Arrecifes de Coral

PROYECTO FUNDARRECIFE-FIAES
PROTECCION, CONSERVACION Y RECUPERACION DE LOS RECURSOS
COSTERO MARINO DE LA ZONA DEL ARRECIFE DE LOS COBANOS
FUNDARRECIFE
Fundación para la protección del
Arrecife de Los Cóbanos
“MONITOREO BIOLOGICO DEL ALGA Acanthophora spicifera,
EN LA ZONA DEL ARRECIFE DE LOS COBANOS”
TALLER: ECOLOGÍA MARINA
TEMA: COMUNIDADES MARINAS: ARRECIFES DE CORAL
LOS CÓBANOS, 27 DE FEBRERO DE 2007
INTRODUCCIÓN
Las comunidades marinas incluyen desde los organismos marinos que habitan en
la línea de pleamar a lo largo de la costa hasta aquellos que viven en las
profundidades
del
océano.
Estos
organismos
se
dividen
en
tres
grupos
principales: el bentos, formado por algas como la laminaria y animales como las
ofiuras, que viven en los fondos oceánicos; el necton, animales que nadan, como
los peces y las ballenas, capaces de desplazarse con independencia de las
corrientes de agua; y el plancton, formado por diversos organismos diminutos o
microscópicos que se mueven con las corrientes.
Los arrecifes coralinos se caracterizan por tener una alta complejidad estructural,
con una gran variedad de hábitats, por lo que constituyen ecosistemas con una
gran diversidad específica como resultado de la heterogeneidad espacial y
temporal de los factores físicos y los procesos biológicos (Glynn, 1976).
Los ambientes coralinos, por ser típicos de áreas someras tropicales, por lo
general se asocian con fondos rocosos. Los corales generan estructuras calcáreas
complejas que ofrecen a los peces una variada diversidad de refugios donde
también habitan otras especies marinas. Sirven, además, como áreas de
alimentación, reproducción y cría, creando fuertes asociaciones entre los peces y
el ambiente exterior.
Constituyen los ecosistemas más productivos del medio marino. La productividad
biológica por metro cuadrado de arrecife es normalmente de 50 a 100 veces
mayor que en las aguas oceánicas circundantes (Choat, 1991; IPIECA, 1992).
Los corales formadores de arrecifes pueden sufrir los efectos de perturbaciones
de acuerdo con su intensidad y escala temporal o espacial. Esta variación tiene
importantes consecuencias en la biología de cada especie, así como en el proceso
de sucesión ecológica como parte de la recuperación de la comunidad arrecifal
después de un impacto (Connell et al., 1997; Hughes et al., 1999).
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Ecología Marina: “Comunidades Marinas: Arrecifes de Coral”
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MARCO TEÓRICO
Definición
Los corales son pólipos cilíndricos similares a las anémonas de mar, que secretan
un duro esqueleto calcáreo en su base. La mayoría de los corales crece mediante el
repetido brote de pólipos, los cuales permanecen adheridos formando una colonia.
Los corales son animales, pero todas las especies que forman arrecifes también
contienen abundantes algas simbióticas dentro de sus tejidos. Lo mismo ocurre con
los abanicos marinos y con la mayoría de los otros parientes de los corales que
habitan en los arrecifes. La fotosíntesis que llevan a cabo las algas simbióticas
durante el día proporciona la mayor parte de la energía requerida para el
crecimiento de los corales. Sin embargo, aún bajo condiciones normales, los pólipos
también se alimentan como animales, utilizando sus tentáculos para atrapar
zooplancton, ya que el alimento que proporcionan las algas es una suerte de
«comida chatarra» que carece de suficientes proteínas como para poder satisfacer
enteramente las necesidades de los corales (Jackson & D'Croz, 2003).
El Arrecife de coral, está formado por una acumulación de
exoesqueletos
calcáreos (que contienen calcio) de animales de coral, algas calcáreas rojas y
moluscos. Construida capa a capa por los corales vivos que crecen sobre los
esqueletos de las generaciones pasadas, los arrecifes de coral crecen hacia arriba
a un ritmo de entre 1 y 100 cm al año. Son tropicales, se extienden hasta 30° al
norte y al sur del ecuador y sólo se forman donde la temperatura de las aguas
superficiales no desciende nunca por debajo de los 16 ºC.
