Valor ecológico de los ecosistemas marinos de Darwin y Wolf

© 2015 Fundación Charles Darwin (FCD) Dirección del Parque Nacional Galápagos (DPNG) Misión de la FCD: “Proveer el conocimiento y el apoyo por medio de la investigación científica y acciones complementarias para asegurar la conservación del ambiente y la biodiversidad del Archipiélago de Galápagos”. Misión de la DPNG: “La Dirección del Parque Nacional Galápagos (DPNG) es responsable de la conservación de la integridad ecológica y la biodiversidad de los ecosistemas insulares y marinos de las áreas protegidas del archipiélago, así como del uso racional de los bienes y servicios que estos generan para la comunidad”. Para citar este documento: Salinas-­‐de-­‐León P, Acuña-­‐Marrero D, Carrión-­‐Tacuri J & Sala E. El valor ecológico de los ecosistemas marinos de Darwin y Wolf, Reserva Marina de Galápagos. Reporte técnico No. 2 2015. Fundación Charles Darwin/Dirección del Parque Nacional Galápagos, Puerto Ayora, Galápagos, Ecuador. 15 pp. ISSN 1390-­‐6518. Gracias al apoyo del Leona H. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, Lindblad Expeditions-­‐National Geographic Fund y National Geographic Conservation Trust quienes proveyeron el apoyo para la realización de esta publicación. Un agradecimiento a la Dirección del Parque Nacional Galápagos (DPNG), en especial a Alejandra Ordoñez Muñoz (Directora DPNG), Mauricio Dávila Oleas (Responsable de relaciones internacionales DPNG) y Lorena Sánchez Saritama (Directora de Educación Ambiental y Participación Social DPNG) por su apoyo en la elaboración de este documento. Descargo de responsabilidad: . Aunque se ha hecho todo lo posible para garantizar que la información en esta publicación es exacta, los autores no aceptan ninguna responsabilidad u obligación por error de hecho, la omisión, la interpretación o la opinión que pueda estar presente, ni de las consecuencias de las decisiones tomadas basadas en esta información. Diseño de portada: Andrea Granja (DPNG). ISSN 1390-­‐6518 Valor ecológico de los ecosistemas marinos de Darwin y Wolf, Reserva Marina de Galápagos. Pelayo Salinas-­‐de-­‐León 1,*, David Acuña-­‐Marrero 1, Jorge Carrión-­‐Tacuri 2 & Enric Sala 3 1 Departamento de ciencias marinas, Estación Científica Charles Darwin, Av. Charles Darwin s/n, Santa Cruz, Galápagos, Ecuador. 2 Dirección del Parque Nacional Galápagos, Av. Charles Darwin s/n, Santa Cruz, Galápagos, Ecuador. 3 Pristine Seas, National Geographic Society, Washington, DC, 20036. * Autor de correspondencia: [email protected] Reporte Técnico No. 2 2015 Noviembre 2015 Puerto Ayora, Santa Cruz, Galápagos. 1 Antecedentes Desde que los primeros cruceros de buceo recreativo a las islas Darwin y Wolf durante los años 80 revelaran la gran importancia de éstas para tiburones y grandes peces pelágicos, se han venido realizando una serie de estudios científicos con el fin de documentar el valor ecológico de los ecosistemas marinos de estas islas oceánicas. En la presente revisión de literatura científica disponible se pone de manifiesto el valor a nivel mundial de sus ecosistemas marinos y se resalta la necesidad de preservar este patrimonio único. El origen de Darwin y Wolf Darwin y Wolf (D&W) son las islas situadas más al norte en el archipiélago de Galápagos, un grupo de 13 islas principales y más de 100 islotes y rocas situadas aproximadamente 1000 Km. al oeste de la costa continental ecuatoriana 1 (Figura 1). D&W representan las cumbres de grandes volcanes ahora extintos que se elevan desde el fondo marino colindante a más de 2000 metros de profundidad 2. Ambas islas pertenecen al lineamiento Wolf-­‐Darwin, una cadena de montañas submarinas que se empezó a formar por procesos volcánicos hace aproximadamente dos millones de años. El lineamiento se extiende desde el noroeste de la plataforma de Galápagos en el sur, hasta el centro de divergencia de Galápagos en el norte. Se estima que las últimas erupciones que formaron Darwin se dieron hace unos 400.000 años, y para la islas de Wolf hace unos 1.600.000 años 3. D&W son dos de las islas más pequeñas del archipiélago, cubriendo aproximadamente 106 y 143 hectáreas de área respectivamente, incluyendo los islotes cercanos 1. Figura 1. Mapa con la ubicación de la Reserva Marina de Galápagos (RMG), diferentes bio-­‐
