Los arrecifes de coral Los arrecifes MANUAL PARA ESTUDIANTES
MANUAL PARA ESTUDIANTES
L o s a r r e c i f e s Los arrecifes d e c o r a l de coral
Autores
Delmis del C. Alicea Segarra, EdD, Ivonne Bejarano Rodríguez, PhD, Brenda M. Soler Figueroa, PhD
Co-autores
Jorge I. Casillas Maldonado, MS, Héctor M. Mar nez, BS
Edición cien fica
Yasmín Detrés Cardona, PhD, Ariel E. Lugo, PhD, Lesbia L. Montero Acevedo, BS, Ivonne Bejarano Rodríguez, PhD, Héctor Ruiz Torres, PhD
Edición
Delmis del C. Alicea Segarra, EdD, Cris na D. Olán Mar nez, MA
Lectores
Álida Or z Sotomayor, PhD
Diseño gráfico y maquetación Delmis del C. Alicea Segarra, EdD
Especialista en información
Guía temá ca
Alessandra Otero Ramos, MIS
Fotos
Héctor Ruiz Torres, PhD, Raúl Omar Or z Arroyo, MA, Oliver Bencosme Palmer, BA, Ruperto Chaparro Serrano, MA, Brenda Soler Figueroa, MS, Duane J. Sanabria Ponce de León, BS, Héctor M. Mar nez, BS
Fotos de la portada y de la contraportada Duane J. Sanabria Ponce de León, BS
Mapas autorizados Aurelio Mercado Irizarry, MS, NOAA Ocean Service Educa on, ReefBase: A Global Informa on System for Coral Reefs
Ilustraciones
Daniel Irizarri Oquendo, BA
Video Los arrecifes de coral Efraín Figueroa Ramírez, BS
Video Buceada virtual (pietaje y edición) Rául Omar Or z Arroyo, MAG
Décima sobre los arrecifes de coral Letra, música y voz: Leró Mar nez Roldán
Impresión
Delmis del C. Alicea Segarra, EdD
Raúl Omar Or z Arroyo, MAG
Larimar Castro Medina
Publicación número UPRSG-E-277
ISBN: 978-1-881719-70-0
Créditos © 2016
Tabla de contenido
Introducción .................1
Trasfondo ............................................................................................................................. .....................3
¿Qué es un coral? ........................................................................................................... ...............5
La relación simbió ca con las zooxantelas ....................................................................................7
Tipos de coral ............................................................................................................... ..................8 Los corales duros o hexacorales ............................................................................................. 8 Los corales flexibles u octocorales .........................................................................................9
Reproducción de los corales ................................................................................................. .......10
El arrecife de coral ........................................................................................................ ...............13 Tipos de arrecifes .......................................................................................................... ...............14
Zonación de los arrecifes de coral .......................................................................................... .....15
Condiciones necesarias para el desarrollo de arrecifes de coral .................................................16
Los arrecifes de coral de Puerto Rico ....................................................................................... ....17
Importancia ecológica del arrecife de coral ................................................................................. 18
Las pesquerías en el arrecife de coral ...................................................................................... ....20
Principales disturbios naturales y amenazas antropogénicas actuales al arrecife de coral .........23 Disturbios naturales ........................................................................................................ .....23
Amenazas antropogénicas (causado por los seres humanos) ..............................................23
Manejo y conservación ....................................................................................................... .........28 Glosario .................................................................................................................... ...................30 Referencias ................................................................................................................. .................35
Introducción
El arrecife de coral es uno de los ecosistemas marinos más diversos e importantes del planeta. En este habitan miles de organismos los cuales encuentran en él alimento y refugio. Su fuerte armazón cons tuye una barrera natural para disipar la fuerza de las olas y las corrientes marinas, y protegernos de eventos climatológicos tales como tormentas o huracanes. Al disminuir la energía de las olas y de las corrientes marinas, permite que se desarrollen los bosques de mangle y las praderas de hierbas marinas. Estos ecosistemas les brindan protección a muchas especies en sus etapas juveniles, ayudando así a que estas crezcan, se reproduzcan y preserven su especie por largo empo. Por su parte, los esqueletos de los corales junto a los de las algas calcáreas y a los de otros organismos como los erizos que se van fragmentando por la acción de las olas, forman las hermosas playas de arena blanca que se encuentran en el Caribe.