Los arrecifes de coral son ecosistemas con estructuras bien definidas que agrupan
tanto plantas fotosintéticas como consumidoras en el sentido que se explica en el
artículo sobre ecología. La capa exterior de un arrecife está compuesta por
pólipos de coral vivos (IPIECA, 1992).
Las comunidades de peces de estos ecosistemas son las más complejas y de
mayor diversidad, y su distribución y abundancia están ligadas directamente con
el ambiente. Por esta razón, las evaluaciones precisas de la composición de
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especies y su abundancia resultan muy difíciles, ya que las características
topográficas del ambiente impiden el uso adecuado de métodos convencionales
de muestreo de peces, tales como redes de arrastre (García-Coll et al., 1988).
Simbiosis coral – alga
En el interior de del coral viven unas algas unicelulares redondas llamadas
zooxanthellas. Por debajo, y rodeando a los pólipos, se encuentran los esqueletos
calcáreos, tanto los vivos como los muertos, que contienen algas filamentosas.
Otras especies de algas, tanto carnosas como calcáreas, crecen en la superficie
de los viejos depósitos de esqueletos. Estas algas y otras plantas asociadas son
los principales productores primarios.
Las zooxanthellas fotosintéticas y las algas verdes filamentosas transfieren parte
de su energía alimentaria directamente a los pólipos coralinos. Los animales del
coral también se alimentan durante la noche de zooplancton, que capturan con
sus tentáculos. Los pólipos cazan el zooplancton no tanto por sus calorías como
por sus escasos nutrientes, especialmente el fósforo. Mediante la digestión,
liberan estos nutrientes de los que se benefician las algas. De este modo, el coral
y las algas intercambian nutrientes, reduciendo su pérdida en el agua (IPIECA,
1992).
La simbiosis entre los corales y sus algas es extremadamente compleja, pero es
normalmente estable aún bajo una amplia gama de condiciones ambientales.
Colocados en la oscuridad, los corales de arrecife dejan de crecer, sueltan sus
algas,
lo
que
produce
su
blanqueamiento,
y
eventualmente
mueren.
Un
blanqueamiento similar ocurre en poblaciones naturales de arrecifes cuando los
corales expulsan sus algas (o tal vez las algas «abandonan el barco») como
consecuencia, entre otros factores, de un aumento de temperatura del agua o un
descenso de su salinidad. En la actualidad, existe una gran controversia acerca de si
la frecuencia de los procesos de blanqueamiento de los arrecifes está aumentando, y
si esto constituye un indicador del calentamiento global. Sea cual sea la causa, el
blanqueamiento constituye, sin lugar a dudas, una señal de estrés. Altas
concentraciones de nutrientes en el agua también son desfavorables para los corales,
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por cuanto interrumpen el balance regulador entre las algas y sus anfitriones
coralinos y aumentan los niveles de fotosíntesis del fitoplancton (Jackson & D'Croz,
2003).
Distribución
Los arrecifes de coral crecen
en los mares cálidos de las
regiones
tropicales
subtropicales,
donde
y
la
temperatura media del agua
es
mayor
a
20ºC.
por
lo
general se asocian con fondos
rocosos. Los corales generan
estructuras
calcáreas
complejas que ofrecen a los peces una variada diversidad de refugios donde
también habitan otras especies marinas. Sirven, además, como áreas de
alimentación, reproducción y cría, creando fuertes asociaciones entre los peces y
el ambiente exterior (Choat, 1991; Dawes, 1986).
La mayoría de los corales se desarrollan en aguas poco profundas, porque
comparten los nutrientes con un cierto tipo de algas fotosintéticas, las cuales
necesitan vivir cerca de la superficie para recibir la luz del Sol y poder realizar el
proceso de fotosíntesis.
Tipos de Arrecifes
Existen básicamente tres tipos: los arrecifes franjeantes, los arrecifes de barrera
y los atolones. En los atolones, la masa de tierra original se ha hundido,
produciendo una laguna cerrada o semicerrada. La mayoría de los arrecifes
contienen una serie de zonas biológicas (Dawes, 1986).
