Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino MODULO 2 OBJETIVOS TEMAS TIEMPO PNUMA/PAC 2-1 LA NATURALEZA DEL MEDIO AMBIENTE MARINO 1. Describir la naturaleza bioquímica del medio ambiente marino y explicar los vínculos entre los ecosistemas marinos. 2. Desarrollar una consciencia acerca de que el Mar Caribe funciona como un ecosistema único. 2.1 2.2 2.3 2.4 La naturaleza heterogénea del mar (1.5 horas) Los ecosistemas costeros (0.5 hora) El Mar Caribe como una bioregión (0.5 hora) El medio ambiente marino: fuente y vertedero (0.5 hora) 3 horas lectivas Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-2 MODULO 2 LA NATURALEZA DEL MEDIO AMBIENTE MARINO TEMA 1 La naturaleza heterogénea del mar OBJETIVO Demostrar que el medio ambiente marino está compuesto por una serie de ecosistemas bien definidos. SIGNIFICACION La complejidad y la interacción biológica están determinadas por factores biofísicos. Por ello, el éxito del manejo de los recursos marinos requiere de una apreciación de la diferenciación espacial de los parámetros físicos y el impacto sobre la diversidad y las funciones biológicas. PRESENTACION Conferencia, discusión con los participantes EQUIPOS / MATERIALES EJERCICIO Retroproyector Ninguno 1.5 horas TIEMPO PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-3 INTRODUCCION Aunque el agua del mar cubre aproximadamente el 71% de la superficie de la tierra (Tait, 1981), el medio ambiente marino no es un cuerpo de agua homogéneo, ya que abarca muchos y diferentes ambientes. Esos ambientes van desde las frías y oscuras profundidades oceánicas hasta las bien iluminadas superficies que se mezclan mediante la acción de las olas, y desde el mar abierto hasta la muy variable zona de transición entre la tierra y el mar. El mar ha albergado la vida desde sus orígenes y sostiene una enorme variedad y abundancia de organismos, desde las diminutas formas de plancton vegetal hasta las gigantescas ballenas. Numerosos recursos vivos y servicios de él provenientes han jugado un papel importante en el desarrollo y sostenimiento de la civilización. Las variables que determinan la composición biótica y las características ecológicas de las diferentes zonas son: Luz y profundidad; temperatura; presión; oleaje; corrientes; mareas; composición química (salinidad, gases, nutrientes); turbidez y sedimentación; tipo de fondo (substrato); dispersión y migración; alimento; relaciones tróficas (depredación – competencia); proximidad de las masas terrestres. LUZ Y PROFUNDIDAD La luz es él más importante factor ecológico en el mar que directa ( fotosíntesis, calor y visión) o indirectamente controla la distribución de la mayoría de los organismos vivos. La luz cambia de intensidad y longitud de onda en la medida en que atraviesa el mar. Suponiendo que la iluminación incidental sea consistente, la cantidad de luz que penetra en la superficie depende de: Las condiciones de la superficie (una superficie turbulenta refleja más luz que una en calma); La absorción y refracción por parte de la columna de agua; y La turbidez del agua. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-4 Mientras más turbia sea el agua, menos cantidad de luz penetrará e, incluso en las claras aguas oceánicas, aproximadamente el 80% de la luz es absorbida en los primeros 10 m. Dando por sentado que las fosas del lecho oceánico alcanzan una profundidad de 11 km, la luz (y el calor asociado a ella) es confinada a una capa muy fina de la superficie del océano. Un segundo aspecto de relevancia es que el agua refracta (descompone) la luz y las diferentes longitudes de onda se absorben en diferentes proporciones. Las longitudes de onda infrarrojas y ultravioletas son habitualmente las primeras en ser absorbidas, mientras que la parte azul-verde del espectro es la que más penetra en el agua clara. Otrosfactores, tales como la turbidez y la concentración de plancton, también afectan la proporción de la absorción y las diferentes proporciones de atenuación de las diferentes longitudes de onda. Lo que importa es que, debido a la limitada penetración de la luz, la producción fundamental en el medio ambiente marino tiene lugar esencialmente en las capas superiores, donde existe suficiente luz para respaldar la fotosíntesis. Aunque los diferentes organismos se congregan en niveles diferentes de la columna de agua, la fauna marina es más abundante en las capas de la superficie (a menos de 50 m, extendiéndose hasta los 100 m en condiciones en que exista claridad, cerca del ecuador en el verano) (Tait, 1981). Este factor también influye en la distribución y comportamiento de los organismos (diurnos y nocturnos, migraciones verticales) TEMPERATURA La temperatura es una de las variables oceanográficas y ecológicas más importantes, afecta los procesos ecológicos del océano de dos formas fundamentales: Afectando la fotosíntesis Afectando la mezcla de la columna de agua. La tasa de fotosíntesis aumenta en la medida que aumenta la temperatura, hasta un cierto máximo. Los aumentos de temperatura más allá de ese máximo traen como resultado una rápida reducción de la proporción de la fotosíntesis. Se ha sugerido que la eficiencia de la actividad fotosintética sea probablemente equivalente en los climas templados y tropicales, debido a los rasgos de adaptación del fitoplancton asociado a estos climas (Tait, 1981). La mezcla de la columna de agua provocada por los gradientes de densidad generados por la temperatura facilita el movimiento de nutrientes hacia los niveles más profundos del océano (el agua más fría es más densa y por ello se hunde). Ver también la información sobre el efecto de la temperatura en los gradientes de densidad que aparece en la subsección sobre las corrientes (ver 2.5). PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-5 Este parámetro presenta una gran variación en las aguas superficiales (de –2°C a 30°C) y muy poca variación en las aguas profundas (de –1°C a 4°C) Uno de los factores que más contribuye a los gradientes de temperatura en el mar es la latitud. En las latitudes bajas, como en el Caribe, el calor es absorbido en la superficie del mar, lo cual produce una delgada capa cálida con temperaturas que fluctúan entre 26 y30° C. Esta delgada capa cálida se encuentra separada del agua más profunda y más fría por una capa de discontinuidad o termoclina, que se encuentra generalmente entre los 100 y 500m. La permanencia de esta termoclina (en contraste con las aguas templadas) es la razón principal de que los mares tropicales (incluyendo el Mar Caribe) se consideren la mejor opción para la utilización de la tecnología para la conversión de energía termal oceánica (OTEC). Las diferencias de temperatura provocan fuertes movimientos verticales y horizontales de las masas de aguas. La mayor densidad de las masas de agua fría genera grandes corrientes y el hundimiento de los nutrientes, el fuerte gradiente entre aguas superficiales y profundas (termoclina) genera fuerte estabilidad e impide el reciclaje de los nutrientes hacia las capas fotosintéticas superiores (trópico oligotrófico). También controla la distribución de los organismos (alta biodiversidad tropical) y afecta el tamaño, metabolismo, crecimiento, reproducción y supervivencia de los organismos (rangos óptimos, estacionalidad, efectos del Niño, mortandades y enfermedades masivas, etc.) Este poderoso control sobre la distribución y el comportamiento de los organismos marinos, unido a la concentración de la productividad en las capas superiores de los mares tropicales, hace esperar que los recursos pesqueros del Caribe estén muy concentrados en la delgada capa superior del mar. De hecho, gran parte de la producción de peces del Caribe tiene lugar en los bancos oceánicos poco profundos y en los arrecifes de coral. CORRIENTES “Las principales corrientes de los océanos son provocadas por los efectos combinados del viento y las presiones barométricas en la superficie y las diferencias en densidad entre las diferentes partes del mar” (Tait, 1981). Un factor importante que afecta tanto a la acción del viento como a las mismas corrientes es la rotación del planeta. Las diferencias en densidad se deben a las de la temperatura y la salinidad, las primeras son el resultado del enfriamiento (y hundimiento) de las masas de agua de los polos norte y sur. El hundimiento de las masas de agua en los dos polos produce excesos de flujo que se manifiestan como corrientes “profundas,” las cuales actúan para transportar los nutrientes