Appunti di Ecologia Marina

RIPRODUZIONE DEI CORALLI

Riproduzione asessuata:

• Gemmazione (in realtà è una modalità di accrescimento della colonia: aumenta il numero di polipi che costituisce quella colonia)
• Frammentazione (produzione di nuove colonie)

Riproduzione sessuata attraverso produzione di larve planule (produzione nuove colonie):

• Specie ermafrodite
• Specie dioiche

La maggior parte dei coralli raggiunge abbastanza tardivamente la maturità sessuale: tra i 7 e i 10 anni di vita.

Per quanto riguarda la riproduzione sessuata, alcuni coralli si comportano come broadcast spawners, cioè rilasciano uova e spermi in colonna con emissioni molto abbondanti che possono spesso avvenire una sola volta all'anno (A nell'img).

In alcune regioni le spiagge diventano rosse per l'accumulo di gameti, soprattutto uova, spiaggiati durante una di queste emissioni dopo una notte di emissioni di massa consistenti.

La fecondazione avviene in acque superficiali e in genere.

dopo pochi giorni l'embrione si è sviluppato in una larva natante (larva planula). Altri coralli invece hanno fecondazione ed embriogenesi interna (B) e liberano direttamente le larve planule. In questi coralli la stagione riproduttiva è estesa: può durare alcuni mesi o può essere quasi continua durante tutto l'anno. Le larve che vengono direttamente rilasciate dal genitore sono relativamente grandi e contengono già zooxantelle; invece le larve che derivano da fecondazione esterna assumono le zooxantelle al momento dell'insediamento. Queste larve generalmente conducono una vita nel plancton di diverse settimane prima di diventare competenti e quindi insediarsi sul substrato. Invece le larve che sono direttamente prodotte dal genitore sono già competenti al momento del rilascio e sono pronte ad insediarsi hanno una vita nel plancton molto breve. Quando la larva diventa competente assume un aspetto leggermente diverso (c): in

particolare è caratterizzata dallapresenza di setti in via di sviluppo. Non appena questa larva riconosce un substrato adatto si insedia metamorfosando inun giovane polipo che ha dimensioni non superiori al mm (d). Le settimane successive all'insediamento sono cruciali perla sopravvivenza del polipo e di quella che sarà la futura colonia. Per evitare essere coperto da alghe che gli cresconosopra o soffocato dall'accumulo di sedimento il corallo ha una sola strategia a disposizione: quella di crescere in fretta.Quindi ben presto dopo l'insediamento si divide in cloni, con ogni polipo connesso agli altri e si origina così una nuovacolonia.

ALTRI COSTRUTTORI DI SCOGLIEREOltre ai coralli anche altri organismi contribuiscono alla formazione di una scogliera corallina (specie calcificanti).Tra i coralli poi si creano spazi che intrappolano sedimenti grossolani, prevalentemente calcarei.ermatipici:Collaborano all'edificazione realizzata dai

coralli

Alghe coralline incrostanti o alghe calcaree (generi Porolithon, Lithothamnion). Crescono sui sedimenti calcarei man mano che si accumulano, cementandoli e aumentando così la resistenza della barriera all'erosione prodotta dalle onde (img).

Spugne calcaree;

Briozoi. Sono in vari modi produttori di detriti calcarei

Alghe verdi calcaree: Halimeda (img). Importantissimo produttore di detrito di carbonato di calcio. I suoi tessuti ne sono particolarmente ricchi e la funzione di questo carbonato di calcio è una funzione allo stesso tempo di sostegno e di anti-grazing (rende poco appetibile l'alga per i brucatori).

Foraminiferi (gusci), gasteropodi, bivalvi, scheletri ricci di mare, pesci corallivori originano detrito calcareo. Detrito calcareo può essere prodotto anche da processi di bioerosione, come quelli determinati dal grazing dei ricci oppure dall'azione dei pesci pappagallo che comportano, con la loro attività di alimentazione,

La produzione di frammenti calcarei. La bioerosione è aumentata poi dalla presenza di forme perforatrici come policheti, alghe e spugne perforatrici che scavano gallerie nella struttura calcarea dei reefs. Quindi una scogliera corallina si può presentare come il risultato di un equilibrio tra processi di deposizione di carbonato di calcio + concrezione di materiale carbonatico e processi di bioerosione. Una scogliera aumenta le sue dimensioni solo se i costruttori lavorano di più e più velocemente di tutte le forme responsabili di fenomeni di bioerosione. La bioerosione è peraltro una modalità con cui si crea nuovo spazio all'interno della scogliera e nuove nicchie ecologiche possono essere via via occupate da altre forme viventi come per es quelle che costituiscono la criptofauna. Molto spesso le specie che vivono negli interstizi all'interno della scogliera sono di più di quelle che colonizzano la superficie.

PROCESSI COINVOLTI

NELLA CRESCITA DI UNA SCOGLIERA CORALLINA, i coralli costruttori si insediano su un substrato duro e crescono. Gli spazi tra i coralli e tra le colonie sono progressivamente riempiti da detrito carbonatico grossolano. Il materiale incoerente viene cementato da organismi incrostanti e si forma un nuovo substrato duro. In questo modo, la scogliera continua ad accrescersi lentamente, anche in altezza.