Los arrecifes en orla se extienden hacia el mar desde la costa de una isla o del
continente, sin que haya agua entre el arrecife y la tierra. Las barreras de coral
se producen a cierta distancia de la costa, con un canal o laguna entre el arrecife
y aquélla. Los atolones son islas de coral que normalmente forman un arrecife
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estrecho en forma de herradura, en el centro del cual se encuentra una laguna
poco profunda.
El término atolón hace
referencia a una isla de
coral con forma de anillo,
o a varios islotes que
forman
parte
de
un
arrecife de coral y que
rodean
una
laguna
central de agua marina
poco profunda.
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Crecimiento
La forma de planta de los corales es determinada por los patrones de brote de los
pólipos, los cuales varían entre las diversas especies y, en menor medida, como
respuesta a los cambios de la luz y de los movimientos del agua. Las formas de
corales más comunes son los ramificados, los masivos y los foliáceos. En el Caribe
los corales ramificados dominan desde la cima del arrecife hasta cinco o diez
metros de profundidad, donde son reemplazados principalmente por especies
masivas con forma de domos. Estas, a su vez, dan paso a especies planas con forma
de platos que se extienden hacia abajo hasta los cincuenta metros o más. La
distribución en zonas es similar en el Pacífico oriental, pero la diversidad al interior
de cada zona es mucho menor (Jackson & D'Croz, 2003).
Los corales ramificados crecen hasta diez veces más rápido que los corales cerebro y
otras formas de esqueleto masivo, pero también existe una gran diversidad entre las
diferentes especies de corales ramificados. Los campeones son los corales con forma
de cuerno de venado y de cuerno de alce del género Acropora, los cuales crecen de
diez a casi treinta centímetros por año, y son las especies dominantes en las costas
bañadas de olas del Caribe, pero no se encuentran en el Pacífico oriental. En
contraste, los pequeños corales ramificados en forma de dedos, tales como los
pertenecientes a los géneros Pocillopora y Porites, crecen sólo dos o tres
centímetros al año. No obstante, el género Pocillopora es extremadamente
abundante en los arrecifes del Pacífico oriental, donde normalmente forma densos
conjuntos mono-específicos en aguas poco profundas, mientras que el género
Porites hace lo mismo en arrecifes más protegidos del Mar Caribe (Jackson &
D'Croz, 2003).
Importancia
La productividad biológica por metro cuadrado de arrecife es normalmente de 50
a 100 veces mayor que en las aguas oceánicas circundantes. Los arrecifes de
coral cubren una superficie de 600.000 km2 y el mayor de ellos, la Gran Barrera,
se extiende a lo largo de unos 2.000 km en la costa oriental de Australia. Los
corales se consideran las comunidades marinas más diversas y complejas (un
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solo arrecife puede albergar hasta 3.000 especies), y desempeñan un importante
papel en el balance de masas geoquímica de los océanos. Se ha calculado que,
anualmente, los arrecifes de coral son responsables de la precipitación de la
mitad del calcio arrastrado a los océanos por los ríos y (especialmente importante
en el contexto del cambio climático mundial) más de 111 millones de toneladas
de carbono al año.
A escala local, las zonas de coral constituyen un importante recurso pesquero,
son una barrera contra la erosión litoral, y su valor como lugar de recreación es a
menudo la base de economías turísticas (IPIECA, 1992).
Arrecifes de coral: Ecosistemas Frágiles
Los corales pueden sufrir los efectos de perturbaciones de acuerdo con su
intensidad y escala temporal o espacial. Esta variación tiene importantes
consecuencias en la biología de cada especie, así como en el proceso de sucesión
ecológica como parte de la recuperación de la comunidad arrecifal después de un
impacto (Connell et al., 1997; Hughes et al., 1999).
Las grandes perturbaciones naturales, como los huracanes, también afectan a los
arrecifes de coral. Recientemente, los estudios sobre el calentamiento global y
otros cambios climáticos han revelado nuevas amenazas. Las temperaturas cada
vez más altas han producido casos de ‘blanqueamiento de corales’, cuando las
algas se desprenden de sus tejidos. Durante y después de estos acontecimientos,
los corales pueden sufrir daños en sus tejidos, en cuyo caso son más vulnerables
a los efectos de un derrame de hidrocarburos.
