El cambio climático antropogénico es una amenaza creciente para la salud de los océanos del mundo 44,45,46,47,48, que provoca grandes perturbaciones y pérdida de biodiversidad 49,50,51,52. Para acelerar la restauración de los ecosistemas degradados, las Naciones Unidas han declarado de 2021 a 2030 el "Decenio de las Naciones Unidas sobre la Restauración de los Ecosistemas", coincidiendo con el "Decenio de las Naciones Unidas de las Ciencias Oceánicas para el Desarrollo Sostenible", cuyo objetivo es revertir el deterioro de la salud de los océanos53. En línea con este llamamiento mundial a la acción, la Alianza por los Bosques de Algas ha lanzado el Desafío de los Bosques de Algas Marinas para restaurar 1 millón de hectáreas y proteger 3 millones de hectáreas de bosques de algas marinas para el año 204054. La restauración marina está infravalorada55, y los ecosistemas de algas marinas reciben considerablemente menos atención que hábitats como los arrecifes de coral, los manglares y las praderas marinas56. Se ha demostrado que la restauración de ecosistemas degradados es eficaz para reconstruir los ecosistemas marinos, pero puede costar en promedio entre 80.000 y 1.600.000 dólares por hectárea, y es probable que la mediana de los costos totales sea de dos a cuatro veces mayor57. Las pérdidas actuales y proyectadas exigen el desarrollo de metodologías de restauración de algas marinas escalables, factibles y rentables como intervenciones urgentes de conservación.
Los esfuerzos actuales de restauración de algas marinas utilizan una combinación de metodologías para abordar los factores específicos del sitio de la pérdida de algas marinas, incluido el trasplante de algas adultas, la siembra directa de zoosporas y/o gametofitos, el control de herbívoros y la instalación de arrecifes artificiales11. Sin embargo, estos métodos requieren recursos sustanciales y tienen una escalabilidad limitada. El trasplante típico de algas adultas requiere el despliegue laborioso de materiales o estructuras artificiales en el bentos por parte de buzos. Las intervenciones de abajo hacia arriba para restablecer los arrecifes rocosos costeros, como el control de competidores y herbívoros, también están restringidas por los costos de mano de obra, ya que dependen de la eliminación manual bajo el agua o la exclusión de estos factores de estrés biótico11. La técnica de la «grava verde» supera estas limitaciones con un despliegue sencillo desde la superficie, que no requiere instalación ni conocimientos técnicos bajo el agua, y escalabilidad a costes relativamente bajos28. Este enfoque innovador proporciona una herramienta de restauración prometedora, que insta a realizar ensayos exhaustivos en diversos lugares y entornos para liberar todo su potencial32.
Si bien se han documentado esfuerzos exitosos de restauración con "grava verde" en fiordos protegidos en Noruega utilizando el alga azucarera, Saccharina latissima26, esta técnica aún se encuentra en la fase piloto para Macrocystis pyrifera en el Pacífico oriental. Se necesitan ensayos adicionales para abordar la supervivencia esperada de las plantas externas de M. pyrifera dentro de su área de distribución. En condiciones de exposición a las olas típicas del crecimiento de M. pyrifera , la grava más pequeña puede ser más propensa al movimiento y la abrasión, lo que provoca daños en las plantas externas. Además, la flotabilidad positiva proporcionada por los neumatocistos llenos de gas de M. pyrifera puede llevar a que las plantas externas de "grava verde" se alejen efectivamente del sitio de restauración y, por lo tanto, el tamaño y el peso de la grava son factores importantes a explorar para esta especie. En un estudio piloto reciente (mayo de 2022; Ensenada, Baja California, México), se ha observado un éxito preliminar en campo con M. pyrifera , indicado por la adhesión de los hapteros al sustrato circundante y el crecimiento de los juveniles que alcanzan 1.2 m de longitud después de dos meses en el campo (Figura 4). Esto demuestra una clara oportunidad que aún no se ha explorado en la utilización de "grava verde" para M. pyrifera en el Pacífico Oriental. Este video muestra la técnica de la "grava verde" con M. pyrifera y es un recurso valioso que simplifica y centraliza las prácticas existentes en la fase de cultivo de la restauración para respaldar estudios que abordan los éxitos y las limitaciones en diferentes entornos de campo.
Con la técnica de "grava verde", se pueden sembrar muchas unidades de grava individuales más pequeñas a una escala que puede aumentar la probabilidad de éxito en comparación con los enfoques de trasplante más comunes con plantas adultas. Sin embargo, el aspecto escalable clave de esta técnica es su simple despliegue desde la superficie, lo que puede facilitar la restauración de grandes áreas en barco. Para entornos de campo donde el despliegue de grava pequeña no es adecuado, este protocolo se puede adaptar para trasplantar M. pyrifera en una amplia gama de sustratos, incluida grava más grande o incluso cantos rodados pequeños, cuerdas que se pueden atar a anclajes submarinos naturales o desplegados, o baldosas que se pueden atornillar o pegar con epoxi marino al fondo marino en condiciones más expuestas. Estas adaptaciones de despliegue no cambiarán las instalaciones necesarias para el cultivo de M. pyrifera , pero posteriormente aumentarán el costo de despliegue.
Las perturbaciones antropogénicas y el cambio climático están superando actualmente la capacidad de adaptación de las poblaciones naturales. Esto plantea desafíos significativos a los esfuerzos tradicionales de conservación que restauran los ecosistemas a sus estados históricos 58,59,60,61,62,63. Por lo tanto, los marcos de conservación se han ampliado para incluir el manejo anticipatorio considerando la resiliencia y la capacidad de adaptación64. Se está implementando un manejo anticipatorio para hacer frente al cambio climático para las especies arbóreas en los ecosistemas forestales65 y se ha propuesto para nuevos esfuerzos de restauración a fin de mejorar el potencial evolutivo de las plantas externas 66,67. A pesar de que estas estrategias son inherentemente más fáciles de manipular en ambientes terrestres, varios estudios están comenzando a explorar su aplicación en ambientes marinos 62,68,69,70. Por ejemplo, los arrecifes de coral están amenazados por numerosos factores de estrés antropogénicos que han dado lugar a disminuciones sin precedentes71,72. En respuesta a las pérdidas de estas importantes especies fundacionales, se aboga cada vez más por la restauración activa y las técnicas de adaptación asistida para conservar los arrecifes de coral restantes y sus funciones asociadas 62,73,74. Una técnica consiste en la translocación de individuos dentro de su rango de distribución actual de especies para aumentar la tolerancia al estrés térmico75. Con respecto a la restauración de algas formadoras de dosel, la 'grava verde' tiene un marco personalizable para explorar técnicas de adaptación asistida como la translocación de genotipos resilientes a áreas vulnerables, la manipulación no genética como la hibridación o la aclimatación de individuos al estrés ambiental62 con resultados dirigidos a la obtención de cepas más resistentes para los programas de restauración76,77.
Aprovechar el apoyo local para mejorar los esfuerzos de restauración es crucial para mantener el éxito de la conservación de los ecosistemas de algas marinas. La participación de las partes interesadas locales puede aumentar la aceptación local de las necesidades de restauración 6,50 y promover la gestión costera que, posteriormente, podría dar lugar a una mayor financiación y longevidad de la protección de los ecosistemas de algas marinas. Al igual que con todas las demás metodologías de restauración de algas marinas, los marcos estructurados de toma de decisiones que integren diversos objetivos ecológicos, socioeconómicos y de conservación ayudarán a lograr resultados óptimos para los ecosistemas de algas marinas y las comunidades que sustentan11.