Barriera corallina: differenze tra le versioni

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==Descrizione==

Nell'immaginario collettivo e non solo, le barriere coralline rappresentano un mondo sommerso variopinto e altamente ricco in [[biodiversità]]. Le caratteristiche uniche dell'[[habitat]] che si crea a ridosso dei ''reefs'' (altro modo, anglosassone, per riferirsi alle barriere) sono dovute alla presenza dei coralli stessi che offrono riparo e protezione a migliaia di specie. di [[Pesci (biologia)|pesci]], [[crostacei]], [[Mollusca|molluschi]] ed [[Echinodermata|echinodermi]].<ref>{{Cita web|url=https://www.treccani.it/enciclopedia/barriera-corallina_(Enciclopedia-dei-ragazzi)/|editore= [[Enciclopedia Treccani]]|titolo=Barriera corallina|accesso=20 gennaio 2021}}</ref>

La parte superiore delle barriere coralline, termine oggi riservato esclusivamente a quelle di maggiori dimensioni e poste lontano dalla costa (Grande Barriera australiana, [[Belize]], ecc), fino a 5 m di profondità, è un ambiente ad alto o altissimo irraggiamento solare. Pochi cm al di sotto della superficie dell'acqua si possono raggiungere i {{Val|100000|ul=lux}}. Ma già a {{M|50|ul=cm}} di profondità, la quantità di luce si dimezza, attestandosi intorno ai {{Val|50000|-|70000|u=lux}} nella fascia dei {{val|3|–|5|u=m}}.

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== Biologia ed ecologia dei coralli ==

[[File:Coral reef with healthy corals and corals with signs of bleaching.png|miniatura|341x341px486x486px|I [[Scleractinia|coralli duri]] o [[Scleractinia|madrepore]] sono i principali costruttori delle barriere coralline tropicali.]]

Quando sono vivi, i coralli sono colonie di piccoli animali incastonati in gusci di carbonato di calcio. Le teste di corallo sono costituite da accumuli di singoli animali chiamati polipi, disposti in forme diverse. I polipi sono generalmente piccoli, ma possono variare in dimensioni da una capocchia di spillo a 30&nbsp;cm (12 pollici).

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=== Riproduzione dei coralli ===

[[File:Coral Spawning (38797556434).jpg|miniatura|439x439px|Riproduzione dei coralli (''spawning'')]]

I coralli si riproducono sia sessualmente che asessualmente. Un singolo polipo utilizza entrambe le modalità riproduttive durante la sua vita. I coralli si riproducono sessualmente mediante fecondazione interna o esterna. Le cellule riproduttive si trovano sui mesenteri, membrane che si irradiano verso l'interno dallo strato di tessuto che riveste la cavità dello stomaco. Alcuni coralli adulti maturi sono ermafroditi; altri sono esclusivamente maschi o femmine. Alcune specie cambiano sesso man mano che crescono.

Le uova fecondate internamente si sviluppano nel polipo per un periodo che va da giorni a settimane. Lo sviluppo successivo produce una minuscola larva, nota come planula. Le uova fecondate esternamente si sviluppano durante la deposizione delle uova sincronizzata. I polipi attraverso una barriera corallina rilasciano simultaneamente uova e sperma nell'acqua in massa. Le uova si disperdono su una vasta area. La tempistica della deposizione delle uova dipende dal periodo dell'anno, dalla temperatura dell'acqua e dai cicli delle maree e della luna. La deposizione delle uova ha più successo data la piccola variazione tra l'alta e la bassa marea. Minore è il movimento dell'acqua, maggiori sono le possibilità di fertilizzazione. Il momento ideale si verifica in primavera. Il rilascio di uova o planula di solito avviene di notte ed è talvolta in fase con il ciclo lunare (da tre a sei giorni dopo la luna piena). Il periodo dal rilascio all'insediamento dura solo pochi giorni, ma alcune planule possono sopravvivere a galla per diverse settimane. Durante questo processo, le larve possono utilizzare diversi segnali per trovare un luogo adatto per l'insediamento. A lunghe distanze i suoni delle barriere esistenti sono probabilmente importanti, mentre a brevi distanze diventano importanti i composti chimici. Le larve sono vulnerabili alla predazione e alle condizioni ambientali. Le poche fortunate planule che si attaccano con successo al substrato poi competono per cibo e spazio.