Además de estos beneficios, el arrecife de coral es un atrac vo turís co único, económico, social y cultural. Cientos de personas visitan anualmente lugares en los que crecen los arrecifes de coral para conocerlos, admirarlos y disfrutarlos. Sin embargo, este ecosistema se encuentra constantemente expuesto a diferentes amenazas que ponen en riesgo su bienestar. Entre estas amenazas se destacan las ac vidades antropogénicas (llevadas a cabo por los seres humanos). Debido a esta realidad, uno de las alterna vas más efec vas para disminuir el deterioro de los arrecifes de coral, es crear conciencia y cambiar la conducta de las personas a través de la educación orientada a la conservación y a la protección de tan importante hábitat natural.
Cuando comprendemos lo importante que son estos recursos, nos esforzamos en u lizarlos sabiamente. Por esta razón, el Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico ha diseñado una serie de guías educa vas para promover el uso sustentable de los recursos marinos y costeros de Puerto Rico. Esta vez, le presentamos la guía educa va sobre Los arrecifes de coral. Como parte de esta guía, se incluye este manual para estudiantes que con ene la información fundamental sobre este ecosistema. También posee un glosario con los términos de mayor relevancia para que pueda entender fácilmente el tema.
Esperamos que esta inicia va sea de gran u lidad para conocer los arrecifes de coral y que los niños y los jóvenes lo valoren y promuevan su conservación.
T r a s f o n d o Trasfondo
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Los arrecifes de coral Los arrecifes de
El arrecife de coral es uno de los ecosistemas más valiosos, diversos y complejos del planeta. Está formado por una estructura de apariencia rocosa hecha de carbonato de calcio, por corales duros y flexibles, y por una gran variedad de organismos que le dan vida y belleza. Este ecosistema provee hábitat y alimento a cientos de especies marinas tales como: esponjas, algas, peces, crustáceos, moluscos, estrellas de mar, tortugas marinas, entre otras. Por otro lado, el arrecife de coral cons tuye una barrera costera natural ya que, con su fuerte armazón, amor gua la energía de las corrientes y de las olas que llegan a nuestras playas. Esto, a su vez, permite el desarrollo saludable de las hierbas marinas y de los árboles de mangle. De igual forma, protege nuestras costas del embate de fenómenos
atmosféricos tales como tormentas y huracanes. Otro beneficio que podemos obtener de este ecosistema es que ayuda a reducir la erosión ya que, mientras más calmadas son las marejadas, menor can dad de sedimentos son arrastrados por el agua hacia otros lugares. El arrecife de coral, además, juega un papel importante en la generación de arenas para las playas. Los esqueletos de carbonato de calcio de los corales, de las algas calcáreas, de los erizos y de otros organismos que habitan en el arrecife, se van triturando con la acción de las olas y forman las hermosas playas de arena blanca que tenemos en el Caribe.
Sin duda, este recurso natural ene un gran valor ecológico, turís co, económico, social y cultural. Una gran can dad de personas visitan los arrecifes anualmente para disfrutar de su atrac vo y para realizar múl ples ac vidades que les permiten conocerlo de cerca. Sin embargo, muy pocas personas saben en realidad qué son los corales y cómo estos forman el arrecife de coral. A con nuación, le presentamos este ecosistema, los procesos que se llevan a cabo en el mismo y cómo podemos protegerlo y conservarlo.
¿Qué es un coral?
Los corales son pequeños animales invertebrados que viven en el mar. Pertenecen al grupo de los cnidarios, del cual forman parte también las medusas (aguavivas) y las anémonas. El nombre Cnidarios surge de la palabra griega “cnidos” que significa “or ga”, y resulta muy apropiada para este grupo de animales que se caracterizan por presentar unas células ur cantes que pican (similar a la or ga) cuando entran en contacto con otro organismo.
El pólipo de coral, ene forma de copa y cuenta con un disco oral (abertura central), rodeado de tentáculos que sirve para la inges ón de alimentos y para la expulsión de desechos (Figura 1). La abertura central conecta a una faringe, que luego abre hacia la cavidad gastrovascular. Esta cavidad cumple las funciones de un estómago. Los tentáculos transportan el alimento hasta la cavidad gastrovascular para que sea digerido.