FATTORI CHE LIMITANO LA CRESCITA DELLE SCOGLIERE CORALLINE:

• Temperatura: non si formano scogliere dove i valori minimi medi annuali scendono sotto i 18°C; i valori medi ottimali si collocano tra i 23 e i 25°C. Alcuni coralli possono tollerare temperature elevate, fino a 36-40°C, risultato di una tolleranza non solo del corallo, ma anche di un adattamento delle zooxantelle che quel corallo ospita;
• Luce: indispensabile per tutte le componenti algali;
• Profondità: la maggior parte dei reef cresce a profondità inferiori ai 25 m; si ha raramente sviluppo a 50-70 m. Perché?

Garantire luce per la fotosintesi da parte delle zooxantelle; Salinità: i coralli ermatipici sono stenoalini (S 32-35). Per questo motivo mancano formazioni coralline dove le aree costiere sono interessate da forti apporti fluviali. È questo il caso ad esempio di buona parte delle coste Atlantiche del Sud America, che risentono della presenza di grandi fiumi come il Rio delle Amazzoni e l'Orinoco. Nel Golfo Persico poi le barriere coralline si presentano ben sviluppate e in grado di tollerare salinità elevate fino a 42. Anche salinità elevate vengono tollerate, ma non salinità basse. Come per temperature elevate, anche per salinità elevate ci troviamo di fronte ad adattamenti delle specie di corallo e delle loro zooxantelle; Sedimentazione/torbidità: problema correlato al forte apporto di acque dolci. Il sedimento in sospensione diminuisce la penetrazione della luce e le particelle che sedimentano, se sono presenti in quantità rilevante.possono avere effetti negativi sui coralli: possono mettere fuori uso i sistemi mucociliari azionati dai polipi per intrappolare e allontanare il sedimento, il sedimento può intasare le vie alimentari e soffocare il corallo. Per tutti questi motivi, formazioni coralline sono assenti o fortemente ridotte in aree che sono caratterizzate da elevata torbidità. Moto ondoso: fenomeno positivo: assicura apporto di ossigeno e di plancton. Le colonie di corallo con le loro strutture massicce sono particolarmente resistenti al moto ondoso. Inoltre, il moto ondoso previene la sedimentazione. Emersione: l'estensione delle formazioni coralline verso l'alto è limitata dall'emersione: infatti, abbondanti secrezioni mucose possono prevenire la disidratazione dei polipi, ma solo durante brevi periodi di emersione (1-2 ore max). Inquinamento: i coralli e soprattutto le loro larve sono sensibili a bassissime concentrazioni di inquinanti (danno diretto). Un dannoindiretto invece deriva dal rilascio in aree costiere di liquami organici e fertilizzanti che, determinando eutrofizzazione, provocano un aumento della crescita delle alghe. Esse competono con i coralli per lo spazio e per la luce e quindi diventano un elemento negativo per i coralli (le alghe hanno una crescita più rapida dei coralli e possono crescerci sopra soffocandolo). Un analogo effetto ha l'eccessivo sforzo di pesca, quando va aridurre la presenza di pesci e di altri consumatori di alghe. Una comune risposta del corallo a condizioni di stress ambientale è lo sbiancamento o bleaching, che può comportare la morte delle zooxantelle e quindi del corallo. Simbiosi corallo-zooxantelle. Le zooxantelle pervadono il tessuto del corallo e gli conferiscono una colorazione sui toni del marrone-verde-blu. La maggior parte del colore delle scogliere coralline è dovuto ad altri organismi, non al corallo (gorgonie, spugne, pesci). Lo sbiancamento è unarisposta dei coralli allo stress econsiste in una perdita dei simbionti (zooxantelle), nell'inibizione della sintesi dei pigmenti fotosintetici oppure anche in una combinazione di questi due fenomeni. Tra le cause del bleaching riportate in vari studi ci sono variazioni importanti e prolungate della temperatura (sia in aumento che in diminuzione), alterazioni dei livelli di radiazione luminosa e della radiazione ultravioletta, variazioni nella salinità delle acque, infezioni microbiche e poi la presenza di agenti inquinanti tutti elementi che, provocando situazioni che si allontanano da condizioni ottimali per il corallo, si riflettono negativamente sulle zooxantelle e quindi sulla simbiosi corallo-zooxantelle, andando alla fine a creare condizioni negative per la vita del corallo. Evoluzione di una scogliera corallina in presenza di bleaching: nel giro di un anno e mezzo si è passati da una scogliera rigogliosa con coralli sani ad una scogliera sbiancata con coralli che.

Avevano perso le zooxantelle (grande sofferenza e vulnerabilità) per arrivare poi alla morte dei coralli e ad una scogliera dominata dalle alghe, che rivestono l'intera struttura calcarea.

Tipi di scogliere coralline

1. Scogliere marginali (fringing reef)

Queste scogliere si sviluppano come una bordura o una frangia lungo la costa. Ne è un esempio quella che si sviluppa per quasi 4.000 km lungo le coste del Mar Rosso.

La costa può essere rocciosa, ma può avere anche una spiaggia di sabbia bianca calcarea o un mangrovieto. La formazione corallina presenta un piano di scogliera interno e poi un fronte scogliera esterno. Il piano di scogliera pianeggiante presenta acque basse e talvolta in parte è emerso in bassa marea; è sede di processi di sedimentazione di sabbia, di fango e di detrito corallino. In questa zona i coralli sono meno abbondanti e meno diversi che sul fronte di scogliera. La cresta di scogliera è il margine più superficiale del

fronte che poi scende ripido in profondità. La cresc