== Biodiversità associata alledelle barriere coralline ==

[[File:Mimic goatfish coral reef Howland Island 2023.png|miniatura|435x435px|Le barriere coralline ospitano una ricchissima biodiversità.]]

Le barriere coralline formano alcuni degli ecosistemi più produttivi del mondo, fornendo habitat marini complessi e vari che supportano un'ampia gamma di altri organismi.

Sebbene occupino solo circa l'1% dei mari e degli oceani del pianeta, le barriere coralline ospitano più del 25% della biodiversità marina globale, questo rende le barriere coralline dei veri e propri [[Punto caldo di biodiversità|''hot spot'' di biodiversità]].

La biodiversità marina delle barriere coralline è dominata dal [[benthos]], che rappresenta circa il 95% della biodiversità totale di questi ecosistemi, nama alle barriere coralline si associa anche una ricca componente del [[plancton]] e del [[necton]].

Le barriere coralline ospitano una ricchissima varietà di [[Animalia|animali]] [[Invertebrata|invertebrati]], tra cui [[Porifera|poriferi]] (spugne), [[Cnidaria|cnidari]] ([[Anthozoa|coralli]], [[Gorgonia|gorgonie]], [[Actiniaria|attinie]] o [[Actiniaria|anemomi di mare]], [[Pennatulacea|pennatule]], [[Medusa (zoologia)|meduse]]), [[Platyhelminthes|platelminti]] (vermi piatti), [[Annelida|anellidi]] (vermi segmentati), [[Mollusca|molluschi]] ([[Bivalvia|bivalvi]], [[Gastropoda|gasteropodi]], [[Cephalopoda|cefalopodi]]), [[Bryozoa|briozoi]], [[Brachiopoda|brachiopodi]], [[Nemertea|nemertini]], [[Crustacea|crostacei]] ([[Caridea|gamberetti]], [[Palinuridae|aragoste]], [[Odontodactylus scyllarus|canocchie]], [[Gambero|gamberi]], [[Brachyura|granchi]], [[Paguridae|paguri]]), [[Echinodermata|echinodermi]] ([[Echinoidea|ricci di mare]], [[Asteroidea|stelle di mare]], [[Ophiuroidea|stelle serpentine]], [[Holothuroidea|cetrioli di mare]], [[Crinoidea|gigli di mare]]), [[Ascidiacea|ascidie]].

Tra gli animali [[Vertebrata|vertebrati]], le barriere coralline ospitano una ricchissima diversità di [[Pesce|pesci]] appartenenti a diverse famiglie, sia [[Chondrichthyes|pesci cartilgaineicartilaginei]] sia [[Osteichthyes|pesci ossei]]. I [[Reptilia|rettili]] sono rappresentati da [[Chelonioidea|tartarughe di mare]] e [[Hydrophiinae|serpenti di mare]]. Molte specie di [[uccelli marini]] delle regioni costiere tropicali trovano nutrimento dalle barriere coralline. A parte gli esseri umani, i mammiferi sono rari sulle barriere coralline, con l'eccezione principale di [[Cetacea|cetacei]] in visita come i [[Delphinidae|delfini]].

Alcune specie si nutrono direttamente di coralli, mentre altre pascolano di alghe sulla barriera corallina. La biomassa della barriera corallina è positivamente correlata alla diversità delle specie.

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Un certo numero di invertebrati, chiamati collettivamente "criptofauna", abitano il substrato scheletrico del corallo stesso, perforando gli scheletri (attraverso il processo di bioerosione) o vivendo in vuoti e fessure preesistenti. Gli animali che scavano nella roccia includono spugne, molluschi bivalvi e sipunculani. Quelli che si stabiliscono sulla barriera corallina includono molte altre specie, in particolare crostacei e vermi policheti.

==== SpugnePoriferi ====

[[File:Xestospongia muta 285605630.jpg|miniatura|349x349px|La gigantesca spugna a barile ''[[Xestospongia muta]]''.]]

[[File:Aplysina fistularis (Yellow tube sponge).jpg|miniatura|463x463px|La spugna a canna d'organo ''[[Aplysina fistularis]]''.]]

LeI [[Porifera|spugneporiferi]], comunemente noti come '''spugne''', sono fondamentali per il funzionamento della barriera corallina che sistema. Alghe e coralli nelle barriere coralline producono materiale organico. Questo viene filtrato attraverso spugne che convertono questo materiale organico in piccole particelle che a loro volta vengono assorbite da alghe e coralli.