Figura 1. El diagrama de la izquierda muestra un pólipo de coral y algunas de sus partes. En la foto de la derecha arriba, se observan los pólipos de coral “retraídos” o cerrados. Por lo general, esto ocurre durante el día, mientras que durante la noche los pólipos de coral se abren y ex enden sus tentáculos para obtener su alimento (véase foto de la derecha abajo). Este comportamiento puede variar según la especie de coral.
Los arrecifes de coral: Manual para estudiantes
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Zooxantelas
Tentáculo
Cavidad gastrovascular Abertura central
Esqueleto
Faringe
A B
Los pólipos de coral se alimentan principalmente de un grupo de pequeños animales que viven suspendidos en la columna de agua, conocidos como zooplancton (Figura 2). Durante la captura de alimento, los pólipos de coral ex enden sus tentáculos para atrapar a estos pequeños organismos. Los tentáculos son unos órganos alargados y flexibles que están cubiertos de unas células llamadas cnidocitos, las cuales les sirven para múl ples fines como por ejemplo atrapar su alimento y para defenderse de depredadores. Estas células son las mismas que enen las aguavivas en sus tentáculos y que al hacer contacto con nuestra piel, liberan una toxina que nos causa irritación, ardor y comezón. Cuando una presa hace contacto con los tentáculos del pólipo de coral, se disparan los nematocistos que se encuentran dentro de los cnidocitos (Figura 3b), liberando una toxina que paraliza y mata a la víc ma. Esta presa es entonces llevada a la boca por los tentáculos y es digerida por el pólipo de coral (Figura 3a).
cnidocito
Figura 3. A. Coral alimentándose, por George Cathcart. Imagen tomada de: h p://coralreef.noaa.gov/aboutcorals/coral101/ feedinghabits/resources/feeding_cathcart.jpg. B. Nematocisto que se encuentra en la célula ur cante (cnidocito) que poseen los tentáculos del pólipo de coral.
Los tentáculos y las toxinas también le permiten al pólipo de coral defender su espacio en el arrecife. Cuando otras especies arrecifales sésiles (especies que crecen adheridas a una superficie durante toda su vida), como las algas, las esponjas y otros pos de corales intentan crecer por encima del coral, los pólipos de coral liberan toxinas que irritan los tejidos de la especie invasora, previniendo la invasión al coral. Además, el coral usa sus tentáculos para ayudar a remover el sedimento que cae ocasionalmente sobre él, así evita lesiones e incluso la muerte por asfixia.
Cavidad gastrovascular: Área principal del coral responsable de la diges ón de comida y el transporte de nutrientes a través del cuerpo de organismos como los Cnidarios.
Cnidarios: Filo de organismos, exclusivamente acuá cos los cuales poseen simetría radial, dos capas de tejidos y una boca rodeada de tentáculos con células ur cantes (que pican) conocidas como cnidocitos. Las anémonas, las aguavivas y los corales pertenecen a este filo.
Cnidocitos: Células especializadas, únicas en los Cnidarios, que con enen un aparato ur cante conocido como nematocisto. Se u liza como defensa y para capturar la presa. Estas células son abundantes en los tentáculos y en la boca.
Faringe: Estructura en forma de tubo que se ex ende desde la boca hasta más allá de la mitad de la cavidad gastrovascular. La función de la faringe es hacer más eficaz la circulación del agua por esta cavidad.
Nematocistos: Órganos con hilos tubulares que pueden ser descargados y paralizar con sus venenos a otros animales. Estas estructuras especializadas se encuentran dentro de los cnidocitos.
Or ga: Nombre común de las plantas del género Ur ca, que se caracterizan por tener unos pelos ur cantes que liberan una sustancia ácida que produce irritación con picor intenso en la piel cuando se le toca o roza.
Pólipo de coral: Uno de los pos estructurales en los cnidarios, de hábito sésil. El cuerpo del pólipo es tubular o cilíndrico, con una boca y tentáculos en la parte superior, mientras que el extremo opuesto está fijo al sustrato.
Sésil: Organismo que está pegado sobre sustratos u otras superficies y que no se puede mover de un lugar a otro.