y el oxígeno a las capas más profundas de los océanos. El agua más densa que se hunde en los polos es constantemente reemplazada por el agua más cálida de la superficie, proveniente de la región ecuatorial, lo que trae como resultado las corrientes “superficiales.” PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-6 La existencia de corrientes giratorias (giros o lazos) de escalas medias o pequeñas pueden contribuir a elevar el endemismo e influyen en los patrones de dispersión de los organismos sobre todo en sus fases planctónicas (huevo y larva), y por tanto en el reclutamiento posterior de las larvas y juveniles a sus zonas de residencia. El agua de la superficie oceánica entra al Caribe a través de una serie de pasos existentes entre las islas del este de la cadena del Caribe, y sus flujos se derivan principalmente de la Corriente Ecuatorial del Norte y la Corriente de Guyana. La afluencia de agua de las profundidades al Caribe es relativamente pequeña y tiene lugar principalmente como parte de las Aguas Profundas del Atlántico Superior, que entran por la Cuenca de las Islas Vírgenes (Watlington y Donoso, 1996). Estas corrientes fluyen a través del Caribe y el Golfo de Méjico antes de partir hacia el Atlántico Norte como la Corriente del Golfo. Este patrón de corrientes tiene su impactos en los elementos esenciales de los recursos del Caribe y su manejo, particularmente en relación con cuestiones tales como la renovación de las reservas pesqueras y el movimiento de la contaminación y las enfermedades (ver también la sección sobre el bioregionalismo). Puesto que la afluencia de agua de las profundidades hacia la cuenca del Caribe es relativamente pequeña, se cree que el reabastecimiento de las capas profundas y del lecho del Mar Caribe tiene lugar lentamente durante largos períodos de tiempo. COMPOSICION QUIMICA DEL AGUA DE MAR El agua del mar es una compleja mezcla de materiales inorgánicos y gases disueltos (sin contar además, los materiales orgánicos e inorgánicos que están simplemente en suspensión). La cantidad de materiales inorgánicos disueltos es lo que le da al agua del mar su salinidad. Como esa cantidad es generalmente de 35g/kg, la salinidad del agua del mar es usualmente del 35‰ No obstante, parámetros tales como la lluvia, la evaporación, los glaciales que se derriten, el drenaje terrestre, etc., influyen en los niveles de salinidad de forma local. Salinidad La Tabla 2.1 muestra los principales constituyentes inorgánicos del agua del mar. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-7 Tabla 2.1: Principales constituyentes del agua oceánica (S = 35.00‰) Constituyente Sodio Magnesio Calcio Potasio Estroncio Cloruro Sulfato (como SO4) Bromuro g/kg 10.770 1.300 0.412 0.399 0.008 19.340 2.710 0.067 Carbono (presente como bicarbonato, desde 0.023, a pH carbonato, y dióxido de carbono molecular) 8.4, hasta 0.027 a pH 7.8 Fuente: Tait, 1981 Gases disueltos Todos los gases atmosféricos están presentes en solución en el agua del mar. El oxígeno varía generalmente entre 0 y 8,5ml/l, con los valores más altos cerca de la superficie, donde se logra algún equilibrio con el oxígeno atmosférico. El dióxido de carbono está presente principalmente como iones de bicarbonato y es el principal factor que controla el pH del agua del mar (normalmente entre 7,5 y 8,4). Nutrientes Otros de constituyentes menores del agua del mar pueden considerarse también como nutrientes esenciales para el crecimiento vegetal. Estos nutrientes incluyen el nitrógeno (como nitrato), el fósforo (como fosfato), el silicio (como silicato), el hierro y el manganeso. De ellos, el nitrato y el fosfato se consideran como los nutrientes controladores, la proporción nitrato: fosfato permanece bastante constante y es 7:1 en peso, y 15:1 en iones (Tait, 1981). Debido a que esos elementos menores son esenciales para el crecimiento vegetal, se les considera nutrientes limitantes y las plantas los absorben de forma selectiva. Como tal, la PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-8 entrada de nutrientes al medio ambiente marino estimula el crecimiento rápido de las especies vegetales, especialmente las algas. El nitrógeno está presente en el agua del mar de varias formas, nitrato (1-600g/l), nitrito (015g/l), iones amónicos (0,4-50g/l) y vestigios de nitrógeno en compuestos orgánicos (30200g/l). La concentración es generalmente menor en la superficie (1-120g/l), debido a la absorción por parte de las plantas. El fósforo está presente fundamentalmente como iones de ortofosfato (<1-100g/l), con restos de fósforo orgánico (<1-30 g/l). Al igual que el nitrógeno, las concentraciones de fósforo son bajas y variables en la superficie (0-20 g/l P de fosfato) y aumentan con la profundidad, con concentraciones máximas entre los 500-1 500m COMUNIDADES MARINAS DEL BENTOS Las comunidades marinas del bentos se clasifican basándose en el substrato, la profundidad, la temperatura y la salinidad (Tait, 1981). Estas comunidades comprenden las siguientes: 1. Comunidades someras y salobres Generalmente poseen sus límites superiores de distribución hacia la costa. La temperatura fluctúa según la latitud, pero son normalmente euritérmicas dentro de un amplio margen. La salinidad varía mucho (7-34‰) y son normalmente eurihalinas. 2. Comunidades alejadas de la costa Generalmente poseen límites superiores de distribución por debajo del nivel más bajo de las mareas primaverales o de sicigia. Normalmente son euritérmicas y eurihalinas, pero dentro de márgenes más estrechos que las comunidades de aguas someras (salinidad 23-35.5‰). 3. Comunidades profundas Por lo general sus límites superiores de distribución no suben encima de los 70 m de profundidad. Normalmente, son estenotérmicas y estenohalinas, con límites de salinidad de 34-35.5‰. Los factores que afectan la distribución de los organismos marinos y, por ello, los tipos y la distribución de las comunidades de bentos, incluyen los siguientes: Temperatura; composición del agua; velocidad de las corrientes; profundidad y presión; iluminación; PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-9 salinidad; turbidez; material del substrato; disponibilidad de alimento; y competencia biológica. Según lo esperado, algunos factores (tales como la velocidad de las corrientes) ejercen una influencia dominante sobre otros (tales como la concentración de oxígeno) y, por ello, varios factores interrelacionados operan para determinar la estructura y el funcionamiento de las comunidades de bentos. INFLUENCIA COSTERA El área de la interfase tierra-mar, conocida comúnmente como la zona costera, abarca tres divisiones: la tierra, el litoral o zona intermareal (que se inunda periódicamente) y la zona del sublitoral (que se extiende desde la zona intermareal hasta el borde de la plataforma continental). La calidad del agua, la distribución y los tipos de tierra periódicamente sumergida, los tipos y la distribución de las comunidades de bentos, y la disponibilidad y el estado de los peces y otros recursos marinos varían mucho. No sólo existe variación en el espacio, sino que incluso en una misma localidad las condiciones pueden cambiar de forma significativa en diferentes intervalos de tiempo. Esta gran variabilidad es influida por los factores siguientes: Ausencia o presencia de una plataforma costera y la variabilidad batimétrica que conduce a la línea costera; Estación del año (invierno vs. verano); Drenaje (seco vs. lluvioso); Topografía (ausencia o presencia de grandes llanuras); Tipo de línea costera (rocosa, de playa, etc.); Configuración y complejidad de la línea costera (abierta, de bahía, etc.); Variación de la marea; y Patrón de pluviosidad. Estos parámetros determinan las condiciones físicas de un sitio y, por consiguiente, el hecho de que un área sea o no conveniente para la colonización por parte de asociaciones particulares de plantas y animales. Los factores físicos y químicos que cambiarían, según sea la mezcla de las anteriores “fuerzas mayores” son: La periodicidad de exposición de las áreas intermareales; la temperatura; la velocidad de las corrientes; PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-10 la acción de las olas; las concentraciones de oxígeno, materiales orgánicos, nutrientes, materiales inorgánicos y alimento; la salinidad; y el aporte de agua dulce, la turbidez y la iluminación. Superpuestas en esta variación natural están los aportes al medio ambiente litoral debido a las actividades humanas. Las