viernes, 30 de marzo de 2012

Ciencia sin fronteras

Por Andrew W. Bruckner
Traducido por Ray Rosas

Preservar el mundo de los arrecifes de coral para el beneficio de las generaciones futuras a través de la Expedición Global de Arrecife:



Diversos arrecifes de aguas poco profundas en el Mar Rojo están construidos a base de colonias de Porites, con áreas dominadas por más de 100 especies de corales en forma de rama y de plato – cerca del 20% los cuales son endémicos del Mar Rojo.

Hemos escuchado continuamente acerca de la crisis global de los arrecifes de coral y que los arrecifes de todo el mundo continúan experimentando poco a poco un patrón de decaimiento. También hemos escuchado sobre diversas amenazas que afectan estos ecosistemas. Los arrecifes de coral del Atlántico Occidental proveen el mejor caso de estudio de las amenazas y los cambios resultantes. Recientemente, alrededor de 1980, los arrecifes de coral del Caribe estaban dominados por tres especies de corales – grandes asentamientos de Coral Elkhorn (Acropora palmata) extendiéndose por cientos de pies, formando densos matorrales en las crestas de los arrecifes de coral. En aguas poco profundas, en áreas de arrecife protegidas y en la cima de arrecifes a profundidades de 16-49 pies (5-15 m) ramas entrelazadas del frágil Coral Staghorn (Acropora cervicornis) creaban complejos matorrales, frecuentemente mezclados con colonias lobulares de Coral Star (Montastraea annularis), proveyendo un hábitat juvenil que servía como refugio para el descanso de snappers, grunts y otros peces de arrecife. El Coral Star (M. annularis complex) creció en forma de pináculos amontonados, normalmente a una altura de 16.5 – 33 pies (5- 10 m)  o más, con extensas cuevas, grietas y canales entre los corales. En el agua profunda, hojas de coral lechuga (Agaricia lamarcki) y otros corales plato formaban zonas superpuestas que se extendían desde la base del arrecife, a profundidades de 98-131 pies (30-40 m). Muchos arrecifes del Caribe tenían 50-70 % de coral vivo, con esponjas coloridas, gorgonias y otros invertebrados rellenando los espacios entre los corales. En el Pacífico, el coral cubría normalmente un área más extensa y más diversa. Por ejemplo, el género Acropora consistía de dos o tres especies en el Caribe, mientras que había áreas en el Pacífico donde se podían encontrar más de 150 especies.



El Sombra Dorada (Golden Shadow) una plataforma de investigación de 220 pies utilizada durante la Expedición Global de Arrecife donada por el Sultán de Arabia Saudita HRH Prince Khaled y su Fundación de Océanos Vivos (Living Oceans Foundation).

Tiempo después las cosas empezaron a cambiar. El erizo de espinas negras largas (Diadema antillarum)  sufrió un evento de mortalidad masiva a lo largo del Caribe en 1982-1983; una devastadora enfermedad de banda blanca apareció en los corales Elkhorn y Staghorn en los 1980s y 1990s; y desde 1995, nuevas enfermedades han aparecido alrededor de los corales de más larga vida, corales masivos como el coral estrella y el blanqueamiento de coral ha incrementado progresivamente en severidad, con múltiples  eventos de blanqueamiento destructivos de escala global y han continuado apareciendo enfermedades desde  1998.

La combinación de estos problemas junto con el incremento de la presión humana ha creado un nivel sin precedentes de amenaza para los corales de arrecife. La sobre explotación y prácticas de pesca destructivas han conducido a la disminución de groupers y otros depredadores superiores lo cual ha generado un patrón progresivo de disminución de pece debajo de la cadena alimenticia. Además la contaminación proveniente de tierra ha deteriorado la calidad del agua, provocando blooms de frondosa alga la cual compite con los corales. Proyectos de desarrollos costeros pobremente controlados  que incluyen drenado, entierro de arrecifes, la remoción de manglares y camas de pasto marino han degradado los hábitats de arrecifes de coral y han eliminado áreas de reproducción importantes. Estos y una serie de otros impactos humanos adicionales han exacerbado la más nueva y más significativa amenaza para los arrecifes de coral: el cambio climático. Juntas, estas amenazas están contribuyendo sinérgicamente a la perdida de ecosistemas de arrecife de coral. 

Pero, si actuamos ahora,  no es demasiado tarde para revertir esta caída en espiral de la salud de los arrecifes.



El género Acropora contiene más especies que cualquier otro género de coral y está presente en diversos arreglos y formas de crecimiento, como las grandes formas de mesa de acroporas mostradas aquí en el Mar Rojo.

Es ahora o nunca. Sabemos más que nunca sobre los arrecifes de coral. Tenemos identificadas las especies clave y su importancia en la estructura de estos ecosistemas. Hemos identificado los factores estresantes más importantes y la forma en la que contribuyen a la degradación del arrecife. Hemos identificado acciones decisivas que pueden realizarse para mitigar dichos impactos. Tenemos la tecnología para compartir esta información con el mundo en tiempo real, que van desde el Internet hasta medios más convencionales como la televisión y la radio. Y tenemos una caja de herramientas llena con tecnología y herramientas necesarias para implementar una conservación adecuada y principios de administración sustentable.