regiones marinas 4 y localización de las Islas Darwin y Wolf con isóbatas hasta los 100m 4. 2 El lejano norte: la bio-­‐región más tropical de la Reserva Marina de Galápagos El archipiélago de Galápagos presenta unas condiciones únicas de diversidad y riqueza marina, debido a que se encuentra bajo la influencia de tres sistemas principales de corrientes marinas, que junto con la topografía submarina de las islas, moldea las comunidades biológicas que habitan en los diferentes ecosistemas de la Reserva Marina de Galápagos (RMG). D&W y sus aguas colindantes, representan una bio-­‐región única dentro de la RMG: el ‘Lejano Norte’ 4. Esta región esta principalmente bajo la influencia de la corriente de Panamá que llega desde el noroeste. Esta corriente trasporta aguas cálidas, por lo que la temperatura superficial del mar alrededor de D&W oscila aproximadamente entre 23 y 29 grados a lo largo de año, reportándose las aguas más calientes en los meses de Febrero-­‐Marzo 5. Debido a estas cálidas temperaturas, el Lejano Norte contiene un gran número de especies de origen tropical (Indo-­‐Pacífico y Panamá), caracterizada por una gran diversidad de peces y corales, que le dan a D&W un carácter único y de gran valor de conservación en la RMG 4. Recientemente se han documentado dos nuevos registros de especies de peces de origen Indo-­‐Pacífico en Darwin 6, lo que sugiere que el proceso de colonización de estas islas por especies de aguas más cálidas es un proceso muy activo. Un punto caliente de tiburones Uno de las características que hacen únicas a D&W a nivel global es la gran abundancia de tiburones que se han documentado alrededor de las islas durante los casi 10 años de investigaciones llevadas a cabo por diversos científicos en coordinación con la Dirección del Parque Nacional Galápagos (DPNG). Estudios recientes han revelado que estas islas cuentan con la mayor abundancia de tiburones y otros grandes peces depredadores reportada hasta la fecha a nivel mundial en arrecifes (16 toneladas / hectárea; Salinas-­‐de-­‐León et al., en revisión). Hay que tener en cuenta que estos datos se limitan a la zona adyacente al arrecife que bordea las islas, y no incluye a otras especies de tiburones y grandes especies pelágicas como atunes, picudos o cetáceos, que ocurren en gran número en las aguas abiertas que rodean a ambas islas, por lo que el valor real de D&W como refugio de tiburones y grandes depredadores marinos es con seguridad mayor de lo estimado. Esta información resalta la necesidad de que D&W sean un objetivo prioritario de conservación ya que los tiburones y grandes peces pelágicos están seriamente amenazados a nivel global debido a su sobre-­‐
pesca descontrolada, lo cual ha causado un descenso de más del 90% en la abundancia de muchas de sus poblaciones a nivel global 7–9. 3 Figura 2. Grandes grupos de tiburones martillo (S. lewini) son avistados frecuentemente en las áreas sureste de las Islas Darwin y Wolf. © CDF/Pelayo Salinas. La población de tiburones alrededor de D&W está principalmente dominada por los tiburones martillo (Sphyrna lewini) 10, especie ícono de la RMG, que se encuentra clasificada como “en peligro” en la Lista Roja de Especies Amenazadas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) debido a los grandes descensos reportados en su abundancia a nivel global 9.11. Los tiburones martillo forman grandes grupos (Figura 2) que se localizan principalmente en las áreas al suroeste de ambas islas durante el día, atraídos probablemente por la abundancia de vida en estas áreas creada por fenómenos de productividad local asociados a corrientes predominantes, y las numerosas estaciones de peces limpiadores presentes en los arrecifes costeros 10,12. En la noche, los tiburones martillo llevan a cabo excursiones para alimentarse en las zonas pelágicas colindantes y alrededor de las diversas montañas submarinas recientemente localizas en la cercanía de las islas 12,13. Estas excursiones de alimentación, algunas de hasta casi 40 Km. de distancia 12, resaltan los amplios rangos de uso de hábitats de esta especie y la necesidad de proteger una amplia área alrededor de D&W para asegurar la conservación de esta especie clave y emblemática. Sin embargo, a día de hoy, el área de protección total de las pesca alrededor de D&W se limita a menos de 60km2. Además de la presencia de tiburones martillo, los arrecifes costeros y aguas pelágicas cercanas a D&W son habitadas en grandes números por algunas de las especies mas comunes dentro de las 53 especies de elasmobranquios reportadas para la RMG 14, como los tiburones de Galápagos (Carcharhinus galapagensis), puntas negras (C. limbatus) o sedosos (C. falciformes). Estas tres especies también se encuentran en la