actividades humanas no sólo exacerban los efectos de algunas de las fuerzas mayores, sino que también agregan nuevos factores tales como los contaminantes de desechos químicos y sólidos, y los nutrientes de las aguas residuales y la actividad agrícola. Además de cambiar la variabilidad del medio ambiente cercano a la costa, las actividades humanas también afectan de forma directa las funciones naturales de estos ecosistemas costeros (Módulo 3). PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino MODULO 2 LA NATURALEZA MARINO DEL 2-11 MEDIO AMBIENTE TEMA 2 Ecosistemas costeros OBJETIVO Demostrar que los ecosistemas costeros brindan una serie de bienes y servicios y que esos ecosistemas están interrrelacionados. SIGNIFICACION Los vínculos entre los ecosistemas costeros no siempre son reconocidos o apreciados. Como tal, al tomar decisiones sobre la distribución espacial de la actividad económica, a menudo se alteran procesos esenciales de los ecosistemas. Por ello, para mantener la integridad de los ecosistemas, es necesario comprender los ecosistemas y sus vínculos. PRESENTACION Conferencia EQUIPOS / MATERIALES Retroproyector EJERCICIO Ninguno TIEMPO 0.5 horas PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-12 INTRODUCCION Cuando los recursos naturales renovables ocurren de forma interrelacionada para formar agrupaciones características, se les conoce como ecosistemas. Un ecosistema se puede definir simplemente como una comunidad biológica de organismos interactuantes y su ambiente físico. Los ecosistemas típicos que tienen lugar en la zona costera son los siguientes: Los bosques costeros; las comunidades de arbustos costeros; las playas; los humedales (de agua dulce y de agua salada); el litoral rocoso; los pastizales marinos; los arrecifes de coral; las comunidades del bentos; el mar abierto. Todos estos ecosistemas están conectados (excepto los bosques y las comunidades de arbustos) por el movimiento del agua de la tierra hacia el mar (influencia terrestre) y del mar abierto hacia la tierra (influencia oceánica). Los vínculos existentes entre estos ecosistemas se pueden determinar también de acuerdo a algunas de sus funciones ecológicas (Tabla 2.2), e incluyen los siguientes: Los humedales y los pastizales marinos que realizan una función de criaderos para las especies de fauna marina; Los humedales costeros que atrapan los sedimentos y reducen las concentraciones de nutrientes y contaminantes antes de que alcancen el medio ambiente marino; La exportación de materiales orgánicos que van desde las comunidades de los humedales y los pastizales marinos hasta los arrecifes coralinos cercanos; La protección de algunas comunidades litorales por parte de los sistemas de arrecifes coralinos; y El reclutamiento de cierta fauna marina (corales, peces, etc.) desde las áreas situadas corriente arriba (algunas de esos reclutamientos tienen lugar a cientos de millas de distancia PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-13 Tabla 2.2: Funciones naturales y económicas de los principales ecosistemas marinos seleccionados Ecosistema Bosques Función PNUMA/PAC Protegen contra inundaciones Proporcionan resinas, aceites, medicinas Aseguran la disponibilidad de agua Proporcionan alimentos y bebidas Evitan la erosión Brindan madera para combustible y carbón vegetal Proporcionan madera para la construcción Hábitats de especies de vida silvestre Respaldan el turismo Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino Humedales (manglares) Producción de biomasa de hasta 30 ton/ha; en manglares ribereños, el tipo de manglar más desarrollado, la hojarasca constituye 20-40% de la producción neta (10g/m2/día). Parte de esta gran producción es exportada a ecosistemas adyacentes. Cerca del 10% se manifiesta en recursos alimenticios al hombre (peces, camarones, etc.) Arrecifes coralinos Restringidos a los trópicos (> 200C), con aguas claras, salinidad alta, poca sedimentación, buena iluminación, sustrato duro, y oleaje y corrientes moderados. Alta productividad y biomasa en aguas oligotróficas: 5-20 g/m2-día (en aguas oceánicas adyacentes es solo 0.05-0.3 g/m2-día). Pueden producir hasta 400-2000 ton. de calcio al año. Enorme biodiversidad, solo comparable a los bosques tropicales. Presentan una marcada zonación. Pastizales marinos Se distribuyen solo hasta 40 m de profundidad y su distribución y biomasa están controladas por la luz (turbidez y profundidad), el oleaje y el pastoreo (de erizos y peces). Biomasa y productividad muy alta (las hojas pueden crecer hasta 5-10 mm/día) PNUMA/PAC 2-14 Controlan las inundaciones Criaderos de peces, camarones y langostas Trampas para sedimentos (mejoran la escorrentía de la superficie hacia el mar) Crean tierra (trampas para sedimentos) Protegen la línea costera de la acción de las olas y las tormentas Actúan como hábitats para aves, cocodrilos y otras especies de vida silvestre Proporcionan una fuente de material alimenticio para los arrecifes coralinos cercanos Proporcionan materiales para la construcción, la pesca y la artesanía Turismo y otras formas de recreación Proporcionan hábitat y alimento para los peces y otros organismos marinos Protegen la línea costera de la acción de las olas Brindan material a las playas arenosas Turismo y otras formas de recreación Productos pesqueros de gran valor Favorecen asentamiento de manglares y pastos marinos Generación de roca calcárea, hasta sistemas insulares enteros Laboratorio viviente para investigación y educación Funcionan como criaderos de peces juveniles y de mariscos Evitan la erosión de la línea costera ya que reducen la energía de las olas y unen la arena. Esto también trae como resultado un mejoramiento de la claridad del agua. Funcionan como áreas de alimentación para tortugas, manatíes y algunas especies de peces y erizos Exportan materiales alimenticios hacia los arrecifes coral cercanos Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino costa cabezo laguna arrecifal cresta arrecifal v e r i l c a n t o terraza abrasiva meseta zona trasera 2-15 terraza coralina zona de embate ESQUEMA DE ARRECIFE CORALINO terraza arenorocosa camellones y canales LEYENDA Roca coralina Corales Roca basal Arena PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-16 LA NATURALEZA DEL MEDIO AMBIENTE MARINO MODULO 2 El Mar Caribe como Bioregión TEMA 3 Demostrar que el Mar Caribe es una sola unidad biogeográfica OBJETIVO SIGNIFICACION A menudo se considera que los recursos del Mar Caribe pertenecen a naciones en particular, de modo que es muy difícil aunar la cooperación multinacional para el manejo de esos recursos. No obstante, el movimiento de las mareas y los patrones de dispersión de larvas sugieren que el Mar Caribe es un sistema y los éxitos y fallos en el manejo de los recursos en una parte del sistema afectarán los recursos de otras partes. Conferencia PRESENTACION Retroproyector EQUIPOS / MATERIALES Ninguno EJERCICIO 0.5 horas TIEMPO PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-17 INTRODUCCION Aunque en el Tema 1 se hizo énfasis en el aspecto de que el mar no es un ambiente homogéneo, las corrientes que operan en el Mar Caribe, respaldadas por la batimetría, aseguran una conexión a todo lo largo y ancho del Caribe (incluyendo el Golfo de Méjico) mayor que entre el Mar Caribe y los océanos adyacentes. Esta conexión es sugerida por patrones tales como el transporte de larvas pelágicas por todo el Caribe. El patrón de reclutamiento y dispersión de las larvas pelágicas sugiere que las áreas de la región (incluyendo las áreas de arrecifes) están vinculadas (Roberts, 1997). Miller (1996) definió la bioregión como "…un espacio geográfico que contiene un conjunto o varios ecosistemas anidados". Esto implica que las bioregiones pueden ser de escalas diferentes (ver Tabla 2.3 abajo). Estudios recientes realizados por The Nature Conservancy con la participación de un grupo de expertos en ciencia y conservación marinas (Sullivan Sealey y Bustamante, 1999) definieron la región conocida como Gran Caribe como la Provincia Costera Biogeográfica Atlántico Noroccidental Tropical, basada principalmente en el régimen de temperatura del agua y los patrones de circulación oceánica. Asimismo, factores tales como el régimen de lluvias, y la geomorfología costera de las islas y el margen continental de la provincia, unido a la distribución de algunos grupos importantes de organismos (corales y peces) sirvieron de criterio para subdividir la provincia en 6 ecoregiones, a