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Figura 2. Zooplancton - pequeño crustáceo conocido como copépodo.
nematocisto
La relación simbió ca con las zooxantelas
En los tejidos de los pólipos de coral habitan unas algas microscópicas llamadas zooxantelas (Figura 4). Los corales y las zooxantelas enen una relación simbió ca, po de relación mutualista, en donde ambos organismos se benefician el uno del otro. Los pólipos no solo les proveen a las zooxantelas protección y hogar, también les suministran nutrientes, como el bióxido de carbono, los nitratos y los fosfatos, esenciales para estas algas. En cambio, el pólipo recibe un suministro constante de oxígeno, carbohidratos y otros nutrientes, producto de la reacción de fotosíntesis que realiza la zooxantela. Es por esto que los corales se desarrollan mejor en aguas llanas y claras, donde hay una buena disponibilidad de luz solar que le permita llevar a cabo este proceso. Este intercambio de material orgánico le provee al pólipo de coral de un 75 hasta un 90% de los nutrientes esenciales para poder sobrevivir.
Figura 4. Se observa un pólipo de coral de Porites astreoides (coral mostaza) con zooxantelas en sus tejidos. Foto por Na onal Coral Reef Ins tute - NOAA. Esta fue tomada de: h p://coralreef.noaa.gov/aboutcorals/ facts/coral_feeding.html.
Las zooxantelas enen además, los pigmentos que les dan la coloración a los corales. Bajo fuertes condiciones de estrés, las zooxantelas son expulsadas de los tejidos del coral; por lo tanto, el coral pierde su coloración caracterís ca quedando transparente y exponiendo el color blanco de su esqueleto. A estos eventos se les conoce como blanqueamiento (Figura 5). Aunque los corales pueden sobrevivir por un empo sin las zooxantelas, la pérdida de esa valiosa simbiosis les causa un estrés que usualmente se refleja en un menor crecimiento del coral y en una mayor vulnerabilidad a enfermedades. Si el blanqueamiento se prolonga por un largo periodo y estas algas no regresan a los tejidos del coral a empo, puede llevarlo a la muerte.
Figura 5. Colonia de coral con blanqueamiento.
Tipos de coral
Los corales suelen vivir en colonias compuestas por cientos de pólipos y muchos de ellos forman el armazón del arrecife. Pocas especies, como las del género Scolymia, consisten de un solo pólipo (Figura 6). Existen dos pos de corales, los cuales se diferencian principalmente por la dureza, por la composición de su esqueleto y por la can dad de tentáculos que poseen. Estos son: los corales duros o hexacorales y los corales flexibles u octocorales.
1. Los corales duros o hexacorales
Los corales duros o hexacorales (también conocidos como esclerac nios) absorben iones de calcio e iones de carbonato que están disueltos en el agua de mar y los depositan en forma de carbonato de calcio alrededor de su cuerpo blando. De esta manera, forman un esqueleto externo duro que les da sostén y protección, y que se asemeja a una piedra. Este es el mismo material del cual están formadas las conchas de otros organismos marinos, nuestros huesos y las rocas calizas en los mogotes de la costa Norte de Puerto Rico. Este po de coral es el que forma, principalmente, la estructura del arrecife de coral.
Figura 6. Pólipo de coral solitario
Su nombre “hexacorales” se deriva del griego “hex” que quiere decir seis, ya que los pólipos de coral de este grupo se caracterizan por tener seis tentáculos, o múl plos de seis (por ejemplo, algunos podrían tener 12 o 18; esto puede variar según la especie) alrededor de la boca (Figura 7). Las colonias de corales duros crecen en cuatro formas básicas: A. masiva (ej. coral cerebro), B. ramificada (ej. coral cuerno de ciervo), C. en plato (ej. coral plato) o D. incrustante (ej. coral mostaza) (Figura 8).
Figura 7. Tentáculos de los pólipos de una colonia de coral duro.
Figura 8 A B
D
C
2. Los corales flexibles u octocorales
Los corales flexibles o córneos, al contrario de los corales duros, son de consistencia flexible y se mueven graciosamente con el oleaje y las corrientes marinas. Estas colonias de coral enen un esqueleto compuesto de qui na. Su esqueleto está endurecido por par culas calcáreas y por una proteína llamada gorgonina, similar a la que conforma nuestro pelo y uñas. Comúnmente se les ha llamado corales blandos por la traducción de su nombre del inglés “so coral”. Sin embargo, en el Caribe existen pocas especies de coral blando y son mesofó cos (crecen a profundidades de más de 45.72 metros o 150 pies). A estos corales se les llama blandos ya que una de sus caracterís cas es que se comprimen al tacto. Los demás, que son los que se mencionan en esta guía, son flexibles porque a pesar de que se mueven con el oleaje, su esqueleto ene cierta rigidez y no se comprimen al tacto.