En Abril de este año, el arca del Sultan Khaled de la Fundación Océanos Vivos  se embarco hacia la Expedition Global de Arrecife (GRE, Global Reef Expedition). Las metas primarias de esta investigación multidisciplinaria y misión educativa que durará cinco años son principalmente para evaluar los arrecifes de todo el mundo, educar comunidades locales y a los involucrados respecto a la importancia de estos ecosistemas, además de proveer a los gobiernos de herramientas e información que puedan utilizar en los esfuerzos de conservación. Nuestras metas primarias de investigación son también zonas remotas, arrecifes no estudiados a los que es difícil acceder, con un trabajo considerable realizado en arrecifes de coral fuera de las líneas costeras contaminadas. En cada locación, identificaremos a los diferentes hábitats, la diversidad y salud de las especies encontradas en esos hábitats, factores ambientales y los procesos ecológicos  que permitan mejorar la resistencia de dichos ecosistemas. Últimamente,  con el conocimiento que hemos ganado y las herramientas que poseen los administradores locales se pueden utilizar para ayudar a la conservación de estos recursos preciados,  contribuyendo  como la fuente de información para que las agencias de administración locales puedan mejorar la probabilidad para que sus arrecifes persistan debajo de los escenarios futuros  de cambio climático.

A través de la Expedición Global de Arrecifes, estamos buscando apoyar a aquellas naciones que tienen falta de capacidad e infraestructura para recolectar los datos científicos que urgentemente necesitan para disminuir las brechas de conocimiento y contribuir con nuevos, principios de administración basados en el ecosistema. Confiamos en un grupo central de científicos de las instituciones académicas de todo el mundo, complementándolos con estudiantes graduados y postdoctorados reclutados a través de nuestro programa de becas y asociándonos con científicos locales y regionales, administradores y patrocinadores para implementar el proyecto. Nuestro programa incluye investigación, entrenamiento para buzos, científicos futuros, administradores y educación para comunidades, estudiantes, otros involucrados locales y al público respecto a la importancia de los arrecifes de coral y como pueden contribuir a la preservación del arrecife.



Nuestros dos primeros viajes nos llevan a las Bahamas, Saint Kitts y Nevis. Durante los siguientes cinco años, vamos a circunnavegar el globo para examinar los arrecifes a través del Caribe, las islas remotas del Pacífico, el Triángulo del Coral, el Océano Indico y el Mar Rojo. Algunos de los avances y productos de este trabajo serán mostrados en una serie de artículos en la revista CORAL. También puedes seguir nuestro progreso a través de los blogs diarios, videos y fotografías en línea en: www.livingonceansfoundation.org y www.globalreefexpedition.org.

La Fundación de Océanos Vivos es de operación privada, fundación de beneficio público basada en Whashington, DC. Hemos dirigido investigaciones de arrecife de coral durante los últimos 10 años, con proyectos en el Pacífico, Océano Indico, Mar Rojo, Mediterráneo y Caribe. Nuestra plataforma de investigación es el Sombra Dorada, un yate con motor proveído generosamente por el HRH Príncipe Khaled bin Sultan de Arabia Saudita. El buque lleva múltiples vehículos de  apoyo, incluyendo un bote de buceo de 38 pies, varias lanchas y el Ojo Dorado, un avión flotante Cessna Caravan. El Sombra Dorada tiene un ascensor  en la plataforma de popa utilizado para poner en marcha y recuperar el avión y las diversas lanchas y puede manejar cargas de hasta de 12 toneladas. La plataforma es invaluable para el acceso al buceo y recuperación en condiciones difíciles del mar. El Sombra Dorada también contiene un armario completamente funcional de buceo con una cámara de re compresión, un pequeño laboratorio equipado con acuarios, un sistema químico para el océano y  equipo de laboratorio, un sistema de monitoreo del clima y del agua marina y un sistema de comunicación vía satélite. Tiene una capacidad máxima de 24 investigadores y equipo de apoyo en una cubierta específica del Sombra Dorada.


La  meta a largo plazo de la expedición es incrementar el conocimiento científico de los procesos fundamentales que le dan forma a los ecosistemas de arrecife en el contexto de interconexiones e interacciones a una escala global. Un mapeo de alta resolución y caracterización del hábitat apuntalando todos los estudios de la expedición y tomando ventaja de las mejoras hechas en los años recientes con imágenes satelitales multi-espectrales. Utilizar las imágenes recolectadas por el nuevo satélite WorldView-2 (DigitalGlobe Inc.)Para áreas clave que están actualmente sin mapear e identificadas como vitales para la conservación por agencias de administración de recursos en cada país, nos enfrentaremos a la realidad del terreno de estos ecosistemas usando técnicas de muestreo visuales, fotográficas y acústicas. Estos datos serán incorporados en la base de datos del Sistema de Información Geográfica (GIS)  y usados para crear mapas de hábitats de alta resolución que muestren la ubicación, tamaño y distribución de varios hábitats de arrecife de coral, pastos marinos, manglares, comunidades de algas y otros hábitats marinos de aguas poco profundas. Juntas, estas herramientas forman la base para la administración espacial marina.



