Al igual que los bosques en tierra, la fuente de energía más importante para los arrecifes de coral tropicales de aguas poco profundas es la luz. Las algas fotosintéticas, llamadas zooxantelas, viven dentro de los tejidos de los corales formadores de arrecifes y les proporcionan oxígeno y los productos de la fotosíntesis, incluyendoglucosa y aminoácidos. Los corales, a su vez, usan estos productos como fuente de energía para construir esqueletos de carbonato de calcio y hacer crecer más tejido vivo. Otros organismos de arrecife ecológicamente importantes, como las macroalgas y las algas de césped, dependen de la luz para su crecimiento y reproducción.bueno, aligerar la fuerza impulsora detrás del crecimiento y la productividad general de los ecosistemas de arrecifes de coral.
Por esta razón, los científicos de los arrecifes de coral están interesados en determinar la relación entre la productividad primaria y las condiciones variables de luz. En un artículo publicado el mes pasado por dos ecologistas de arrecifes de BIOS en la revista científica PLoS ONE , la investigadora postdoctoral Yvonne Sawall y su asesor, el científico asociado Eric Hochberg, presentan evidencia de que los arrecifes optimizan sus capacidades fotosintéticas para las condiciones ambientales predominantes, como la disponibilidad general de luz, nutrientes, dióxido de carbono y temperatura.
"La producción primaria, o la cantidad de fotosíntesis que tiene lugar, en última instancia determina la biomasa y el crecimiento del arrecife", dijo Sawall. "Esto significa que hacer mediciones precisas de la productividad es fundamental para comprender la función del arrecife".
En el pasado, las mediciones de la fotosíntesis generalmente se realizaban en un corto período de tiempo de minutos a horas. Los resultados de estas mediciones, llamadas curvas instantáneas de PE, grafican la relación entre la productividad primaria y la cantidad de luz que ingresa al sistema tambiénllamado irradiancia. Durante períodos cortos de tiempo, estos gráficos producen una relación clásica donde la productividad aumenta linealmente a un punto llamado punto de saturación antes de nivelarse, lo que significa que los corales solo pueden aumentar su fotosíntesis hasta cierto nivel de luz, después de lo cual noSe observa un aumento adicional.
Sin embargo, Sawall y Hochberg piensan que se requieren mediciones a más largo plazo para medir con precisión la productividad de los arrecifes.
"Las curvas de PE tradicionales ignoran el hecho de que las condiciones del cielo y la disponibilidad de luz cambian en el transcurso de un solo día, así como a lo largo de las estaciones y en diferentes lugares del mundo", dijo Hochberg. "En última instancia, estas limitaciones afectan la forma en quecaracterizar la capacidad a largo plazo de un arrecife para la productividad primaria "
Hochberg señaló que los científicos terrestres han entendido por mucho tiempo que las plantas pueden ajustar sus niveles de pigmento fotosintético para utilizar mejor el campo de luz predominante a largo plazo. En la práctica, esto significa que, aunque los niveles de luz pueden cambiar significativamente en escalas de tiempo cortas yen áreas pequeñas, las plantas se han adaptado de manera tal que, en promedio, no absorben más luz de la que pueden usar. Dado que los arrecifes están compuestos de organismos fotosintéticos, parece probable que se mantenga una relación similar.
Para los fines de su investigación, Sawall y Hochberg obtuvieron por primera vez 52 curvas de PE instantáneas que representan una amplia gama de organismos bentónicos corales y algas y comunidades dominados por corales, dominados por algas de césped y arena con microalgas, así como ambientalesLuego, para calcular la irradiancia diaria a más largo plazo que representa las diferentes intensidades de nubes y la duración del día, reunieron más de 900 curvas de disponibilidad de luz recopiladas durante un período de tres años por los instrumentos del Servicio Meteorológico Nacional en el Aeropuerto Internacional LF Wade en Bermudas.
Utilizando modelos de computadora, el equipo integró las curvas de PE instantáneas con las curvas de irradiación diarias, lo que resultó en curvas de PE integradas en el tiempo que muestran la relación entre la fotosíntesis y la disponibilidad de luz en el transcurso de un día entero. Sin excepción, todos los modelosLas curvas integradas en el tiempo mostraron que la fotosíntesis en las comunidades bentónicas de los arrecifes de coral no alcanza un punto de saturación, es decir, la fotosíntesis puede saturarse por un instante, pero la fotosíntesis diaria total no lo hace.
"Estos resultados indican que los organismos de los arrecifes, incluidos los corales y las algas, probablemente optimicen la fotosíntesis en el mismo grado que las plantas terrestres, en la escala de un día o más", dijo Sawall.
Desde el punto de vista de un científico de arrecifes que intenta comprender cómo funcionan los ecosistemas de arrecifes, estos resultados apuntan a la fotosíntesis como un "integrador ecológico", lo que significa que las tasas fotosintéticas responden a todas las tensiones que enfrenta un organismo, incluida la temperatura, la disponibilidad de luz, el carbononiveles de dióxido y disponibilidad de nutrientes.
En investigaciones posteriores, Hochberg y Sawall están explorando la relación entre el color de un organismo y su fotosíntesis diaria total. Estos dos parámetros están determinados por los niveles de pigmento de un organismo, y la investigación terrestre ha demostrado que la fotosíntesis puede predecirse mediante la medición del colorexpresado por los pigmentos. Esto significa que un sistema de teledetección, como el proyecto del Laboratorio de Arrecife de Coral de Hochberg CORAL, tiene el potencial de estimar directamente la producción primaria del ecosistema sin la necesidad de mediciones laboriosas de la química del agua in situ. La producción primaria es uno delas métricas que usan los científicos para medir la salud de los arrecifes y la función del ecosistema. Las estimaciones precisas de la producción primaria son particularmente importantes para determinar cómo los arrecifes de todo el mundo se ven afectados por el cambio climático global.
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Materiales proporcionado por Instituto de Bermuda de Ciencias del Océano . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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