lista de especies amenazadas de la UICN como ‘casi amenazadas’. Es probable que especies como el tiburón de Galápagos y los 4 sedosos usen las áreas cercanas a D&W con fines reproductivos ya que en diferentes épocas del año se han reportado hembras en avanzado estado de gestación e individuos juveniles de pequeño tamaño (Figura 3). Además, recientemente se ha reportado por primera vez en la isla de Wolf, la presencia del misterioso tiburón de profundidad, el solrayo (Odontaspix ferox) 15, una especie que muy ocasionalmente se reporta en aguas someras en unos pocos lugares del mundo. Figura 3 – Tiburones de Galápagos (C. galapagensis), incluyendo hembras en avanzado estado de gestación en determinadas épocas del año, suelen ser avistados patrullando los arrecifes de Darwin y Wolf. © CDF/Pelayo Salinas. Una de las visitas más especiales que reciben anualmente las islas de D&W es la del pez más grande del mundo, el tiburón ballena (Rhincodon typus), especie que puede alcanzar un tamaño de hasta 18m de longitud alimentándose de plankton y pequeños peces (Figura 4). Todos los años entre los meses de Junio a Diciembre, se reporta un evento único a nivel mundial: la presencia constante de grandes individuos (10-­‐13m longitud), la gran mayoría siendo hembras en aparente estado de avanzada gestación, con estimaciones de más de 700 individuos diferentes por temporada 16. Estas hembras residen por apenas un par de días alrededor de las islas, antes de emprender un gran migración regional con fines aparentemente reproductivos 17. Es muy probable que estas hembras viajen al oeste de la RMG para dar a luz en aguas profundas, para posteriormente desplazarse hacia la costa oeste de Sudamérica para alimentarse en las productivas aguas de la corriente Humboldt. Esta supuesta migración reproductiva sólo se ha reportado hasta la fecha a nivel global en D&W, lo cual resalta aún más su valor como patrimonio marino único en el mundo. 5 Figura 4. Hembras de tiburón ballena (R. typus) en aparente avanzado estado de gestación son frecuentemente avistadas en del Arco de Darwin, Isla Darwin. © CDF/Pelayo Salinas. El último arrecife de coral continuo en Galápagos. Previo a los fenómenos de El Niño de 1982-­‐3 y 1997-­‐8, la presencia y cobertura de especies de corales que construyen arrecifes estaba distribuida a lo largo de la mayor parte de las bio-­‐regiones Centro, Norte y Lejano Norte de la RMG 18. Después de estos eventos El Niño extremos, la abundancia de corales a lo largo del archipiélago se redujo en más del 95% de su presencia original 19. A día de hoy, el último arrecife de coral continuo de Galápagos está ubicado en la isla Darwin (conocido como el Arrecife Antiguo), y la isla Wolf aún contiene una gran abundancia de corales 20,21 (Figura 5). Estas comunidades de coral están dominadas por la especie Porites lobata, una especie que ha mostrado una tasa de supervivencia mayor a los fenómenos El Niño 20,21 . Figura 5. Grandes colonias de coral se distribuyen en el Arrecife Antiguo de la Isla Darwin. © CDF/David Acuña. 6 La complejidad estructural de los arrecifes de coral albergan una gran diversidad de peces de origen tropical como el pez trompeta (Aulostomus chilensis), el cirujano cariblanco (Acanthurus nigricans) o una gran abundancia de peces mariposa barbera (Johnrandallia nigrirostris) 4, los cuales cumplen la función de limpiadores de varias especies de tiburones que frecuentan las diversas estaciones de limpieza presentes en el arrecife. Además en zonas cercanas a estos arrecifes se ha reportado recientemente la primera agregación desove para el bacalao de Galápagos (Mycteroperca olfax) 22, una especie endémica del Pacífico Este Tropical (PET) con gran valor ecológico y socio-­‐económico para las islas, pero cuyas poblaciones han sufrido descensos pronunciados debido a la sobre-­‐pesca 23. Ecosistemas de aguas profundas únicos Gracias a un reciente trabajo de recopilación de batimetría de alta resolución recolectada en la RMG a lo largo de cruceros oceanográficos durante los últimos 25 años 13, se ha descubierto que las aguas alrededor de D&W albergan una serie de montañas submarinas que emergen del fondo situado a unos 2000m de profundidad y se elevan hasta profundidades que oscilan entre los 300 y 1000m. Estas montañas submarinas son oasis de vida, ya que desvían corrientes oceánicas profundas ricas en nutrientes que producen fenómenos de surgencia, los cuales alimentan ricas comunidades de organismos incrustantes y sirven como puntos de agregación para