El nombre de “octocorales” se deriva del griego “oktō” que quiere decir ocho, pues los pólipos de coral de este grupo enen ocho tentáculos o múl plos de ocho (por ejemplo, algunos podrían tener 16 o 24; esto puede variar según la especie) alrededor de la boca (Figura 9). Algunos octocorales como los
Figura 9. Tentáculos de los pólipos de una colonia de coral flexible o córneo.
Figura 10. En esta figura se pueden observar dos ejemplos de corales flexibles o córneos. A. Pluma de mar y B. Abanico de mar
Blanqueamiento: Evento que ocurre en el arrecife, inducido por estrés, donde el coral expulsa sus zooxantelas y pierde su color dis n vo, quedando transparente y exponiendo el color blanco de su esqueleto que se compone de carbonato de calcio.
Colonia de coral: Una colonia es un conjunto de pólipos idén cos entre sí que permanecen unidos unos con otros. Durante el desarrollo y crecimiento de la colonia de corales duros se secreta carbonato de calcio para formar un esqueleto externo.
Córneo: Tejido duro y fibroso que forma estructuras duras tales como los cuernos de algunos animales, las pezuñas, el pelo y las uñas. Su principal componente es la qui na.
Fotosíntesis: Es un proceso que u liza la energía del sol, agua, nutrientes, la clorofila de las plantas y el dióxido de carbono para producir alimento y oxígeno.
Gorgonina: Proteína compleja que cons tuye el esqueleto córneo de los gorgónidos (corales flexibles).
Ión: Átomo o conjunto de átomos que están cargados electricamente por la pérdidad o ganancia de electrones.
Mutualismo: Tipo de relación en la que dos o más organismos de diferentes especies se benefician entre sí.
Qui na: Sustancia que no se puede disolver en agua y que poseen algunos invertebrados en su cuerpo para darle soporte y rigidez.
Relación simbió ca: Se refiere a la asociación cercana y prolongada entre dos o más organismos de diferentes especies, en donde ambos organismos no necesariamente se benefician entre sí. Dentro de la simbiosis se encuentra el mutualismo (dos o más organismos se benefician entre sí), el comensalismo (un organismo se beneficia mientras que el otro ni se perjudica ni se beneficia) y el parasi smo (un organismo se beneficia mientras que el otro se perjudica).
Zooplancton: Animales planctónicos que están a merced de las corrientes y cuyas habilidades natatorias son insuficientes para desplazarse de forma independiente de las corrientes. Una gran can dad de grupos de animales se encuentran en el zooplancton. Se pueden encontrar como adultos o en etapas larvales.
Zooxantelas: Algas microscópicas unicelulares que viven dentro del tejido de algunos invertebrados marinos. La mayoría son dinoflagelados pertenecientes al género Symbiodinium
Los arrecifes de coral: Manual para estudiantes 9
A B
Reproducción de los corales
Los corales se pueden reproducir por métodos sexuales o asexuales. La reproducción sexual de los corales ocurre una o dos veces al año en eventos espectaculares, masivos y sincronizados, conocidos como desoves. Durante los desoves, los corales de diversas colonias liberan huevos (células reproductoras femeninas) y esperma (células reproductoras masculinas) hacia la superficie del océano donde ocurre la fecundación (Figura 11). Cuando un huevo se une con un esperma (fecundación) en la columna de agua, se forma una larva conocida como plánula. La plánula flota y es arrastrada por la corriente por varios días (aproximadamente de dos a siete días) hasta que encuentra una superficie en el suelo marino que esté limpia de sedimentos y que sea adecuada para adherirse y transformarse en un pólipo de coral.
Figura 11. Desove del coral durante la reproducción sexual.