Le spugne hanno un ruolo importante nell’ecologia delle barriere coralline. Partecipano secondariamente alla biocostruzione dell’impalcatura generale dell’ambiente tridimensionale, riempiendo e cementando gli spazi, aggiungendo le spicole calcaree e tutto il materiale minerale che incorporano durante la loro crescita. In ambienti come la barriera esterna e profonda della zona caraibica e dell’Oceano Pacifico le spugne, sia strutturalmente sia anche visivamente, hanno una grande importanza, formando architetture spettacolari a barile, arborescenti ramificate o a imbuto. Queste spugne contribuiscono notevolmente ad aumentare la complessità della struttura tridimensionale delle barriere coralline. Dall’altro lato tra le spugne troviamo anche i responsabili dei maggiori fenomeni di erosione. Spugne perforanti, aiutandosi con una secrezione acida scavano gallerie all’interno delle rocce calcaree, dei coralli morti e spesso anche di quelli vivi, riducendo in sabbia il materiale che attaccano e rendendolo fragile. In altre parole polverizzano quanto era stato costruito.

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Nell'Oceano Pacifico settentrionale le spugne delle nuvole creano ancora strutture minerali di acque profonde senza coralli, sebbene le strutture non siano riconoscibili dalla superficie come le barriere coralline tropicali. Sono gli unici organismi esistenti noti per costruire strutture simili a barriere coralline in acqua fredda.

==== Echinodermi ====

[[File:Urchin003.jpg|miniatura|390x390px|Il riccio di mare ''[[Diadema antillarum]]'']]

Alcune specie di ricci di mare, come il [[Diadema antillarum|''Diadema antillarum'']], possono svolgere un ruolo fondamentale nell'impedire alle alghe di invadere le barriere coralline. I ricercatori stanno studiando l'uso di ricci da collezione nativi, [[Tripneustes gratilla|''Tripneustes gratilla'']], per il loro potenziale come agenti di biocontrollo per mitigare la diffusione di specie di alghe invasive sulle barriere coralline.

[[File:Acanthaster_planci_-_Sirinat.jpg|miniatura|La stella corona di spine ''[[Acanthaster planci]]'', vorace corallivoro, mentre divora un corallo tropicale|390x390px]]La '''stella di mare corona di spine''' (genere [[''[[Acanthaster'']]'') è un vorace predatore di coralli. Sono echinodermi ricoperti da grandi e robuste spine velenose, questo fa sì che abbiano pochissimi predatori naturali. Crescite esponenziali delle popolazioni di queste stelle di mare rappresentano una minaccia per le barriere coralline perché potrebbero comportare una drastica riduzione della copertura corallina e a fenomeni di mortalità di massa dei coralli. In molte barriere coralline indo-pacifiche si sta assistendo a boom demografici di stelle corona di spine e a conseguenti morie massive di coralli.

Sebbene ancora non siano molto chiare le cause di questi fenomeni di crescita delle popolazioni di questi echinodermi''Acanthaster'', è molto probabile che le attività umane ne siano responsabili: sembra infatti che la pesca del mollusco gasteropode [[Charonia tritonis|''Charonia tritonis'']], uno dei pochi predatori naturali delle stelle corona di spine, comporti una crescita delle popolazioni di stelle corona di spine e, di conseguenza, a predazioni di massa da parte di queste stelle sui coralli. Il mollusco viene pescato frequentemente dalle popolazioni umane locali, che usano la sua grande conchiglia per scopi ornamentali o per venderla ai turisti, di conseguenza la crescita delle popolazioni di stella corona di spine non sono regolate dai loro predatori, e queste quindi si riproducono in gran numero e pascolano liberamente nella barriera corallina, divorando moltissimi coralli.

[[File:Acanthaster_planci_-_Sirinat.jpg|miniatura|La stella corona di spine Acanthaster planci, vorace corallivoro, mentre divora un corallo tropicale.]]

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== Pericoli per l'ecosistema della barriera corallina ==

[[File:Restoring a Reef - 3749301185.jpg|thumb|right|Un biologo del [[Florida Keys National Marine Sanctuary]] fotografa i danni che una barca ha causato alla barriera corallina, arenandosi su di essa.]]