Las investigaciones han demostrado que los arrecifes pueden regenerarse, pero
todavía no se conocen bien los mecanismos o la escala de tiempo necesaria
(IPIECA, 1992).
Los arrecifes de coral se han visto afectados recientemente por el blanqueo, que
consiste en la decoloración o pérdida de las zooxanthellas simbióticas. En 1979 y
1980, se produjeron varios casos de blanqueo de coral en los arrecifes que
rodean Okinawa, la isla de Pascua, el noroeste de Australia y el mar Caribe. Un
incidente más grave se produjo en 1982 y 1983, afectando a arrecifes situados al
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este de África, Indonesia y la costa oeste de América Central y Sudamérica.
Casos de blanqueo todavía más graves y más dañinos tuvieron lugar en el trienio
comprendido entre 1986 y 1988, y afectaron a áreas como Taiwan, Hawaii, islas
Fiji, isla Mayotte y toda la extensión de la Gran Barrera de Arrecifes.
La causa de estos amplios casos de blanqueo es desconocida; se han sugerido
como posibles motivos la polución, el calentamiento global y la radiación
ultravioleta. Aunque no se ha podido demostrar de manera concluyente que
ninguna por separado ni el conjunto de estas causas sean responsables de los
casos de blanqueo, investigaciones recientes indican que el origen del problema
podría encontrarse en unas aguas inusualmente calientes. La temperatura óptima
para el crecimiento del coral se sitúa entre 26 y 27 ºC. Se ha demostrado que las
temperaturas por encima de los 29 ºC pueden causar estrés en los corales, y
pueden intensificar el proceso de fotosíntesis que llevan a cabo las zooxanthellas
simbióticas, dando lugar a altas concentraciones de toxinas de radicales libres en
el tejido del coral. Estos pólipos de coral pueden expeler de forma activa a las
zooxanthellas, provocando la decoloración del coral (ENCARTA, 2006).
Los corales blanqueados tienen dificultad para recuperarse; un arrecife puede
tardar varios años en lograrlo y, por lo tanto, los procesos de blanqueo podrían
convertirlo en imposible. Sin sus zooxanthellas simbióticas, los pólipos no pueden
depositar el esqueleto de carbonato cálcico que forma los cimientos del arrecife
de coral. No sólo los corales, sino todos los organismos de los arrecifes podrían
perder su hábitat a consecuencia de estos blanqueos, ya que la estructura de
carbonato cálcico de los arrecifes se pierde debido a la erosión (ENCARTA. 2006).
En el Pacífico mexicano, los arrecifes de coral fueron severamente dañados por el
calentamiento del agua ocasionado por el evento El Niño 1997–98. En Bahía de
Banderas, la mortalidad alcanzó 97% de cobertura de coral en algunos arrecifes,
y las colonias sobrevivientes estuvieron expuestas a temperaturas subletales.
(Medina-Rosas et al, 2005).
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Durante los últimos diez a veinte años ha tenido lugar una catastrófica disminución
de las poblaciones de corales en los alrededores de Jamaica, así como en muchos
otros sitios del Caribe. En Jamaica, la sobrepesca había provocado hace mucho
tiempo una grave disminución de los peces loros, así como de otros peces
herbívoros que consumen algas marinas. Estos peces fueron reemplazados
ecológicamente por los erizos marinos de espinas largas, sumamente abundantes en
la zona, así como por otros pequeños invertebrados herbívoros, los cuales no
permitieron que las poblaciones de algas marinas crecieran desmedidamente. Sin
embargo, en 1983 una plaga desconocida arrasó el Caribe matando a más del 95
por ciento de los erizos marinos de espinas largas. Esto dejó a las algas marinas en
libertad para crecer más rápidamente que los corales (Jackson & D'Croz, 2003).
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LITERATURA CITADA
Biblioteca de Consulta Microsoft ® Encarta ® 2006. Arrecifes de Coral. 19932005 Microsoft. Consultado en Diciembre 2006
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