Debido a que la reproducción sexual ocurre en la columna de agua, y a que los huevos y el esperma de los corales viajan con las corrientes por varios días, este po de reproducción permite que los corales de dis ntas colonias, a veces separados por grandes distancias, tengan una mayor probabilidad de mezclarse entre sí. De la misma manera, la reproducción sexual favorece que los corales se dispersen por un área geográfica extensa. Para que el desove sea exitoso, es clave que todos los corales liberen sus huevos y esperma simultáneamente. Por esta razón, los corales desovan cuando se cumplen una serie de factores ambientales específicos. Entre estos factores se encuentran los ciclos lunares (ej. En el Caribe, algunos corales desovan entre agosto y sep embre después de la luna llena, según la especie de coral) y la temperatura del agua (cálida).
En la reproducción sexual ocurre un intercambio gené co, porque se mezcla la información gené ca del huevo con la del esperma. Esto permite que los nuevos individuos tengan un material gené co diferente al de sus progenitores (igual que ocurre con nosotros los humanos). Una vez estos nuevos individuos se establecen como pólipos, comienza su reproducción asexual para crear nuevos pólipos idén cos entre sí y formar una nueva colonia de coral.
La reproducción asexual puede ocurrir a nivel del pólipo de coral o a nivel de la colonia. El nuevo pólipo que resulta de la reproducción sexual se divide y forma dos pólipos idén cos a través de la reproducción asexual (Figura 12). De esta manera, el pólipo crea múl ples réplicas de sí mismo, dando lugar a una nueva colonia que seguirá creciendo en tamaño mientras añade nuevos individuos. Después de un empo, cuando la colonia alcanza un tamaño adecuado,
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abanicos (Gorgonia sp.) y las plumas de mar (Pseudopterogorgia americana) parecen plantas debajo del agua debido a la forma de sus colonias (Figura 10).
los pólipos podrán reproducirse tanto sexual como asexualmente. La reproducción asexual de una colonia ocurre por fragmentación y gemación. Cuando una colonia de coral se fragmenta, algunos de los pedazos que se desprenden de la colonia logran asentarse en un sustrato adecuado y con núan creciendo hasta formar nuevas colonias cerca de la colonia parental. Sin embargo, cuando las corrientes y el oleaje se tornan más fuertes de lo usual, las nuevas colonias pueden dispersarse por mayores distancias.
Por otro lado, en la gemación, un nuevo pólipo se desarrolla como un brote a par r de un pólipo progenitor. Cuando este nuevo pólipo crece, queda unido al pólipo original y forma una colonia de pólipos, todos unidos al mismo pólipo progenitor.
En la reproducción asexual no hay intercambio gené co; por lo tanto, los nuevos individuos y colonias que se forman son idén cos entre sí porque heredan una copia gené ca (geno po) igual a la del pólipo parental.
Formas de reproducción de los corales
Reproducción asexual - ocurre de dos maneras: gemación y fragmentación. Brote
Gemación – un nuevo pólipo se desarrolla como un brote a par r de un pólipo progenitor. Ese nuevo pólipo forma una colonia que va creciendo en tamaño según se añaden nuevos individuos.
Fragmentación– ocurre cuando una parte del coral se desprende de la colonia y forma una nueva.
Reproducción sexual– los gametos se unen y forman una larva plánula que se dispersa con las corrientes y luego, se asienta para formar nuevas colonias.
Desove de coral: Es un fenómeno natural que ocurre solo de noche, involucra colonias y especies de corales que liberan simultáneamente sus gametos masculinos y femeninos a la columna de agua.
Fecundación: Es el proceso mediante el cual se une una célula reproduc va masculina (esperma) y una célula reproduc va femenina (huevo) para formar un nuevo ser.
Fragmentación de corales: Tipo de reproducción asexual donde pedazos de una colonia de coral se rompen y pueden producir una colonia nueva.
Gemación: Tipo de reproducción asexual en el que un nuevo pólipo se desarrolla como un brote (protuberancia) a par r de un pólipo progenitor.
Intercambio gené co: Es un proceso que consiste en la combinación de genes durante la reproducción sexual. Esto produce variación gené ca (diferencias en las caracterís cas hereditarias) en una población.
Plánula: Tipo de larva planctónica en los cnidarios.
Reproducción asexual: Tipo de reproducción en la cual no intervienen los gametos masculinos y femeninos ya que no requiere ni estructuras ni células especializadas, donde un solo organismo forma uno o más individuos iguales, todos con la misma información gené ca. En los corales ocurre de dos formas: gemación y fragmentación.