especies altamente migratorias. Varias de estas montañas fueron visitadas por primera vez durante una reciente expedición a bordo de la embarcación E/V Nautilus, la cual dispone de los submarinos no tripulados (ROV en sus siglas en inglés) Argus y Hercules que tienen una profundidad de operación máxima de hasta 4500m. Las inmersiones en estas montañas submarinas documentaron comunidades biológicas únicas, como arrecifes de gorgonias y esponjas de profundidad; comunidades de corales de aguas frías; un número de muy probables nuevas especies para la ciencia, incluyendo un coral gigante solitario o un nuevo pez murciélago; o incluso un encuentro con un tiburón martillo a 300m de profundidad (Figura 7). 7 Figura 7. Diversas comunidades de organismos incrustantes como estas gorgonias, esponjas de cristal, corales blandos y corales solitarios, se distribuyen en las montañas submarinas © Ocean Exploration Trust. Además de las montañas submarinas colindantes, el centro de divergencia de Galápagos cruza la RMG por el norte y este de D&W. Los procesos volcánicos de formación de corteza oceánica que se dan cerca de la superficie del fondo marino, unido a la filtración de agua de mar por la corteza, hacen que se formen chimeneas donde emerge agua sobrecalentada (hasta 400°C) y rica en minerales al mezclarse con el magma. Al enfriarse rápidamente en contacto con el agua de mar circundante, los metales y sulfhídricos disueltos en el agua sobrecalentada se precipitan, lo que forma grandes nubes de humo que le dan nombre a estos ecosistemas: las fuentes hidrotermales. Alrededor de estas fuentes se desarrollan comunidades animales únicas, las cuales fueron las primeras conocidas que no dependen de la luz solar para generar energía. La base de la cadena alimentaria está compuesta por un tipo de bacterias que son capaces de convertir los minerales y compuestos inorgánicos disueltos en el agua de las fuentes hidrotermales en energía por un proceso de quimiosíntesis. La reciente visita a varios sistemas de fuentes hidrotermales en el centro de divergencia de Galápagos, reveló la presencia de un ecosistema típico de fuentes hidrotermales incluyendo gusanos tubícolas gigantes (Riftia pacifica), o chimeneas negras de hasta 15m de altura que albergaban ricas comunidades biológicas a más de 2000m de profundidad (Figura 8). 8 Figura 8. Las ecosistemas alrededor de fuentes hidrotermales soportan ricas comunidades biológicas como estas colonias de gusanos gigantes (R. pacifica). © Ocean Exploration Trust. Darwin y Wolf: uno de los ejes del corredor marino del Pacifico Este Tropical Las especies de alta movilidad que frecuentan D&W y la RMG durante largas épocas del año, como los tiburones martillo, sedosos o ballena 14,17,24; peces pelágicos grandes como el marlin rayado (Tetrapturus audax) 25; o las tortugas verdes (Chelonia mydas) 26, llevan a cabo grandes migraciones desde la RMG a otras zonas del denominado Pacifico Este Tropical (PET); (Figura 9). El PET es una de las 12 eco-­‐regiones marinas del planeta y se extiende desde el sur de Baja California (México) en el norte, hasta el norte de Perú en el Sur, incluyendo las Islas Galápagos en el oeste 27. El PET se caracteriza por su alta diversidad biológica y endemismo regional, incluyendo algunas de las últimas grandes concentraciones de tiburones a nivel global; su importancia económica, derivada de su alta productividad pesquera; y su importancia cultural debido a que contiene cuatro patrimonios de la humanidad marinos reconocidos por la UNESCO. 9 Figura 9. Las Áreas Marinas Protegidas que conforman el Corredor Marino del PET están altamente conectadas por las migraciones que realizan numerosas especies pelágicas de alta movilidad como tiburones, peces pelágicos grandes o tortugas marinas. © Mapa obtenido de Edgar et al. 2011 Global Ecology and Biogeography 20: 730-­‐742. Desde que se empezasen los estudios de movimiento de tiburones mediante el uso de telemetría satelital y acústica en el año 2006, se ha probado la conectividad entre la RMG y otras Áreas Marina Protegidas (AMPs) del PET como el Parque Nacional Isla del Coco (Costa Rica) y el Santuario de Flora y Fauna de Malpelo (Colombia) 14,24,28. Esta conectividad resalta la necesidad de introducir mecanismos de conservación internacionales para proteger a estas especies de alta movilidad, como la implementación de la iniciativa del Corredor Marino del Pacífico Este Tropical (www.cmarpacifico.org). CMAR es una iniciativa de cooperación regional para la conservación y