Purtroppo questi ecosistemi sono molto fragili e sono minacciati, direttamente o indirettamente, dall'attività umana.<ref name="Zanichelli" /> Pesca a strascico e ancore possono danneggiarle significativamente, mentre l'uso indiscriminato (fortunatamente bandito anni fa) del [[veleno]] per stordire i pesci e il commercio in [[acquariofilia]] ha causato in alcune zone una morìa a ''macchia di leopardo'' dei polipi che si trovavano nella zona.

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È recente l'allarme degli scienziati riguardo alle barriere coralline presenti nell'[[Oceano Indiano]]: qui più di ogni altra parte si registra un [[Riscaldamento globale|aumento delle temperature]]<ref name="Zanichelli" /> specialmente nelle aree interessate dal fenomeno di [[El Niño]] come le isole [[Seychelles]], presso le quali si è osservata nel [[1998]], in concomitanza al fenomeno meteorologico, la perdita del 90% dei coralli {{Senza fonte}}.

Una previsione conservativa è quella di alcuni scienziati dell'[[Università del Queensland|Università Australiana del Queensland]], che prevedono la morte della Grande Barriera Corallina entro 50 anni a causa dell'innalzamento delle temperature medie dell'acqua (previsti incrementi da 2 a 6&nbsp; °C).

Uno dei problemi delle barriere coralline è il tempo che i coralli impiegano per riprendersi dai danni, infatti molti di esse crescono pochi centimetri l'anno. Alcuni ricercatori hanno trovato un modo per riparare le barriere: i coralli per ricrearsi devono essere attaccati a uno substrato solido e devono ricevere un flusso d'acqua continuo, in questo modo i ricercatori hanno costruito dei piccoli telai in acciaio a cui erano attaccati i frammenti di coralli vivi. Questi telai in acciaio, detti stelle della barriera corallina, hanno portato ad un aumento della crescita dei coralli<ref name="Nature" />.

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=== Sbiancamento dei coralli (''coral bleaching'') ===

[[File:Bleached coral reef.png|miniatura|414x414px|Sbiancamento dei coralli]]

Una delle minacce più importanti per le barriere coralline negli ultimi anni è il cosiddetto fenomeno dello '''sbiancamento dei coralli''' ('''''coral bleaching'''''), sempre più frequente e dannoso a causa dei recenti [[Cambiamento climatico|cambiamenti climatici]] globali.

[[File:Bleached coral, Acoropora sp.jpg|miniatura|416x416px|Sbiancamento nel corallo tropicale ''[[Acropora]]''.]]

Lo sbiancamento dei coralli è un fenomeno che si verifica quando i coralli espellono le loro alghe simbionti (le zooxantelle) che vivono nei loro tessuti, facendoli apparire bianchi o molto chiari. Questo processo è spesso innescato da stress ambientali, come l'aumento della temperatura dell'acqua, l'acidifcazione dell'acqua o l'inquinamento. Questo fenomeno è quindi molto dannoso per l'ecosistema della barriera corallina, dal momento che le zooxantelle forniscono ai coralli fino al 90% del loro fabbisogno energetico attraverso la fotosintesi, e partecipano attivamente alla biocostruzione della struttura carbonatica.

[[File:Keppelbleaching.jpg|miniatura|422x422px|Un corallo sbiancato a causa delle alte temperature dell'acqua.]]

Temperature elevate, anche di pochi gradi, possono stressare i coralli e indurli a espellere le zooxantelle. In genere il fenomeno dello sbiancamento si verifica quando la temperatura dell'acqua si mantiene a lungo oltre i 30 °C. Questo è molto preoccupante soprattutto in un'ottica di cambiamenti climatici e di riscaldamento globale: i fenomeni di sbiancamento dei coralli potrebbero aumentare sempre di più a causa del progressivo aumento delle temperature, con effetti devastanti per la biodiversità e per l'ecosistema.

[[File:NMSAS - coral bleaching (27416199680).jpg|miniatura|423x423px|Confronto tra un corallo in salute e un corallo sbiancato.]]

L'aumento della [[Anidride carbonica|CO<small>2</small>]] nell'atmosfera porta a un'[[acidificazione degli oceani]], che può influenzare negativamente la salute dei coralli.

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Le conseguenze dello sbiancamento sono diverse. Innanzitutto si ha perdita di colore: i coralli perdono il loro colore vivace e appaiono bianchi o pallidi. Se lo stress persiste, i coralli possono morire di fame, poiché le zooxantelle forniscono loro gran parte dell'energia. Lo sbiancamento dei coralli può portare alla perdita di specie marine che dipendono dalle barriere coralline per il cibo e il riparo, comportando quindi un drastico calo di biodiversità. Molte comunità dipendono dalle barriere coralline per il turismo, la pesca e la protezione dalle tempeste, quindi lo sbiancamento può avere gravi conseguenze economiche e sociali.