Reproducción sexual: Tipo de reproducción en la cual intervienen los gametos masculinos y femeninos.
Los arrecifes de coral: Manual para estudiantes 11
Figura 12. Reproducción asexual de los corales por medio de la gemación.
El arrecife de coral
El arrecife de coral es un ecosistema que consiste de una estructura rígida y compleja, la cual está compuesta principalmente por los esqueletos de carbonato de calcio de los corales duros que se han desarrollado sobre el lecho marino. El crecimiento del arrecife ocurre de abajo hacia arriba. Esto se debe a que el pólipo de coral secreta periódicamente carbonato de calcio por su parte inferior. Durante el proceso, se forma una especie de “copa”, conocida como cáliz, en donde el pólipo se asienta. El cáliz cuenta con unas paredes conocidas como tecas y una base o placa basal. Periódicamente, el pólipo se “levanta” de su base y forma una nueva placa basal por encima de la anterior. Esto significa que el arrecife crece hacia arriba (Figura 13). De esta manera, mientras los corales estén vivos, se sigue depositando carbonato de calcio y el arrecife con núa creciendo. Por lo tanto, la porción viva del arrecife se encuentra en la parte más superficial, mientras que la base y la parte interna del arrecife están formadas por los esqueletos de corales muertos que exis eron hace cientos y miles de años.
El crecimiento de los arrecifes y de las colonias de coral es lento. Por ejemplo, los corales masivos, como los corales cerebro, crecen entre tres milímetros y un cen metro (aproximadamente 1/4 de pulgada) por año, y los corales ramificados crecen entre diez y veinte cen metros (aproximadamente 8 pulgadas) por año, cuando las condiciones ambientales son favorables.
teca
Placa basal cáliz
Figura 13. Este diagrama muestra el crecimiento de un coral. Los exoesqueletos calcáreos son secretados por la porción inferior del pólipo. Durante el proceso, se forma una especie de “copa”, conocida como cáliz, en donde el pólipo se asienta. El cáliz cuenta con unas paredes conocidas como tecas y una base o placa basal Periódicamente, el pólipo se “levanta” de su base y forma una nueva placa basal por encima de la anterior. De esta manera, mientras los corales estén vivos, se sigue depositando carbonato de calcio para aumentar su tamaño. Las grandes formaciones de este compuesto (carbonato de calcio) las producen los corales duros, las algas calcáreas, entre otros. Estos organismos trabajan juntos arduamente durante miles de años para formar el complejo ecosistema del arrecife de coral.
Los arrecifes de coral: Manual para estudiantes
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Lecho marino: Fondo del mar
Coral masivo
Coral ramificado
Tipos de arrecifes
Los arrecifes de coral se pueden clasificar en cuatro categorías dependiendo de su forma y localización. Estos son: los arrecifes de parcho, los arrecifes de barrera, los arrecifes de borde y los atolones. (1) Los arrecifes de parcho son arrecifes que crecen en agregaciones pequeñas y aisladas de la costa (Figura 14). En La Parguera y en Fajardo, por ejemplo, se encuentran arrecifes de este po. (2) Los arrecifes de barrera son arrecifes que bordean paralelamente la costa a lo largo de grandes extensiones. Estos arrecifes están separados de la costa por una laguna, generalmente profunda (Figura 14). La Gran Barrera de Arrecife de Australia y el Arrecife Mesoamericano frente a la costa este de Centroamérica, son ejemplos de este po de arrecife. La Gran Barrera de Arrecife de Australia es el arrecife más grande del planeta, con 1,260 millas de largo y entre 10 y 90 millas de ancho, se puede ver en imágenes tomadas desde una nave espacial. (3) Los arrecifes de borde son arrecifes muy comunes que crecen en los bordes de los con nentes y de las islas y enen contacto directo con la costa (Figura 14). Ejemplos de este po de arrecife se encuentran en algunos cayos de la Reserva Natural Arrecifes de La Cordillera en Fajardo y en Punta Guaniquilla en Cabo Rojo. (4) Los atolones son arrecifes que crecen alrededor de volcanes submarinos (sumergidos) y que enen forma de anillo, con una laguna en el centro (Figura 14). Son muy comunes en el Océano Pacífico. Figura 14
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(1)(2)(3)(4)
Arrecife de parcho
Zonación de los arrecifes de coral
Las colonias de coral, así como los otros organismos arrecifales sésiles (por ejemplo, corales, algas, esponjas), se distribuyen en diferentes zonas del arrecife dependiendo de las condiciones ambientales del lugar, tales como la fuerza del oleaje o de las corrientes, la topogra a del fondo, la profundidad, la disponibilidad de luz, la can dad de sedimentos suspendidos, la temperatura y la salinidad, entre otros.