usos sostenible de la diversidad biológica del PET, liderada por los gobiernos de Ecuador, Costa Rica, Colombia y Panamá. Gracias a la identificación de estas rutas migratorias y a la propuesta del Gobierno Ecuatoriano durante la COP11 (Conference of Parties en su siglas en Inglés) de la Convención para la conservación de especies migratorias (CMS en su siglas en Inglés) celebrada en Quito en el 2015, especies como el tiburón martillo (S. lewini) y el tiburón sedoso (C. falciformes) se encuentran ahora incluidos en el Apéndice II de la CMS. Además de esta conectividad entre islas oceánicas, estudios en curso sobre los patrones migratorios del tiburón tigre (Galeocerdo cuvier) mediante telemetría satelital y acústica también ha demostrado la conectividad entre Galápagos y áreas continentales de Ecuador y Colombia (Acuña-­‐Marrero, datos por publicar). Para otras especies como el tiburón martillo, a pesar de que los individuos adultos forman grandes concentraciones en las islas oceánicas del PET, los juveniles usan las bahías de manglar de la costas de Ecuador, Colombia, Costa Rica y Panamá durante sus estadios juveniles 29,30. Esta conectividad entre islas oceánicas y las zonas continentales resalta aún más la necesidad de implementar 10 mecanismos de conservación regionales que aseguren la supervivencia de estas especies de alto valor ecológico. Conclusiones y recomendaciones Esta revisión de literatura resalta el valor único a escala global de los ecosistemas marinos de D&W. Las aguas colindantes a las islas son refugio para una variedad de ecosistemas y un gran número de especies cuyas poblaciones a nivel global se encuentran amenazadas como es el caso de tiburones, peces pelágicos y tortugas marinas. Sin embargo, aún se carece de información base sobre la importancia de D&W para grupos como aves marinas, cetáceos o determinadas especies de tiburones y peces pelágicos grandes, lo que resalta la necesidad de establecer programas de investigación adicionales para seguir caracterizando el valor ecológico de esta islas únicas. Estudios sobre las percepciones de usuarios de la RGM indican que las poblaciones de tiburones en Galápagos han disminuido considerablemente en comparación con sus niveles históricos en parte debido a la pesca ilegal 31,32, y especies comerciales costeras como los Serranidos muestran claros síntomas de sobreexplotación debido a la pesca artesanal no regulada en la RMG 33. A pesar de esto, sólo alrededor de 60 km2 de las aguas alrededor de Darwin y Wolf están totalmente protegidas de la pesca, lo cual representa un insignificante 0.04% del total del área de la RMG. Además, un análisis económico reciente 34 demuestra que la mayoría del valor turístico en Galápagos depende del estado de salud del ambiente marino: de los US$256 millones de dólares generados por turistas en 2014, el 58% ($154 millones) fue directamente dependiente de actividades y experiencias marinas. Darwin y Wolf generan 63% de todos los ingresos de buceo en la RMG. Desde el punto de vista ecológico y económico, la creación de una gran área de uso no extractivo alrededor de Darwin y Wolf no solo protegería su biodiversidad en el largo plazo, sino que también proporcionaría mayores beneficios a la economía local, incluyendo la pesca artesanal, debido al efecto de “desborde” o “spillover” 35. Además, los ecosistemas marinos en zonas de no pesca son más resilientes a perturbaciones como el cambio climático o incluso el establecimiento de especies invasoras marinas 36,37. Por consiguiente, mayor protección marina puede beneficiar a todos los usuarios de la RMG, así como a las otras áreas del corredor marino del PET. 11 Bibliografía 1. Snell, H. M., Stone, P. A. & Snell, H. L. A summary of geographical characteristics of the Galapagos Islands. J. Biogeogr. 23, 619–624 (1996). 2. McBirney, A. R. & Williams, H. Geology and petrology of the Galapagos Islands. Geol. Soc. Am. Mem. 118, 1–197 (1969). 3. White, W. M., McBirney, A. R. & Duncan, R. A. Petrology and Geochemistry of the Galápagos Islands: Portrait of a Pathological Mantle Plume. J. Geophys. Res. 98, 19553–19563 (1993). 4. Edgar, G. J., Banks, S., Fariña, J. M., Calvopiña, M. & Martínez, C. Regional biogeography of shallow reef fish and macro-­‐invertebrate communities in the Galapagos archipelago. J. Biogeogr. 31, 1107–1124 (2004). 5. Banks, S. Ambiente físico. En Reserva Marina de Galápagos. Línea base de biodiversidad. (Danulat E & GJ Edgar, eds). Pp22-­‐38. 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