saber: Sur de la Florida, Golfo de México, Archipiélago de las Bahamas, Caribe Central, Antillas Menores y Guayanesa (ver mapa más abajo). Teniendo en cuenta que la ecoregion es una unidad demasiado grande para implementar de forma efectiva medidas de conservación, las ecoregiones marinas fueron subdivididas en secciones de la zona costera o “sistemas costeros”. Esta unidad es más apropiada para implementar un manejo ecológico y abarca solo decenas de kilómetros cuadrados. Los sistemas costeros , se trazaron de acuerdo a su fisonomía -dada por la geomorfología costera- y su identidad e integridad ecológica -presencia de una cierta combinacion de distintos tipos de hábitats tales como manglares, arrecifes de diferentes tipos, pastos marinos, playas arenosas, litoral rocoso, etc.). PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-18 Ecoregiones marinas de la Provincia Biogeógrafica Costera Atlántico Noroccidental Tropical (según Sullivan Sealey y Bustamante, 1999) PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-19 “Sistemas costeros” de la Ecoregion Marina Caribe Central, y los diferentes tipos, según una clasificacion basada en el hábitat dominante (Sullivan Sealey y Bustamante, 1999) PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-20 Lo que sigue a continuación son ejemplos de programas para manejar, o al menos proteger, los recursos marinos al nivel supranacional en la Región del Gran Caribe: 1. Programa del Medio Ambiente para el Caribe (Módulo 3, Apéndice 3.1); 2. El Programa de Evaluación y Manejo de los Recursos Pesqueros (CFRAMP) de la Comunidad del Caribe (CARICOM). 3. El programa de manejo de recursos naturales de la Organización de los Estados del Caribe Oriental (OECS), que es manejado por la Unidad de Manejo de Recursos Naturales de la OECS. 4. La iniciativa de CARICOM de hacer que el Mar Caribe sea designado como Area Especial en el contexto del Desarrollo Sostenible. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-21 Tabla 2.3: Jerarquías del manejo bioregional - Niveles ecológicos de organización Ecosistemas mundiales: el aire, el agua, los nutrientes, geoquímicos, migración Niveles de organización y manejo bioregional Programas mundiales e intergubernamentales - Convenciones sobre: diversidad biológica, clima, humedales, especies migratorias, acuerdos sobre bosques y germoplasma, etc. Ecosistemas regionales: Nivel provincial y bio (eco)regional Nivel paisajístico Comunidades vegetales/animales Migración - Ecosistemas locales o “sistemas costeros” Hábitats - Estructura - Composición de las especies - Variación genética - Migración local - Dinámica por pasos o agregativa Fuente: Miller, 1996 - - Programas Bioregionales: Nivel multinacional: Plan de Acción del Mediterráneo, Mar de Wadden, Reserva de la Biosfera Amistad Nivel Nacional: Parque Marino de la Gran Barrera de Coral, Parque Nacional de Yellowstone, Parque Nacional de los Páramos del Norte de York, manejo de la vida silvestre en la comunidad de CAMPFIRE, Programa de Manejo de Recursos de Hill Nivel de sitios locales: Protección comunitaria de áreas de desove, planes de manejo de cuencas locales y esfuerzos para la rehabilitación de bosques Actividades capacidades indicativas de cada nivel Negociación intergubernamental Diplomacia Respaldadas por la ciencia, la información y el manejo Ciencias Compilación, procesamiento y entrega de información Planificación Regional, planificación y cooperación entre países Planificación y manejo de áreas protegidas Mecanismos cooperativos para terratenientes privados, públicos y comunales Desarrollo de políticas y tecnologías para estimular el uso de prácticas sostenibles en la silvicultura, la agricultura, la pesca, la vida silvestre, el turismo y el manejo de cuencas Monitoreo y envío de informes Desarrollo y uso de habilidades y conocimientos (tradicionales y tecnológicos) para proteger, restaurar, inventariar, investigar y recolectar de forma sostenible los recursos naturales MODULO 2 LA NATURALEZA DEL MEDIO AMBIENTE MARINO TEMA 4 El Medio Ambiente Marino: Fuente y Vertedero PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-22 OBJETIVO Reafirmar las capacidades productivas y asimiladoras de los mares SIGNIFICACION Aunque el medio ambiente marino brinda una serie de bienes y servicios, la integridad del sistema se daña porque los subproductos de las actividades terrestres se transportan de forma rutinaria hacia el medio ambiente marino. PRESENTACION Discusión en grupo EQUIPOS / MATERIALES Ninguno EJERCICIO Particularizar las funciones de fuente y vertedero del medio ambiente marino TIEMPO 0.5 horas INTRODUCCION El medio ambiente marino brinda una serie de bienes y servicios que los seres humanos utilizan para una diversidad de propósitos (Módulo 3). Por ello, se puede decir que el medio ambiente marino es una fuente de bienes. Los bienes y servicios proporcionados por el medio ambiente marino incluyen: 1. a. Bienes para el consumo directo y para el uso como materia prima Consumo primario – el agua, los alimentos, etc.; PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino b. 2-23 Materia prima – joyería, materiales de construcción, medicinas, etc. 2. Suministro de servicios Transporte, recreación, educación, dispersión de la fauna marina, etc. 3. Mantenimiento de sistemas de apoyo a la vida Mantenimiento del equilibrio atmosférico, etc. Por lo contrario, los seres humanos utilizan el medio ambiente marino como una vía para verter sus desechos: las aguas residuales, los vertimientos industriales e incluso (en el pasado reciente) los materiales peligrosos. Además, grandes cantidades de materiales inorgánicos, orgánicos y hechos por el hombre que se encuentran naturalmente en la tierra, o que son depositados allí por los humanos, con el tiempo llegan al medio ambiente marino. Incluso subproductos gaseosos que son lanzados a la atmósfera se depositan finalmente en el medio ambiente marino, de forma directa o indirecta, mediante las corrientes y arroyos. Además de las entradas humanas directas y de las del drenaje proveniente de la tierra, el medio ambiente marino funciona de forma natural como un vertedero (o destino final, “sink” en inglés). Una de esas funciones es la regulación de la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera. En este sentido, se ha sugerido que los arrecifes de coral funcionan como vertederos mundiales para el dióxido de carbono y se le debe dar al manejo de esos arrecifes el mismo nivel de importancia que a los bosques tropicales. Bibliografía Barnes, R.S.K. y K.H. Mann (eds.). 1980. Fundamentals of Aquatic Ecology. Blackwell Scientific Publications, Oxford. Miller, K. 1996. Balancing the Scales: Guidelines for Increasing Biodiversity's Chances Through Bioregional Planning. World Resources Institute. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-24 Roberts, C. 1997. Connectivity and Management of Caribbean Coral Reefs, Science, 178:1454-1457, 21 Tait, R.V. 1981. Elements of Marine Ecology: An Introductory Course. 3rd Edition. Butterworths, London. Watlington, R.A. y M.C. Donoso. 1996. Ocean Features Influencing Small Island Circulation Patterns: Case Studies’ In Small Islands: Marine Science and Sustainable Development. Coastal and Estuarine Studies, Vol. 51, pp. 56-70, The American Geophysical Union. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-25 A continuación se presenta un estudio de caso como forma de ejemplificar el tipo, organización y nivel de la información relevante a compilar que sobre los ecosistemas y recursos marinos de un país y región, su utilización, y los factores antropogénicos que los amenazan ESTUDIO DE CASO Hábitats y ecosistemas marinos de Cuba: distribución, importancia, amenazas y explotación (P.M. Alcolado, comunicación personal) HÁBITATS Y ECOSISTEMAS MARINOS DE CUBA La plataforma marina del Archipiélago Cubano posee una extensión de 67 831 km2, y la porción oceánica de la Zona Económica Exclusiva que la rodea, 67831 km2. Los principales ecosistemas marinos de Cuba son los arrecifes y los pastos marinos (estos últimos conocidos en Cuba como seibadales), aunque no se pueden dejar de mencionar los fondos arenosos (que incluyen a las playas), los fondos fangosos, los fondos rocosos de macrolaguna y las lagunas costeras. Arrecifes coralinos Los arrecifes en Cuba aparecen en forma de crestas (restingas), promontorios (cabezos o arrecifes de parche), barras alternadas con canales de arena (fondos de camellones, o de macizos y canales, como le llaman en México), y tapizan cantos y terrazas rocosas, entre otras variadas estructuras. Distribución Más del 98% de los 3966 km del borde de la plataforma marina de Cuba está orlado por arrecifes coralinos frontales. En muchos lugares estos arrecifes poseen crestas arrecifales en su parte más somera. En los anchos sectores del noroeste (Golfo de Guanahacabibes), sudoeste (Golfo de Batabanó) y sudeste (Golfo de Ana María-Guacanayabo) de la plataforma marina, se encuentran áreas dispersas de arrecifes de parche. Según Zlatarsky y Martínez-Estalella (1980), En el Golfo de Guacanayabo existen arrecifes sobre fondo fangoso. Utilidad e importancia Son fuentes de muchos recursos pesqueros de calidad y precio generalmente superior a los de otros ecosistemas costeros. Aportan numerosas sustancias que se emplean como fármacos y reactivos de interés bioquímico y experimental. Algunos corales sirven para implantes óseos (obtención de hidroxiapatita). Ofertan variados productos para la elaboración de objetos de artesanía y bisutería. