Un gel para «reparar» los arrecifes de coral
Una tinta inteligente inspirada en algas marinas podría revolucionar la restauración de arrecifes de coral. SNAP-X multiplica por 20 el asentamiento de larvas y promete devolver la vida a ecosistemas moribundos.
Por Enrique Coperías
Daniel Wangpraseurt y Samapti Kundu, de la Universidad de California en San Diego, supervisan el crecimiento del coral en un acuario experimental del Instituto Oceanográfico Scripps. Cortesía: Erik Jepsen/UC San Diego.
Los corales, esos silenciosos arquitectos del océano, están en peligro. Más allá de su belleza caleidoscópica, los arrecifes de coral que forman son pilares de biodiversidad y sustento para millones de personas. Pero su supervivencia está amenazada como nunca antes.
Ante este escenario, un equipo de científicos de la Universidad de California en San Diego, en Estados Unidos, ha presentado un avance notable para intentar paliar esta situación: SNAP-X, un biomaterial que imita el entorno químico de los arrecifes saludables y mejora exponencialmente el asentamiento de corales jóvenes.
Esta tinta bioactiva podría convertirse en un nuevo aliado clave para la restauración marina en un planeta que se calienta.
¿Por qué es tan importante aumentar el asentamiento de corales?
Las larvas de coral, como muchos otros invertebrados marinos, pasan sus primeras etapas de vida flotando libremente en el agua. Pero en algún momento deben asentarse y transformarse en pólipos que construyen arrecifes. La elección del lugar no es casual.
«Los corales son animales, y sus larvas son selectivas sobre dónde se van a fijar, porque una vez que lo hacen, ya no pueden moverse», explica Daniel Wangpraseurt, biólogo marino y autor principal del estudio.
Esta selección depende, en buena parte, del olor químico del entorno: ciertos compuestos indican que las larvas están en un hábitat sano y seguro.
Uno de los principales responsables de emitir esas señales positivas son las algas calcáreas rojas, conocidas como algas coralinas crustosas. En los arrecifes saludables, estas algas cubren las rocas y liberan metabolitos que inducen a las larvas de coral a fijarse cerca de ellas. Sin embargo, los arrecifes degradados, que han sido colonizados por algas oportunistas, ya no emiten esas señales.
Por el contrario, pueden liberar compuestos disuasorios que repelen a los corales, contribuyendo así al colapso ecológico.
¿Qué es SNAP-X y por qué puede cambiar el futuro de los arrecifes?
Para abordar esta barrera, Wangpraseurt y su equipo, que incluye expertos en química, ingeniería y biología marina, diseñaron SNAP-X. Se trata de una nanotinta que libera de forma prolongada los compuestos que les gustan a los corales. El biomaterial consta de tres ingredientes clave:
✅ Nanopartículas de sílice: encapsulan compuestos químicos extraídos de algas coralinas crustosas).
✅ Hidrogel biodegradable: compuesto por polímeros PEGDA (polietilenglicol diacrilato), de gran resistencia mecánica y capacidad de fotopolimerización; y GelMA (gelatina metacrilada), un derivado natural de la gelatina, biocompatible y biodegradable, ideal para imitar tejidos biológicos. EL gel permite una liberación lenta y sostenida.
✅ Aplicación con luz UV: el biomaterial se fija fácilmente mediante fotopolimerización, incluso bajo el agua.
La clave está en su liberación lenta y controlada: SNAP-X actúa como un sistema de dosis prolongada, parecido a los fármacos de liberación sostenida en medicina. «Si simplemente viertes estos compuestos al mar, se disipan muy rápido, y las larvas no pueden detectarlos —explica Samapti Kundu, primera autora del estudio y especialista en nanotecnología. Y añade—: Necesitábamos algo que los liberara lentamente, como una medicina de liberación extendida que funcionara bajo el agua».
Resultados contundentes: hasta 20 veces más corales
El gel puede aplicarse con brocha o spray sobre sustratos marinos —naturales o artificiales— y, tras un breve proceso de fotocurado —proceso en el que un material líquido se solidifica al exponerlo a luz ultravioleta (UV)—, queda adherido y libera los compuestos atrayentes durante más de un mes. Esto permite sincronizar su uso con los eventos naturales de reproducción de los corales, que suelen ocurrir una vez al año y durante muy pocos días.
Los ensayos de laboratorio iniciales mostraron que SNAP-X multiplicaba por seis la tasa de asentamiento de la especie Montipora capitata, un coral fundamental en los arrecifes de Hawái. Pero los resultados más impresionantes vinieron de pruebas más realistas, en sistemas que simulan el flujo natural del agua del mar: allí, el asentamiento aumentó hasta veinte veces en comparación con superficies sin tratamiento.
«Creo que este material es un verdadero avance que puede hacer una gran contribución a la restauración de arrecifes», afirma Wangpraseurt.
