Título del Proyecto

Cambios en la asociación simbiótica entre corales y algas

Nombre del mentor

Sean Connolly, ConnollyS@si.edu
Nombre y afiliación del co-mentor: Diana López, Becaria postdoctoral (dplopez@fsu.edu).

Lugar de la pasantía

Naos Lab.

Resumen y objetivos del proyecto

Los corales marinos tienen una estrecha relación simbiótica con algas microscópicas que les proveen de energía para su supervivencia. Esta asociación se puede ver afectada por cambios ambientales como cambios en temperatura, nutrientes, salinidad, entre otros, resultando en el blanqueamiento y eventual muerte del coral.  Síntomas menos severos que apuntan a una debilitación de la simbiosis incluyen cambios en la densidad de estas algas microscópicas, disminución de la concentración de clorofila, perdida de color, entre otros. Se sabe con certeza que incrementos leves de temperatura llegan a causar blanqueamiento de colonias enteras, sin embargo, detalles de cómo otros factores causan blanqueamiento coralino o que debilitan la simbiosis alga-coralina son menos conocidos. En la costa pacífica de Panamá cambios drásticos en temperatura y salinidad ocurren cada año. En el Golfo de Panamá, el afloramiento trae a la superficie aguas profundas que son frías y con mayor salinidad, mientras que, en la época lluviosa, en el cuarto trimestre de cada año, puede bajar la salinidad de la superficie de las aguas costeras panameñas. Los arrecifes de coral de la costa Pacífica de Panamá están mayormente compuestos por la especie de coral Pocillopora spp.. Se cree que los arrecifes del Golfo de Panamá son más resistentes al blanqueamiento que los arrecifes de regiones aledañas como el Golfo de Chiriquí. El propósito de este estudio es evaluar el estado de la relación de symbiosis alga-coral acorde a cambios ambientales de temperatura y salinidad de cada temporada (afloramineto, no afloramiento, y lluvias) entre el Golfo de Panamá y el Golfo de Chiriquí. Fragmentos de colonias de Pocillopora spp. serán colectados de tres sitios en cada golfo durante cada temporada, y parámetros fisiológicos serán evaluados en el laboratorio para determinar el estado de la simbiosis alga-coral.

Objetivos de la tutoría

El pasante trabajaría con un grupo grande y diverso de científicos que están en diferentes etapas de su formación académica. El pasante tendrá la oportunidad de trabajar en el laboratorio, en salidas de campo, y en un sistema experimental de acuarios, además de varias técnicas de medición de fisiología de corales.

Lista de lecturas sugeridas

Epstein HE, Smith HA, Cantin NE, Mocellin VJL, Torda G, van Oppen MJH. 2019 Temporal Variation in the Microbiome of Acropora Coral Species Does Not Reflect Seasonality. Front Microbiol 10. (doi:10.3389/fmicb.2019.01775)

Marangoni LF de B, Rottier C, Ferrier-Pagès C. 2021 Symbiont regulation in Stylophora pistillata during cold stress: an acclimation mechanism against oxidative stress and severe bleaching. Journal of Experimental Biology 224. (doi:10.1242/jeb.235275)

Hughes TP, Kerry JT, Simpson T. 2018 Large-scale bleaching of corals on the Great Barrier Reef. Ecology 99, 501–501. (doi:10.1002/ecy.2092)

Weis VM. 2008 Cellular mechanisms of Cnidarian bleaching: stress causes the collapse of symbiosis. Journal of Experimental Biology 211, 3059–3066. (doi:10.1242/jeb.009597)

Hoegh-Guldberg O, Bruno JF. 2010 The Impact of Climate Change on the World’s Marine Ecosystems. Science (1979) 328, 1523–1528. (doi:10.1126/science.1189930)

Hoegh-Guldbergl O, Smith GJ. 1989 The effect of sudden changes in temperature, light and salinity on the population density and export of zooxanthellae from the reef corals Stylophora pistillata Exper and Seriatopora hystrix Dana. Genetics and Ceff Biology 129, 279–303.

Dias M, Madeira C, Jogee N, Ferreira A, Gouveia R, Cabral H, Diniz M, Vinagre C. 2019 Oxidative stress on scleractinian coral fragments following exposure to high temperature and low salinity. Ecol Indic 107, 105586. (doi:10.1016/j.ecolind.2019.105586)

Randall CJ, Toth LT, Leichter JJ, Maté JL, Aronson RB. 2020 Upwelling buffers climate change impacts on coral reefs of the eastern tropical Pacific. Ecology 101. (doi:10.1002/ecy.2918)

Alory G, Maes C, Delcroix T, Reul N, Illig S. 2012 Seasonal dynamics of sea surface salinity off Panama: The far Eastern Pacific Fresh Pool. J Geophys Res Oceans 117, n/a-n/a. (doi:10.1029/2011JC007802)

Glynn P, Mate J, Baker A, Calderón M. 2001 Coral bleaching and mortality in Panama and Ecuador during the 1997-1998 El Niño-Southern Oscillation event: Spatial/temporal patterns and comparisons with the 1982-1983 event. Bull Mar Sci 69, 79–109.