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-26 Constituyen una de las principales fábricas de la arena que nutre las playas y que en algunos países (no en Cuba) se emplea en la construcción. Sus barreras o crestas brindan una efectiva protección a las costas contra la erosión producida por el oleaje. También protegen poblados y edificaciones de las costas. Constituyen un extraordinario atractivo para la industria del turismo y de buceo. Tienen gran valor ecológico por constituir el área vital de refugio o reproducción de gran cantidad de especies incluyendo las comerciales. Poseen gran valor intrínseco por su carácter único. A pesar de su muy limitada extensión sobre el océano, albergan la cuarta parte de las especies del mundo. Poseen un gran valor educacional, científico y ético. Son indicadores de la calidad de las aguas marinas y de los efectos de los cambios climáticos globales. Por sus propiedades y servicios, los arrecifes son considerados áreas ecológicamente sensibles. Principales amenazas Desarrollo urbano, industrial y agrícola. Cerca de la mitad de los arrecifes del borde de la plataforma cubana (54 %) están separados de la Isla Principal por anchos cuerpos de agua someros y por grupos de cayos que limitan considerablemente la influencia antropogénica. Grandes extensiones de las costas de la isla están sólo ligeramente urbanizadas o industrializadas. Sin embargo, las cuencas hidrográficas han sido extensivamente deforestadas desde tiempos remotos, lo que incrementa el escurrimiento de aguas, contaminantes y sedimentos al mar. La sedimentación inducida por la deforestación puede estar afectando alrededor del 30% de los arrecifes coralinos del borde de la plataforma. La contaminación a niveles críticos en los arrecifes coralinos de Cuba tiene una extensión restringida (< 3%) (Alcolado et al., 1994). La contaminación orgánica y química impactan fuerte y negativamente a los arrecifes coralinos de la Ciudad de Habana. Se supone que algún grado de contaminación puede estar impactando los arrecifes cercanos a las entradas de otras bahías y asentamientos humanos. En varios arrecifes se ha observado un excesivo desarrollo de algas (litoral habanero, Archipiélago Sabana-Camagüey, cayos Largo, Paraíso y Levisa, y cerca de Bahía Honda) que parece deberse a la acción sinérgica de concentraciones relativamente altas de nutrientes, la mortalidad masiva del erizo negro Diadema antillarum y la marcada escasez de peces herbívoros. Turismo y recreación. El turismo en Cuba ha producido un limitado impacto directo sobre los arrecifes coralinos por buceo, actividades náuticas y contaminación. Las regulaciones sobre la protección de arrecifes coralinos y su control han sido insuficientes, pero se encaminan acciones pertinentes. El desarrollo turístico ha acarreado problemas de nutrificación al menos aparentemente en Cayo Largo del Sur. Existe el problema de la pesca ilegal por parte del personal que tiene acceso a las áreas de buceo turístico. En esta PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-27 actividad pueden estar implícitos daños mecánicos por embarcaciones, anclas y por los propios turistas, así como por basura. Pesca comercial, artesanal y furtiva. Varias especies de arrecifes están sobrepescadas, por ejemplo: la biajaiba (Lutjanus synagris, en el Golfo de Batabanó); la cherna criolla (Epinephelus striatus) (Claro et al., 1994); y el cobo (Strombus gigas). Baisre (2000) documenta estadísticas de declinación de otros renglones pesqueros, incluida la langosta Panulirus argus. La mayoría del daño a las pesquerías de peces ha sido ocasionado por el uso de artes de pesca masivos poco selectivos (por ejemplo, tranques), y por la intensa presión de pesca sobre los adultos durante sus períodos de reproducción. En esta actividad pueden estar implícitos daños mecánicos por embarcaciones, anclas, así como por basura y artes de pesca. La sobrepesca produce graves desbalances tróficos en los arrecifes, que conducen a la proliferación de algas (cuando merman las existencias de herbívoros: por ejemplo, loros) o de animales raspadores o depredadores de corales como el caracol Coralliophila abbreviata, poliquetos, y las chopitas Stegastes spp. (cuando merman las existencias de carnívoros: pargos, meros, pez perro, pulpos, langostas, etc.). Enfermedades. Los arrecifes de Cuba están siendo impactados por diferentes tipos de enfermedades, por ejemplo: mortalidad masiva del erizo negro Diadema antillarum, blanqueamiento masivo de corales y otras enfermedades de éstos como banda blanca, plaga blanca, banda negra, etc., y aspergillosis en gorgonias. Pastos marinos ¿Qué son los pastos marinos? Los pastos marinos, conocidos en Cuba como seibadales, son fondos de sedimentos no consolidados con desarrollo de yerbas marinas (fanerógamas) y algas. Las yerbas son principalmente Thalassia testudinum, Syringodium filiformis y Halodule wrighti, predominando en Cuba, la primera. En lugares afectados por altas salinidades o en médanos muy bajos sometidos a altas temperaturas suele dominar Halodule wrighti. Estos despliegan una alta productividad neta que es exportada a los arrecifes y explotada por el hombre. Utilidad e importancia Son la principal vía de entrada de la energía que garantiza la gran productividad biológica y pesquera en nuestra plataforma. Constituyen zonas de reclutamiento, refugio y alimentación de miles de especies, incluidas muchas comerciales. Actúan como estabilizadores del fondo, previniendo la erosión del fondo, y la afectación de los arrecifes y de las playas. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-28 Constituyen una fuerte reserva ecológica de materia y energía en forma de biomasa, parte de la cual es exportada a los arrecifes y al océano lo que aumenta la productividad de éstos. Regulan la concentración de oxígeno y gas carbónico en el mar. Condicionan fuertemente los procesos biogeoquímicos locales. Muchos pastos marinos son formadores de gran parte de las arenas de las playas gracias al desarrollo de algas calcáreas. Los pastos poco profundos cercanos a las costas y sobre bancos (menos de 2 m de profundidad), y aquellos ubicados en las lagunas de arrecifes o en zonas donde habitan los manatíes, deben ser considerados como áreas ecológicamente sensibles. No obstante, todos deben ser manejados y explotados de forma sostenible ya que influyen en la productividad pesquera y biológica. Distribución Los pastos marinos están distribuidos de forma discontinua y con densidad variable en toda la plataforma marina de Cuba ocupando más del 50% (Vales et al., 1998). Las plataformas marinas con mayor predominio de pastos marinos son la noroccidental (Golfo de Guanahacabibes) y la suroccidental (Golfo de Batabanó). Principales amenazas Desarrollo urbano, industrial y agrícola. La contaminación orgánica ha producido la desaparición de pastos marinos en extensas áreas del Archipiélago Sabana-Camagüey (> 25%), y de Ensenada de la Broa. Las fuentes más importantes son la industria azucarera y los asentamientos humanos, seguidos por la actividad agrícola. Erosión de costas. En la Ensenada de la Broa, la fuerte erosión que sufren las costas fangosas norteñas, por la desaparición del frente protector de mangle rojo, provoca un marcado y permanente enturbiamiento del agua que eliminó a los pastos localizados al W, donde abundaban bivalvos Pinctada radiata y esponjas comerciales. Diques y carreteras sobre