«Durante años, los científicos biomédicos han desarrollado nanomateriales como transportadores de fármacos, y aquí logramos aplicar ese conocimiento al mundo marino —explica este biólogo marino. Y añade—: Esta investigación demuestra que, al unir ideas de distintos campos científicos, se pueden crear soluciones innovadoras para problemas difíciles como salvar los arrecifes».
Ante el riesgo de perder hasta el 99 % de los arrecifes por el cambio climático, soluciones como SNAP-X no solo son innovadoras: son vitales para la supervivencia de estos ecosistemas. Foto: Oleksandr Sushko
Del laboratorio al océano: una tecnología lista para desplegarse
Más allá del laboratorio, SNAP-X demostró ser estable y funcional en condiciones marinas. Las nanopartículas no porosas aseguran una degradación lenta, mientras que el hidrogel —compuesto por PEGDA y GelMA— mantiene una alta porosidad y resistencia mecánica durante semanas.
El material incluso cambia su consistencia con el tiempo: comienza siendo firme, lo que facilita el asentamiento de las larvas, y se ablanda progresivamente, ayudando así al crecimiento del nuevo coral sobre su superficie.
Otro punto destacado es la posibilidad de imprimirlo en 3D. Dado que SNAP-X se activa con luz, puede usarse para crear microestructuras complejas que imitan las formas naturales de los arrecifes, como hendiduras y rugosidades, donde las señales químicas se acumulan mejor y las larvas tienden a fijarse.
¿Se puede escalar SNAP-X para un uso masivo?
Los componentes de SNAP-X —sílice, gelatina y polímeros— son económicos y ampliamente disponibles. Además, el proceso de aplicación es rápido y compatible con tecnologías ya utilizadas en la restauración marina.
«Queremos que este material se use y tenga un impacto real —afirma Wangpraseurt, quien junto a Kundu está impulsando su escalamiento comercial a través de una startup llamada Hybrid Reef Solutions. Y continúa—: Para mí, eso significa que no podemos dedicarnos solo a investigar: también tenemos que avanzar en el desarrollo empresarial».
La iniciativa cuenta con el respaldo de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de Estados Unidos (DARPA), dentro del programa Reefense, que busca soluciones híbridas —naturales y tecnológicas— para proteger las costas. SNAP-X encaja perfectamente en esta visión: una intervención bioinspirada que combina ingeniería de precisión con procesos naturales.
La investigadora postdoctoral Samapti Kundu prepara el gel SNAP-X en el Laboratorio de Ecofisiología e Ingeniería de Arrecifes Coralinos del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego. Cortesía: Erik Jepsen / UC San Diego.
Un gel flexible para distintos entornos
Aunque los experimentos se realizaron con una sola especie, los científicos creen que SNAP-X es adaptable. «Podemos cargarlo con metabolitos de algas locales según la región donde se use —explica Wangpraseurt. Estudios previos sugieren que los compuestos clave son comunes en distintas especies de algas coralinas crustosas, tanto del océano Pacífico como del Caribe, por lo que las perspectivas de aplicación global son prometedoras.
Además, la plataforma SNAP-X podría ampliarse para incorporar otras señales químicas conocidas por inducir asentamiento, como el tetrabromopirrol (producido por bacterias), neurotransmisores cnidarios y pigmentos fotosensibles bacterianos.
Esta flexibilidad permitiría personalizar la fórmula según las necesidades de cada arrecife y especie.
Biomimesis e ingeniría contra el colapso ecológico
Este avance representa un cambio de paradigma: frente a la narrativa de colapso ecológico, SNAP-X propone una solución activa, basada en la biomímesis y la ingeniería.
«Estoy cansado de escuchar que los corales se están muriendo —declara Wangpraseurt—. Me interesa más qué podemos hacer al respecto».
Su laboratorio, en el Instituto Scripps de Oceanografía, combina biología marina, física y nanotecnología para crear nuevas herramientas de conservación.
Pero aún quedan algunas preguntas en el aire: ¿pueden los metabolitos producirse a gran escala sin perder su efectividad? ¿Qué impacto tendrá SNAP-X en otras especies marinas? ¿Cómo se integrará con estructuras de restauración ya existentes?
Responderlas será crucial para aprovechar todo el potencial de esta tecnología. Mientras tanto, SNAP-X ya ofrece una herramienta poderosa para quienes trabajan en el campo, una estrategia para atraer de vuelta a los corales a lugares donde han desaparecido.
En un contexto de emergencia ecológica, con proyecciones que indican que hasta el 99% de los arrecifes podrían desaparecer si se supera el umbral de los 2 °C de calentamiento global, innovaciones como esta son más que bienvenidas: son necesarias. SNAP-X demuestra que, con creatividad y colaboración interdisciplinaria, aún es posible darle a los arrecifes una nueva oportunidad. ▪️
Información facilitada por la Universidad de California en San Diego
Fuente: Kundu, Samapti et al. Biomimetic chemical microhabitats enhance coral settlement. Trends in Biotechnology (2025). DOI: 10.1016/j.tibtech.2025.03.019
