancamento dei coralli durante l’estate del 2023 nell’Oceano Atlantico intorno alle Florida Keys. Durante quell’estate, i livelli di stress da caldo nelle acque oceaniche che circondano le Florida Keys superavano di gran lunga i limiti di temperatura superiori alla quale i coralli potevano sopravvivere. Le temperature dell’acqua misurate dal satellite nelle Florida Keys hanno raggiunto il livello in cui si verifica lo sbiancamento il 14 giugno 2023. Lo stress da calore totale subito dalle barriere coralline nella regione è stato quasi tre volte superiore al record precedente.

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Jacqueline de la Cour è la direttrice delle operazioni di monitoraggio della barriera corallina Noè ha detto, “Per quanto ne sappiamo, lo stress da caldo accumulato in Florida non è stato così grave o diffuso all’inizio della stagione estiva da quando sono iniziate le registrazioni satellitari nel 1985”. L’ultimo evento di sbiancamento di massa dei coralli intorno alle Florida Keys si è verificato nel 2014 e nel 2015.

Nel 2023, gli oceani del mondo hanno sperimentato un riscaldamento senza precedenti, mostrando temperature ben al di sopra della temperatura media delle acque superficiali, come nel Pacifico tropicale dove si verifica El Niño, nel Nord Atlantico, nei Caraibi e nel Golfo del Messico.

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