Los arrecifes del Mar Rojo pueden ser más resistentes a impactos de la temperatura – relacionados al blanqueamiento debido a que altas temperaturas aparecen más que en otros lados en el Indo Pacífico, pero también  son objeto de cambios rápidos durante la aparición de depredadores de coral como la estrella de mar Crown of Thorns la cual tiende a elegir corales de rápido crecimiento como la Acropora. Sin embargo los impactos humanos permanecen bajos, las fuentes de larvas de coral existen, y condiciones ambientales permanecen disponibles, ellos pueden repercutir en una rápida muerte masiva – asociada con la depredación COTS y el blanqueamiento debido al alto nivel de caracterización de reclutamiento y relativo crecimiento rápido.



Una frondosa cantidad de Coral Elkhorn, Acropora Palmata, en Rincon, Puerto Rico.



Imagen contrastante de un Coral Elkhorn típico del arrecife actual – un cementerio de esqueletos, muchos en posición de crecimiento.



Arrecifes en el Atlántico Occidental normalmente cubiertos por Coral Estrella (Montastraea annularis complex), como esta fotografía del arrecife en Bonaire en Julio de 2010. Estos corales están desapareciendo rápidamente de muchos lugares debido a la persistencia y daños severos de plaga blanca, enfermedad de banda amarilla y eventos de blanqueamiento de coral, lo cual es la mayor preocupación,  estos corales son los constructores de arrecifes más importantes, ellos viven por cientos de años y exhiben tasas muy bajas de reemplazo.

La rápida valoración de ambientes de arrecife representativos a través de cada región será realizada, usando un protocolo estandarizado para identificar la dinámica de la población y la salud de los corales, peces, alga y otras especies clave, además de los atributos físicos y biológicos que son indicativos de resistencia. Los procesos ecológicos clave que le dan forma a estos ecosistemas, como reclutamiento, herbívoros y bioerosión, serán comparados y contrastados a través de gradientes biofísicos y entre localidades geográficas. También evaluaremos parámetros específicos como la diversidad, productividad, estructura del hábitat, estresantes antropógenicos específicos como la cantidad de pesca, y varios parámetros oceanográficos para determinar su influencia en el estado ecológico de los arrecifes. Por ejemplo, un número de diferentes grupos de herbívoros funcionales contribuyendo a la  resistencia del arrecife. Mediante la evaluación de conjuntos de las principales especies de herbívoros, identificando patrones de alimentación de diferentes especies y las relaciones entre la diversidad de algas y las preferencias de los peces herbívoros y cuantificar la diversidad y biomasa del alga, será posible predecir patrones relativos de la producción de alga, herbívoros y riesgos de cambios a través del dominio de la macroalga. Como exploraremos arrecifes alrededor del mundo, seleccionaremos sitios representativos  en cada país - el mejor y el peor- como sitio de legado o patrimonio. Esto es similar a las parcelas de bosque establecidas por los biólogos forestales: largos parches de arrecife que están permanentemente evaluados, digitalmente fotografiados para crear mosaicos de alta resolución ilustrando cada coral, esponja y otros organismos identificados a detalle. Planeamos visitar estos sitios periódicamente, cada dos a cinco años o más, para evaluar los cambios, la sobrevivencia y crecimiento de coral, reclutamiento y patrones de recuperación de daños graves, y mejor entendimiento del destino de estos sistemas bajo nuevos esquemas de administración y futuros impactos debido a cambios climáticos. 



Un ejemplo de una colonia grande de Montastraea faveolata con plaga blanca. Este coral tenía varios metros de alto, estimado en una edad de más de 100 años y muerto por la infección en alrededor de un mes.

Los resultados combinados de este trabajo contribuirán al entendimiento regional del estado actual de los arrecifes de coral y este intento será utilizado para predecir direcciones futuras de la salud del arrecife y categorizar áreas de acuerdo a su nivel de amenaza y resistencia. El conocimiento que obtendremos en la GRE ayudará a determinar el rol de la estructura de la comunidad y la composición en apoyo de ecosistemas de arrecife completamente funcionales, y las condiciones  ambientales, biológicas y físicas que permitan a especies particulares sobrevivir mejor debajo de condiciones sub estándar. Los datos multidisciplinarios que recolectaremos también nos permitirán  modelar y predecir los conductores clave y componentes que pueden promover la recuperación del ecosistema de disturbios graves periódicos y permitirá a los arrecifes persistir a pesar de los impactos derivados del cambio climático futuro.

Primera parada de la GRE: Cay Sal Bank, Bahamas. ¡Nos vemos debajo del agua!