el mar. El Incremento excesivo de la salinidad a causa de obras como diques en tierra y carreteras sobre el mar, ha destruido parte de los pastos marinos de Bahía de los Perros y Bahía de Jigüey (Archipiélago Sabana-Camagüey). También pueden producir cambios en la textura de los sedimentos, sobre todos si se hacen más fangosos a causa de disminución de la velocidad de las corrientes. Turismo. Es considerable la frecuencia de heridas causadas por quillas de embarcaciones de turismo en las zonas bajas de pastos marinos de la plataforma cubana. Esto es muy notorio en el Archipiélago Sabana-Camagüey por su escasa profundidad. Esto incluye el daño por anclas. Pesca comercial. La pesca produce grandes daños por medio de rastreos de chinchorros y por el uso de anclas. Al mencionado enturbiamiento de la Ensenada de la Broa contribuyó el intenso rastreo camaronero a que fue sometida la zona décadas atrás. La sobrepesca altera el balance ecológico de los pastos marinos. También son muy numerosas las heridas PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-29 causadas por quillas de embarcaciones en las zonas bajas de pastos marinos. Esto es muy notorio en el Archipiélago Sabana-Camagüey por su escasa profundidad. Destrucción de los arrecifes. El deterioro de las crestas de arrecifes permite la erosión de los pastos marinos al cesar la protección que éstas brindan a las lagunas arrecifales. Enfermedad producida probablemente por una levadura. Esta nueva enfermedad, aparentemente causada por la levadura Labyrinthula sp. ha causado daños en los pastos marinos de la Florida. Sistemas de enfriamiento de industrias. Daño por aumento de la temperatura a causa de sistemas industriales de enfriamiento. Fondos arenosos ¿Qué son los fondos arenosos? El biotopo arenoso o arenal puede ser desde puramente arenoso hasta arenofangoso según su contenido de fango o cieno (partículas más finas). Su existencia se debe a la inestabilidad producida por un fuerte hidrodinamismo (oleaje y corriente) que limitan la deposición de sedimentos fangosos y de materia orgánica particulada, e impiden el desarrollo de yerbas marinas. En Cuba la composición de la arena tiende a estar dominada por restos de algas calcáreas, de moluscos y de corales. Este biotopo se caracteriza comparativamente por su baja diversidad de especies y poca productividad. En él pueden habitar macroalgas (comúnmente algas verdes calcáreas como Halimeda, Penicillus, Udotea, Rhipocephalus, etc.) o delgados tapices de microfitobentos. Ejemplos de este tipo de fondo son playas, médanos, bancos, depósitos en lechos rocosos, cangilones de arrecifes y algunas terrazas arrecifales. Utilidad e importancia Hábitat de especies especializadas. Fuentes de arena para las playas y construcciones. Fuentes de alimento y refugio para batoideos (chuchos y rayas). Recreación y turismo (playas). Las dunas de las playas y las cuencas arenosas que nutren a éstas han de ser consideradas áreas ecológicamente sensibles. Distribución Este hábitat lo vemos en playas y dunas, médanos, bancos, depósitos en lechos rocosos y en terrazas arrecifales, alrededor del archipiélago cubano. En Cuba se han inventariado poco más de 500 km de playas (J. L. Juanes, com. pers.). Entre las excelentes playas pueden mencionarse las de Varadero, Cayo Largo del Sur, Cayo Coco, Cayo Guillermo, entre muchas más. Ejemplos de arenales extensos los tenemos al este del Golfo de Batabanó, y en una larga franja que se extiende entre los arrecifes someros y los profundos PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-30 aproximadamente desde el noroeste de Cayo Guillermo hasta el nordeste de Cayo Cruz (Archipiélago Sabana-Camagüey). Principales amenazas Dragados. En algunas zonas la extracción excesiva de arena a disminuido la extensión del biotopo lo que en algunos casos ha perjudicado a las playas cercanas (Playa de Varadero). La extracción de arena para la construcción actualmente está fuertemente regulada. Actualmente se explotan bancos de arena para recuperación de playas, luego de estudios pormenorizados y la autorización correspondiente. Infraestructuras sobre las dunas. Las construcciones y viales sobre las dunas han causado deterioro de playas. Ejemplo de ello son las Playas de Varadero y Santa María. Actualmente está prohibido construir sobre o a menos de una distancia establecida de las dunas. Mal manejo de las dunas. El permitir actividades nocivas para las dunas como el paso de personas y de equipos pesados puede conducir a su deterioro. Incremento del nivel del mar. En Cuba el nivel del mar aumenta a razón de 2.9 mm por año. Esto puede estar contribuyendo en parte al incremento en la tasa de erosión de playas y dunas de muchas costas de Cuba Desarrollo urbano e industrial. La contaminación ha afectado drásticamente algunos arenales y playas como los de la Bahía de la Habana y de los arrecifes cercanos. Rellenos con tierra en las costas. Los rellenos de tierra para la construcción de hoteles u otras infraestructuras de apoyo cerca de las playas o costas, amenazan a la calidad de las playas, al ser dichos rellenos terrígenos susceptibles de ser fuertemente erosionados por eventos extremos como los ciclones, sobre todo a medida que aumente el nivel del mar. Tráfico marítimo. Las bolas de alquitrán provenientes de petróleo liberado accidental o intencionalmente desde buques llegan a constituir en ocasiones un problema en las playas de Cuba. Carreteras y espigones sobre el mar. La Disminución de la intensidad del oleaje o de las corrientes por obras ingenieriles aumenta el contenido de fango de las arenas, lo que altera su ecología. Pesca con chinchorro o rastras. Ocasiona disturbios directos sobre la fauna y la flora de los fondos arenosos. Fondos fangosos ¿Qué son los fondos fangosos? Como su nombre lo indica el biotopo o fondo fangoso (o fanguizal) está formado por sedimentos en que predomina la fracción fangosa. De acuerdo a la granulometría y la hidrodinámica local, los fangos pueden ser más o menos blandos o compactos, llegando a ser casi "líquidos" cuando son pelíticos (diámetro promedio muy pequeño de ls partículas). La falta de luz, la sedimentación excesiva y la "liquidez" del fondo suelen ser las causas PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-31 que impiden el desarrollo de las yerbas marinas. Los fangos "líquidos" son menos propicios para el desarrollo del bentos que los más compactos y estables. Si bien su diversidad de especies es comparativamente baja, su productividad neta (exportable) puede ser localmente alta. Su ambiente como regla es fluctuante e impredecible, y además se caracteriza por un régimen hidrodinámico débil. Es típico de ambientes muy eutroficados de limitada dinámica del agua. También son típicos de plataformas profundas protegidas donde la luz que llega al fondo es limitada para el desarrollo de pastos marinos (por ejemplo, partes de Bahía de Nuevitas y de los golfos de Ana María y Guacanayabo). Como fauna típica pueden mencionarse camarones, lisas, telestáceos, algunas esponjas, etc. Utilidad e importancia Los fondos fangosos saludables son altamente productivos y constituyen una fuente de importantes recursos pesqueros como camarones y gran variedad de peces como las lisas. El biotopo fangoso mediante la descomposición de materia orgánica que produce e importa, genera y exporta nutrientes a otros ecosistemas marinos. Es fuente de genofondo silvestre para el mejoramiento del cultivo de camarones, lisas, etc. Si bien el biotopo fangoso no es considerado generalmente como área ecológicamente sensible, este debe ser explotado de forma sostenible como recurso de muy alta productividad, sobre todo en sistemas estuarinos. Distribución Este biotopo ocupa sus mayores extensiones en noroeste de Pinar del Río (La Fe) pegado a la costa, porciones del Archipiélago Sabana-Camagüey (fondos de pastos degradados del oeste de Bahía de Santa Clara, Bahía de Buenavista, Bahía de los Perros, Bahía de Jigüey, Bahía de La Gloria, etc.), Golfo de Ana María, Golfo de Guacanayabo, Ensenada de la Broa, Ensenada de la Siguanea, y las bahías de bolsa de Nuevitas, Cienfuegos, La Habana, Nipe, Santiago de Cuba, etcétera. Los fondos fangosos son comunes en extensas áreas estuarinas, lagunas costeras, y orillas de manglares. También son típicos de zonas eutroficadas donde los pastos marinos desaparecieron por esa causa, como los que se acaban de mencionar. Amenazas Desarrollo industrial, urbano y agrícola. La contaminación orgánica o con sales nutrientes conduce a una eutroficación que causa una excesiva acumulación de materia orgánica en el fondo. El sedimento se hace excesivamente anóxico y cargado de ácido sulfídrico, llegando a afectar la columna de agua y a eliminar totalmente la macroflora y la macrofauna, y por tanto reducir drásticamente la productividad local. Por otro lado, la contaminación por sustancias tóxicas causa acumulación de éstas en las especies tope de la trama alimentaria de estuarios (en ostiones, por ejemplo), y daños fisiológicos a la biota. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-32 Pesca. Los rastreos pesqueros cambian la estratificación original del sedimento (haciendo que las partículas más finas queden en la superficie) y destruyen la capa mucosa microfitobentónica y bacteriana, de gran valor alimentario para las especies detritófagas y estabilizadora de la superficie del fondo. Represas, diques y carreteras sobre el lecho marino. Estas infraestructuras pueden provocar cambios de salinidad, temperatura, granulometría, etc. que se traducen en transformaciones en la cantidad y variedad de los recursos de este biotopo. Fondos rocosos de macrolaguna El biotopo rocoso interior o de macrolaguna se localiza en aguas interiores de las macrolagunas, o sea, fuera de las zonas prearrecifales y arrecifales. Estos se caracterizan por poseer básicamente un fondo rocoso cubierto por una capa de arena predominantemente delgada o localmente ausente y a menudo parcialmente por parches de pastos marinos o de pequeños depósitos de arena. A menudo suelen presentar corales aislados típicamente del género Cyphastraea o pequeños cabezos coralinos y gorgonáceos de los géneros Pterogorgia y Pseudopterogorgia. Como se ve, tiende a ser un biotopo mas bien mixto a manera de mosaico, lo que lo hace portador de una notable diversidad de especies, en comparación con la que corresponde a los biotopos componentes. A diferencia de los arrecifes sus aguas son menos transparentes por la mayor concentración de fitoplancton. No deben confundirse con los fondos de cabezos o de arrecifes de parche. Distribución La distribución de los fondos rocosos de macrolaguna es muy parcheada y limitada en toda la plataforma de Cuba. Ejemplos de éstos los tenemos en el norte y noroeste de la Isla de la Juventud, este y sudeste de Isla de la Juventud (incluyendo un a zona muy cerca de Punta del Este), extremo sudeste de Cayo Fragoso (Archipiélago Sabana-Camagüey), y sur de Ensenada de la Broa. Utilidad e importancia Típicamente sostiene una pesca abundante, que incluye esponjas, langostas y varias especies de peces. Sirven de refugio a peces y crustáceos de interés comercial como pargos y langostas. Algunos pueden resultar de interés contemplativo para el turismo de naturaleza y la recreación. Alberga especies de corales Cyphastraea hyades y C. bournoni, que son muy raras en los arrecifes coralinos. Posee varias de las utilidades respectivas de los biotopos que lo componen (pasto marino, arenal, parches de arrecife coralino), ya descritas en los acápites correspondientes. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-33 Por su distribución limitada en la plataforma cubana, por albergar corales del género Cyphastraea que no son comunes en los arrecifes coralinos, por su alta diversidad de especies y de hábitats (mosaico), su valor estético, y alta productividad pesquera, los fondos de este tipo deben considerarse como áreas ecológicamente sensibles. Amenazas Pesca. El uso de chinchorros de arrastre, así como de mandarrias (ilegalmente) para derribar corales que impiden el avance de la red, dañan a los organismos que viven fijos en el fondo (corales, esponjas, gorgonáceos, y vegetación). Los fondos rocosos de macrolaguna del muy productivo extremo sudeste de Cayo Fragoso han sido muy afectados por estas prácticas nocivas (R. Claro, com. pers.). Se incluyen aquellas amenazas que corresponden a los biotopos componentes (pastos marinos, arenosos, cabezos coralinos), haciendo la salvedad de que los corales pétreos, gorgonáceos, esponjas y ascidias de este biotopo son mucho más resistentes a la sedimentación y a los cambios de salinidad que los de arrecifes coralinos. Lagunas costeras Distribución Las lagunas costeras están mayormente distribuidas en la costa sur de Cuba (norte de las provincias de Sancti Spíritus, Camagüey y Granma), en los bordes de algunas grandes bahías y en muchos cayos. La mayor de todas es laguna de la Leche, la cual ha sido sometida a un proceso de endulzamiento de sus aguas mediante diques y compuertas). Utilidad e importancia Constituyen el hábitat de diferentes fases de la vida (larvas, juveniles y adultos) de muchos recursos pesqueros (camarones, lisas, pargos, ostiones, etc.). En ellas y su entorno suelen habitar de forma permanente o temporal numerosas especies de aves y otros tipos de vida silvestre. Muchas poseen gran valor paisajístico, recreativo y turístico. En cierta medida, protegen a los ecosistemas exteriores contra pulsos de excesivos nutrientes y de sedimentos suspendidos, al retenerlos (amortiguadoras). Amenazas Represamiento de cursos de agua. El represamiento de ríos y otros cursos de agua ha conducido a la salinización y acumulación de sedimentos (con la consecuente reducción del espejo de agua) de muchas lagunas del sudeste de Cuba, afectando importantes zonas de cría de camarones. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-34 Cultivo de animales acuáticos y de arroz. Las granjas de cultivos de camarones y los campos de arroz vierten sus aguas cargadas de nutrientes provocando niveles importantes de eutroficación en algunas lagunas costeras. El escape de organismos de cultivo exóticos puede afectar negativamente a la ecología de las lagunas costeras. Sin embargo en la zona de Tunas de Zaza (sur de la Provincia de Sancti Spíritus) se produjo accidentalmente el escape de tilapias de cultivo que parecen haber beneficiado la ecología trófica de las lagunas en beneficio de los camarones (C. Aguilar, com. pers). Carreteras y diques. Estos tipos de infraestructura han cortado o limitado el intercambio de agua produciendo daños a la ecología de algunas lagunas costeras (mortalidad o daño fisiológico del mangle y salinización, por ejemplo, azolvamiento, salinización). Ejemplos de ello son los represamientos de los ríos Zaza y Cauto (Vales et al. 1998). Pesca furtiva con redes o “tranques”. Los pescadores furtivos de las lagunas costeras de Tunas de Zaza extienden redes o “tranques” en las entradas de las lagunas, las cuales interfieren con la circulación de sus aguas (Vales et al., 1998). Relleno de lagunas. Es una práctica inapropiada que se ha realizado a veces para construir hoteles cerca de las playas, por ejemplo en Cayo Coco (norte central de Cuba). Tala de mangle. La tala de mangle de las lagunas puede causar serios problemas de sedimentación en las lagunas. Afortunadamente ésta es una actividad bastante controlada. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-35 EXPLOTACIÓN DE RECURSOS VIVOS Y NO VIVOS DEL MAR EN CUBA Recursos vivos Recursos pesqueros La mayor parte de los recursos pesqueros se encuentran en fase de declinación (Baisre, 2000). A ello se atribuye no sólo el exceso y formas de captura sino también problemas ecológicos. Ejemplos son la biajaiba (Lutjanus synagris) en el Golfo de Batabanó; la cherna criolla (Epinephelus striatus) (Claro et al., 1994); el cobo o concha reina (Strombus gigas); y los camarones (Penaeus spp. en el sur de Cuba). En estos momentos, en vez de cuotas de pesca establecidas de forma centralizada para los Establecimientos Pesqueros (que en cuba son propiedad estatal), se aplica un sistema de licencias de pesca y un plan de reducción de embarcaciones en operación, cuyos resultados están por ver ya que hay indicios de que el esfuerzo pesquero en vez de disminuir está aumentado por causa de otros factores que incrementan la eficiencia pesquera. Como resultado de la sobrepesca de esas especies, se llevó a cabo el reemplazo parcial de la captura de éstas por la de otras como rayas (Dasyatis sp.), caballerotes (L. griseus), jureles (Carangidae), y roncos (Haemulidae). Los rendimientos de captura de rayas bajaron posteriormente. También han disminuido los de la pesca de tiburones debido a un largo período de bajo nivel de sobrepesca pero sostenido (Claro et al. 1994). La mayoría del daño a las pesquerías de peces ha sido ocasionado por el uso de artes de pesca masivos poco selectivos (por ejemplo, tranques o redes de sitio), y por la intensa presión de pesca sobre los peces adultos en las agregaciones reproductivas. Las capturas comerciales de cherna criolla (Epinephelus striatus) han declinado severamente en los últimos 20 a 30 años. Gran parte de la pesca provenía de agregaciones de desove, lo que parece ser el factor principal de la declinación. Por otra parte, el desarrollo urbano, industrial y turístico ha reducido la disponibilidad de hábitats adecuados para juveniles y adultos. Desde 1978, se produjo una reducción de poblaciones de cobo (lambi o botuto) por sobrepesca tanto autorizada como ilegal. La pesca ilegal estaba mayormente dirigida a obtener carne para la carnada (estimada en más de 1500 TM/año de animal completo; Ferrer y Alcolado, 1994), o a la venta de las conchas como souvenirs. El Ministerio de la Industria Pesquera ha establecido regulaciones y llevado a cabo evaluaciones de poblaciones. Las cuotas de pesca locales ahora requieren de una Licencia Ambiental de la Agencia de Medio Ambiente del Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente. La langosta Panulirus argus se considera como el recurso mejor regulado y sustentablemente explotado en Cuba, aunque ya se registra cierta declinación en sus capturas (Baisre, 2000). Desde 1978, las capturas variaron entre 11 000 y 13 000 TM/año y se basaron principalmente en langostas de los pastos marinos, y no en las de arrecifes, por lo que estas últimas constituyen un importante potencial reproductivo oficialmente protegido. La captura total de los últimos años varió entre 9000 y 10 000 TM debido en PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-36 parte a la disminución en el reclutamiento desde 1989 (R. Cruz, en preparación). Existe pesca furtiva para el mercado negro. Las capturas de tortugas marinas variaron de 500 a 1300 TM/año entre 1968 y 1992, con más de 1000 TM sólo antes de 1975. Desde 1992 las capturas fueron reducidas hasta 1997 en que se pescaron sólo 44 TM. Ahora sólo se admite una captura total de menos de 40 TM. Está prohibida la captura privada de tortugas y la recolecta de huevos, así como su transporte y consumo. Además, está establecida la protección de playas donde anidan. Existe pesca ilegal para el mercado negro. Se investiga la hipótesis de que existe una población residente de carey (Eretmochelys imbricata), y sobre cría artificial para el establecimiento de granjas. En los años 80 y 90 tuvo lugar alguna cosecha del gorgonáceo Plexaura homomalla en el sudeste de Isla de la Juventud para obtener prostaglandinas. Se podaba el 50% de las colonias de más de 30 cm de altura y luego se dejaban descansar más de 7 años. Al parecer, la extracción no ha continuado, al menos de forma regular. Desde principios de los 90, artesanos privados y algunas mini-empresas estatales locales dedicadas a la fabricación de joyería y bisutería (también para imitar coral negro), han recolectado de forma ilegal varias especies de gorgonáceos. Esto ha despoblado jardines de gorgonáceos en arrecifes de Ciudad de La Habana, Varadero (el destino turístico más importante de Cuba) y quizás en otras zonas cercanas a asentamientos humanos. Esta colecta es ilegal. El coral negro (Anthiphates caribbeana) comenzó a ser explotado de manera no regulada en los 70 a pesar de que su extracción estaba ya prohibida. Como consecuencia, las existencias de coral negro adulto se redujeron en muchas localidades. Su cosecha se reguló en 1990 pero continuaba mal coordinada y pobremente controlada por las empresas estatales. Desde 1998 mejoró el control con la inspección de la cosecha a bordo de la embarcación que se dedica a la extracción. En 1999, concluyó un proyecto de investigación parcialmente financiado por el PNUD, que brinda recomendaciones para una explotación más racional y protección del recurso. Las dificultades de acceso y el esfuerzo requerido hacen de la extracción una actividad dudosamente rentable. Actualmente se hacen algunas colectas considerables de holoturias (pepinos de mar) de arrecifes sin una evaluación previa de sus poblaciones que permita determinar sus potencialidades extractivas reales. La colecta de peces ornamentales para venta tiene lugar de forma limitada y científicamente supervisada en arrecifes cercanos a la Ciudad de La Habana. También existe una extracción muy limitada de delfines con fines comerciales, efectuada y supervisada científicamente por el Acuario Nacional de Cuba. Recursos recreativos y turísticos Los arrecifes coralinos están siendo objeto de uso turístico para buceo libre o autónomo. Actualmente existen numerosos centros de buceo alrededor del país. Hasta el presente, el impacto directo por la actividad de buceo no aparenta ser fuerte, aunque esto requiere de una evaluación más específica. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-37 La pesca de peces e invertebrados carnívoros realizada por el propio personal de algunos centros de buceo turístico ha propiciado la proliferación de especies raspadoras o depredadoras de corales. Por otro lado, la escasez de peces herbívoros está agravando la excesiva proliferación de algas que se ha desatado después de la mortalidad masiva del erizo herbívoro Diadema antillarum a principios de los 80. El echar anclas sobre arrecifes ha sido y continúa siendo una práctica en las actividades pesqueras, náuticas y subacuáticas. Se pudo constatar que en 1998, a pesar de que ya existía una conciencia creciente de la necesidad de usar boyas de amarre, sólo 25% de los centros de buceo las usaban; 19% las dejaron de usar debido a que se las robaban o se perdían; y 31% no las empleaban. Se carece de información sobre el 25% restante. En María la Gorda (extremo oeste de Cuba) se está desplegando un sistema de boyas de amarre. Los manglares son utilizados como zonas de paseo náutico y de pesca recreativa con vara y anzuelo. Recursos no vivos Playas El recurso no vivo Playa es uno de los más importantes para la economía de Cuba. Está en fase de aprobación un Decreto-Ley sobre Manejo de la Zona Costera, que regula el uso adecuado de las playas entre otros tipos de costas. En éste se establecen los límites constructivos de acuerdo al tipo de costa, y los tipos de actividades e infraestructuras permitidas en diferentes zonas de la costa. Existen, además, planes de demolición paulatina de infraestructuras ubicadas sobre la duna activa o a distancias inapropiadas de ésta. Petróleo Hasta el presente, la explotación marina de petróleo se lleva a cabo sólo en la Bahía de Cárdenas. Actualmente se planifican prospecciones en aguas más profundas al norte de Cayo Coco (Archipiélago Sabana-Camagüey). Entre el oeste de la Provincia de la Habana y la Ciudad de Matanza se explota petróleo sobre las costas rocosas. Arena La extracción de arena para la construcción y para la recuperación de playas se lleva a cabo en bancos de arena previamente autorizados por Licencias Ambientales luego de cumplimentada una Evaluación de Impacto Ambiental. PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas Módulo 2 – La naturaleza del medio ambiente costero y marino 2-38 REFERENCIAS Alcolado P.M., A. Herrera-Moreno y N. Martínez-Estalella. 1994. Sessile communities as environmental bio-monitors in Cuban coral reefs, 1993. In: Proceeding of the Colloquium and Forum on global Aspects of Coral Reefs: Health, Hazards, and History (R.N. Ginsburg, ed.), Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Sciences, University of Miami: 27-33. Baisre, J. 2000. Chronicle of Cuban marine fisheries (1935-1995): Trend and fisheries potential. FAO Fisheries Technical Paper.394: 27 p. Claro R., J.A. Baisre, y J.P. García-Arteaga. 1994. VIII. Evolución y manejo de los recursos pesqueros: 435-492. In: Ecología de los peces marinos de Cuba (R. Claro, ed.), CIQRO, Chetumal. Ferrer L, P.M. y P.M. Alcolado. 1994. Panorámica actual de Strombus gigas en Cuba: 7378. In: Biología, pesquería y cultivo del caracol Strombus gigas (R.S. Appeldorn y B. Rodríguez, eds.). I Congreso Latinoamericano de Malacología. Editorial Ex Libris, Caracas. Vales, M., A. Álvarez, L. Montes y A. Ávila (compiladores). 1998. Estudio Nacional sobre la diversidad biológica en la República de Cuba. CESYTA, Madrid. 480 p. Zlatarsky, V. y N. Martínez-Estalella. 1980. Escleractinios de Cuba, con datos sobre organismos asociados. Prensa de la Academia Ciencias Búlgara, Sofía (en ruso). 312 PNUMA/PAC Capacitación de capacitadores en el manejo de áreas marinas protegidas