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El curioso mundo de la óptica en los corales



Los arrecifes de coral, maravillas naturales llenas de vida marina diversa y coloridas estructuras, enfrentan desafíos crecientes debido al cambio climático, la contaminación y la sobrepesca. Más allá de su belleza, los corales esconden secretos fascinantes relacionados con la óptica y cómo interactúan con la luz, aspectos clave para su supervivencia. En este blog, exploraremos cómo los corales aprovechan la luz en su entorno y cómo un estudio publicado en Applied Optics ha arrojado luz sobre este intrigante tema.

Los corales y su relación simbiótica

Los corales constructores de arrecifes tienen una relación simbiótica con microalgas llamadas zooxantelas, que viven en sus tejidos y les proporcionan carbono orgánico y oxígeno a través de la fotosíntesis. Para que este proceso tenga lugar, las zooxantelas requieren luz, que el coral absorbe y utiliza de manera eficiente. Aquí es donde entra en juego el fascinante mundo de la óptica en los corales.

El entorno lumínico dentro del coral es complejo y está influenciado por múltiples eventos de esparcimiento (o scattering en ingles) de luz entre el agua, el esqueleto del coral y la capa de tejido. Un estudio reciente en Applied Optics ha propuesto un modelo óptico simplificado del coral que consta de tres capas: una capa delgada de tejido con zooxantelas, una capa de agua y una capa gruesa de esqueleto.

Descubriendo el modelo óptico de los corales

Este modelo ha permitido a los investigadores analizar cómo la luz se esparce en el interior del coral y cómo las distintas capas interactúan con la luz. Uno de los hallazgos clave del estudio es que el esqueleto del coral actúa como potenciador y homogeneizador de la luz para la capa de zooxantelas, incrementando la intensidad de la luz y reduciendo la variabilidad espacial en el tejido. Esto permite que las zooxantelas aprovechen al máximo la luz disponible y realicen la fotosíntesis de manera eficiente.

El estudio también descubrió que el factor de mejora en la absorción de luz por parte de las zooxantelas depende del grosor y las propiedades ópticas de la capa de tejido, así como del ángulo y la longitud de onda de la luz incidente. Además, se encontró que los corales planos tienen un factor de mejora más alto que los corales hemisféricos, debido a un mayor coeficiente de reflexión en la interfaz agua-esqueleto.

El conocimiento adquirido en este estudio sobre la óptica en los corales es crucial para comprender cómo los corales enfrentan distintos entornos lumínicos y cómo responden a factores de estrés ambiental, como el blanqueamiento o enfermedades que pueden reducir su eficiencia fotosintética. Además, este conocimiento tiene implicaciones para los esfuerzos de conservación y restauración de corales, así como para las técnicas de imagen óptica en la monitorización de arrecifes de coral.

Reflexiones finales

En resumen, el estudio en Applied Optics revela la importancia de la óptica en la supervivencia de los corales y su relación simbiótica con las zooxantelas. Al entender cómo los corales aprovechan la luz, se pueden mejorar las estrategias de conservación y restauración, así como el desarrollo de técnicas avanzadas de imagen óptica. Al continuar investigando la relación entre corales y luz, estaremos mejor preparados para enfrentar desafíos ambientales y proteger estos ecosistemas vitales para las generaciones futuras.


Emiliano Teran Bobadilla


Referencias

1. Terán, E., Méndez, E. R., Enríquez, S., & Iglesias-Prieto, R. (2010). Multiple light scattering and absorption in reef-building corals. Applied optics, 49(27), 5032-5042.

2. Enríquez, S., Méndez, E. R., & ‐Prieto, R. I. (2005). Multiple scattering on coral skeletons enhances light absorption by symbiotic algae. Limnology and Oceanography, 50(4), 1025-1032. https://doi.org/10.4319/lo.2005.50.4.1025


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