Los arrecifes de coral son los ecosistemas marinos con mayor diversidad biológica y los más productivos, estos ecosistemas proveen servicios naturales a una población superior a los 400 millones de seres humanos. Durante los últimos 40 años hemos sido testigos de una degradación sin precedentes de los arrecifes de coral a lo largo de todo su rango de distribución. Los arrecifes son amenazados localmente por el crecimiento desmedido de la zona costera, la contaminación y la sobrepesca y a escala global por el calentamiento y la acidificación del océano. Se piensa que estos ecosistemas son uno de los más frágiles de planeta en términos de su vulnerabilidad ante el cambio global. Los arrecifes se producen cuando la tasa con la que precipitan carbonato de calcio es superior a la tasa con la que este es erosionado. El cambio global compromete la capacidad de los corales para depositar grandes cantidades de carbonato de calcio y por lo tanto de formar arrecifes. Con el fin de poder predecir las posibles trayectorias que estos ecosistemas tendrán bajo diferentes escenarios de cambio global se propone desarrollar modelos bio-ópticos de calcificación basados en información fisiológica robusta. Estos modelos se basan en la asociación funcional entre la fotosíntesis de las algas simbiontes de los corales y las tasas de calcificación de los corales, en una descripción de las propiedades ópticas de la columna de agua y en la profundidad de crecimiento de las colonias coralina. Hasta el momento hemos desarrollado modelos que incorporan el efecto de la temperatura con resultados muy positivos. En la presente propuesta intentaremos incorporar a dichos modelos bio-ópticos los efectos del estado de saturación de la aragonita dependiente del pH oceánico, La identidad de las algas simbiontes y los costos de reparación del aparato fotosintético. Estos tres parámetros potencialmente contribuyen de manera importante en modular las tasas de calcificación. Los resultados del trabajo propuesto nos permitirán predecir con precisión la capacidad de los corales arrecifales para formar arrecifes de coral en diferentes escenarios de cambio global y de esta manera diseñar políticas de adaptación y de conservación ante la inminente pérdida de servicios naturales derivados del arrecife coralino.

Considerando que los arrecifes coralinos además de su gran belleza y diversidad biológica, son fuente de riqueza, seguridad alimenticia y protección de la zona costera y por lo tanto claves para el bienestar de cientos de millones de personas en el mundo. La predicción de la posible trayectoria bajo distintos escenarios de cambio global tiene una importancia fundamental. Como se mencionó anteriormente el objetivo del trabajo propuesto es la construcción de modelos bio-ópticos de calcificación que nos permitan por un lado, atribuir con certeza el origen de las reducciones observadas en las tasas de calcificación, y por el otro, predecir las posibles trayectorias que estos ecosistemas tendrán bajo distintos escenarios de cambio global. Los resultados que se generen del trabajo propuesto darán información crítica respecto a la vulnerabilidad y capacidad de recuperación de estos sistemas, y permitirán una evaluación detallada de la capacidad de los corales arrecifales de responder ante cambio climático. Este tipo de información es clave para el diseño de políticas de adaptación y de conservación ante la inminente pérdida de los servicios naturales que el arrecife de coral provee a la sociedad (Mumby et al. 2011a; Mumby et al. 2011b). En la actualidad existe un debate en la comunidad científica sobre el destino de los arrecifes de coral en el contexto del cambio global. Por un lado, considerando que los corales arrecifales son uno de los grupos taxonómicos más sensibles a las variaciones ambientales derivadas del cambio global (incrementos en temperatura y acidificación del océano), algunos investigadores son de la opinión que bajo el escenario actual de cambio climático, los arrecifes de coral, tal y como los conocemos, desaparecerán en menos de 50 años (Hoegh-Guldberg et al. 2007b), mientras que por el otro, algunos investigadores basados en el reconocimiento que las presiones derivadas del cambio global no afectan a todas las especies por igual (ie. Pandolfi et al. 2011), proponen que el colapso de estos ecosistemas no es necesariamente su destino. Mientras que las poblaciones de algunas especies seguramente se verán mermadas, otras incrementarán su abundancia y de esta manera se mantendría la función del ecosistema (Hughes et al. 2012). La resolución de este debate, que dominó completamente el Simposio Internacional de Arrecifes Coralinos celebrado en Cairns Australia el pasado mes de julio, tiene no solo implicaciones científicas, sino muy profundas implicaciones sobre el futuro de cientos de millones de seres humanos. En este sentido el trabajo propuesto contribuirá no solo ayudará a resolver el debate académico, sino a predicciones realistas sobre los posibles futuros de estos importantes ecosistemas.