[[File:Bleachedcoral.jpg|miniatura|423x423px|Gli effetti devastanti dello sbiancamento dei coralli nell'ecosistema della barriera corallina.]][[File:Coral Bleaching in Hawaii.jpg|miniatura|425x425px|Un biologo marino subacqueo studia lo sbiancamento dei coralli in immersione. subacquea attraverso il metodo del visual census]]

[[File:NOAA scuba diver surveying bleached corals.jpg|miniatura|426x426px|Un biologo marino subacqueo studia lo sbiancamento di un corallo in immersione subacquea attraverso il metodo del quadrato.]]L’Istituto Oceanografico del Principato di Monaco ha individuato 6 soluzioni da mettere in atto immediatamente.

* Contrastare il surriscaldamento dell’atmosfera: invertire la rotta delle emissioni per evitare non solo che l’atmosfera si riscaldi sempre di più – e con essa gli oceani – ma soprattutto diminuire la quota di CO2 aerodispersa che, inevitabilmente, entrando a contatto con le acque oceaniche vi si discioglie, acidificandoli. L’acidificazione delle acque oceaniche comporta un abbassamento del pH che, insieme allo stress da calore, causa lo sbiancamento dei coralli.

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* La barriera corallina della Nuova Caledonia, la seconda doppia barriera corallina più lunga, che copre 1.500 chilometri (930&nbsp;mi)

* La barriera corallina di Andros, Bahamas, la terza più grande, dopo la costa orientale dell'isola di Andros, Bahamas, tra Andros e Nassau

* Il Mar Rosso: include barriere coralline di 6.000 anni situate lungo una costa di 2.000&nbsp; km (1.240&nbsp; mi)

* Il Florida Reef Tract, la più grande barriera corallina continentale degli Stati Uniti e la terza più grande barriera corallina, si estende da Soldier Key, situata nella baia di Biscayne, alle Dry Tortugas nel Golfo del Messico

* Pulley Ridge: la barriera corallina fotosintetica più profonda, Florida

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L'acqua può passare attraverso le barriere coralline in vari modi, inclusi anelli di corrente, onde di superficie, onde interne e cambiamenti di marea. Il movimento è generalmente creato dalle maree e dal vento. Poiché le maree interagiscono con la batimetria variabile e il vento si mescola con l'acqua superficiale, si creano onde interne. Un'[[onda interna]] è un'[[onda di gravità]] che si muove lungo la stratificazione di densità all'interno dell'oceano. Quando una particella d'acqua incontra una densità diversa, oscilla e crea onde interne. Sebbene le onde interne abbiano generalmente una frequenza inferiore rispetto alle onde di superficie, spesso si formano come un'unica onda che si rompe in più onde quando colpisce una pendenza e si sposta verso l'alto. Questa rottura verticale delle onde interne causa un significativo rimescolamento diapicale e turbolenza. Le onde interne possono agire come pompe di nutrienti, portando in superficie plancton e acqua fresca ricca di sostanze nutritive.

La struttura irregolare caratteristica della batimetria della barriera corallina può migliorare la miscelazione e produrre sacche di acqua più fresca e contenuto variabile di nutrienti. L'arrivo di acqua fresca e ricca di sostanze nutritive dalle profondità a causa delle onde interne e dei fori di marea è stato collegato ai tassi di crescita di alimentatori in sospensione e alghe bentoniche, nonché di plancton e organismi larvali. L'alga ''Codium isthmocladum'' reagisce alle fonti di nutrienti delle acque profonde perché i loro tessuti hanno diverse concentrazioni di nutrienti a seconda della profondità. Le aggregazioni di uova, organismi larvali e plancton sulle barriere coralline rispondono alle intrusioni di acque profonde. Allo stesso modo, quando le onde interne e i fori si muovono verticalmente, gli organismi larvali che vivono in superficie vengono trasportati verso la riva. Ciò ha un'importanza biologica significativa per gli effetti a cascata delle catene alimentari negli ecosistemi delle barriere coralline e potrebbe fornire un'altra chiave per sbloccare il paradosso.

I cianobatteri forniscono nitrati solubili tramite la fissazione dell'azoto.