Reseña de investigación

¿Cómo se verán afectados los arrecifes de coral por los niveles de dióxido de carbono pronosticados en el futuro?

Utilizamos una variedad de enfoques experimentales, incluyendo experimentos manipulativos en acuarios y mesocosmos. Además, hacemos estudios controlados in situ con una ‘máquina del tiempo’ subacuática (FOCE) que utiliza un conjunto de sensores y bombas de dosificación controladas por computadora para generar las futuras condiciones  oceánicas previstas (pH, temperatura y contaminación) en el arrecife y determinar cómo se verán afectados los corales y las comunidades de arrecifes de coral.

¿Cómo podemos monitorear rápidamente los arrecifes de coral a nivel mundial para el manejo adaptativo?

Con nuestro proyecto Computer Vision Coral Ecology, ayudamos a liderar un esfuerzo para desarrollar un sistema de aprendizaje automático que utiliza tecnologías de reconocimiento facial para automatizar el análisis de fotografías y videos de estudios de arrecifes de coral (CoralNet.ucsd.edu), para que se puedan extraer datos de las imágenes hasta 10,000 veces más rápido. También colaboramos con ingenieros de robótica marina para utilizar vehículos submarinos autónomos (AUV) para realizar estudios de arrecifes en 3D a gran escala.

¿Cuáles son los mecanismos fisiológicos celulares para la calcificación y la fotosíntesis de corales?

En este proyecto financiado por la NSF con Martin Tresguerres, del Scripps Institution of Oceanography en UCSD como co-investigador principal, estamos utilizando técnicas inmunológicas para estudiar la respuestas de los corales a condiciones ambientales cambiantes, en combinación con estudios controlados en acuarios, experimentos de trasplante en el campo y estudios de bioquímica de arrecifes. En esta investigación estamos desarrollando una comprensión mecanicista de la respuesta de los corales al estrés, desde el nivel celular hasta el de ecosistemas, y esperamos brindar nuevas soluciones para la conservación y el manejo de los arrecifes de coral.

¿Cuáles son los vínculos entre los impactos humanos locales y globales sobre la transmisión de enfermedades en corales y la salud de los arrecifes de coral?

Las enfermedades de los corales han provocado una disminución dramática en la cobertura de corales en el Caribe y alrededor del mundo. Estudiamos las enfermedades de los corales del Caribe, en particular la enfermedad de la banda blanca (WBD), y la nueva enfermedad de pérdida de tejido del coral pedregoso (SCTLD). Estamos tratando de establecer los vínculos entre el estrés local y global y los brotes de enfermedades, estudiar la resistencia de los corales a las enfermedades y determinar los patógenos y sus vectores en el arrecife.

¿Cuáles son los mecanismos subyacentes al blanqueamiento de los corales y la susceptibilidad y el potencial de recuperación de las diferentes especies de corales?

La severidad y frecuencia de los eventos masivos de blanqueamiento de corales están en aumento y son probablemente la causa principal de la disminución global de los arrecifes de coral. En colaboración con Martin Tresguerres del Scripps Institution of Oceanography, UCSD estamos estudiando los mecanismos celulares para el blanqueamiento de corales, con el fin de comprender mejor la resistencia de los corales al blanqueamiento y maximizar las posibilidades de que los corales puedan recuperarse de estos eventos. Esta investigación implica realizar experimentos controlados de blanqueamiento en acuarios, mesocosmos y en nuestro sistema experimental FOCE in situ, mientras se utilizan técnicas de fisiología celular inmunohistoquímica, mediciones de micro sensores y fluorometría PAM para estudiar las respuestas celulares fisiológicas y fotofisiológicas del coral.

Educación

B. A. Carleton College, 1996.

Ph.D., Scripps Institution of Oceanography, UCSD, 2005.

Publicaciones destacadas

Kline, D.I., Teneva, L., et al. 2019. Living coral tissue slows skeletal dissolution related to ocean acidification. Nature Ecology & Evolution 3: 1438-1444 doi 10.1038/s41559-019-0988-x

Kline, D.I., Teneva, L., et al. 2015. Six month in situ high-resolution carbonate chemistry and temperature study on a coral reef flat reveals that anomalous pH and temperature conditions are unsynchronized. PLoS ONE 10: e0127648. DOI:10.1371/journal.pone.0127648

Kline, D.I., Teneva, L., et al. 2012. A short-term in situ CO2 enrichment experiment on Heron Island (GBR). NATURE: Scientific Reports 2: 1-9. DOI: 10.1038/srep00413

Dove, S.G., Kline, D.I., et al. 2013. Reef calcification versus decalcification: the difference between "reduced" and "business-as-usual" CO2 emission scenarios. PNAS 110: 15342-15347

Anthony, K., R. N., Kline, D. I., et al. 2008. Ocean acidification causes bleaching and productivity losses in coral reef builders. PNAS 105: 17442 – 17446.

Georgiou, L., Falter, J., Trotter, J., Kline, D.I., et al. 2015. pH homeostasis during coral calcification in a Free Ocean CO2 Enrichment (FOCE) experiment, Heron Island reef flat, Great Barrier Reef. PNAS 112(43), 13219-13224. DOI:10.1073/pnas.1505586112

Kline, D.I. and S.V. Vollmer. 2011. White band disease (type I) of endangered Caribbean acroporid corals is caused by pathogenic bacteria. NATURE Scientific Reports 1: 7.

Kline, D. I., Kuntz, N. M., et al. 2006. Role of Elevated Organic Carbon and Microbial Activity in Coral Mortality. Marine Ecology Progress Series 314: 119-125.

Kline, D., J., Bryant, G., et al. 2006. The Aquatic Automated Dosing and Maintenance System (AADAMS). Limnology and Oceanography: Methods 4: 184-190.

Andersson*, A., Kline*, D. I. (*co - first author), et al. 2015. Understanding ocean acidification impacts on organismal to ecological scales. Oceanography 28: 16-27. DOI:10.5670/oceanog.2015.27.  

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