Las zonas del arrecife varían de acuerdo a su localización desde la costa hacia mar adentro (Figura 15). La zona ubicada entre la línea de costa y el arrecife se conoce como la laguna. En esta zona, la energía del oleaje es suave y el agua es rela vamente clara. Algunos habitantes de la laguna son los corales flexibles o córneos, como el abanico de mar, y algunas colonias pequeñas de corales duros. Luego de la laguna, se encuentra la cresta del arrecife. Esta cresta cons tuye el punto más alto del arrecife de coral. En condiciones de marea baja los corales pueden quedar expuestos al aire. Las colonias de coral que habitan allí son generalmente fuertes y firmes. Un ejemplo del po de coral que puede vivir en esta área, es el coral cuerno de alce. Luego de la cresta, está la zona más expuesta a la acción del oleaje conocida como el frontón del arrecife. Los corales en esta zona son grandes y macizos, por ejemplo, el coral cuerno de alce y los corales cerebro; y por lo tanto, pueden resis r el embate de las olas. Después del frontón, la profundidad aumenta y hay una enorme diversidad de corales flexibles y duros.
Cresta del arrecife: Borde superior del arrecife de coral, que se encuentra a poca profundidad. Recibe el embate directo del oleaje.
Frontón del arrecife: Zona del arrecife que da hacia el mar abierto. Se ex ende desde un nivel cerca de la superficie, hasta llegar a mayores profundidades. Puede tener una inclinación de suave a pronunciada.
Laguna del arrecife: Cuerpo de agua que se forma entre la orilla y el arrecife. Generalmente, son aguas calmadas y puede variar en profundidad.
Los arrecifes de coral: Manual para estudiantes 15
Figura 15. Zonación del arrecife laguna arrecife frontón del arrecife cresta del arrecife roca de baseFigura 16. Distribución mundial de los arrecifes de coral. Tomado de: NOAA Ocean Service Educa on - h p://oceanservice. noaa.gov/educa on/kits/corals/media/supp_coral05a.html
Condiciones necesarias para el desarrollo de arrecifes de coral
Los arrecifes de coral se encuentran en los mares tropicales y subtropicales (aproximadamente, entre las la tudes 30° norte y sur, Figura 16), en donde la temperatura suele mantenerse, incluso en invierno, a más de 65 °F (18 °C). La temperatura óp ma para el crecimiento de los corales está entre los 74 y 86 °F (23 y 30 °C), pero algunas especies pueden tolerar temperaturas un poco alejadas de estos valores. La salinidad es otro parámetro importante para el desarrollo de los corales, la cual debe ser de aproximadamente 25 a 40 partes por mil.
Como se explicó anteriormente, los corales necesitan aguas rela vamente claras que permitan que las zooxantelas realicen fotosíntesis. Por esta razón, la mayoría de los arrecifes de coral se encuentran en la región del océano que recibe luz solar. Esta zona del océano se conoce como la zona eufó ca En los úl mos años, se ha generado gran interés por los arrecifes que habitan en profundidades entre los 98.43 y 492.13 pies (30 y 150 metros) en aguas tropicales y subtropicales. Los corales que se encuentran en este ecosistema, conocidos como corales mesofó cos, enen zooxantelas y son dependientes de la luz pero han desarrollado adaptaciones que les permiten vivir en las bajas intensidades de luz que existen en ese ambiente. Estos corales usualmente presentan formas achatadas o planas y mayores concentraciones de zooxantelas que los de aguas llanas. Estas adaptaciones permiten que la poca luz disponible en ese ambiente sea atrapada más eficientemente para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis. Además de los corales, en los arrecifes mesofó cos encontramos algas, esponjas y otros organismos.
Corales mesofó cos: Son corales herma picos (poseen zooxantelas en sus tejidos) que se encuentran a una profundidad de 100 metros (300 pies) o más.
Zona eufó ca: Región, en los sistemas acuá cos, hasta donde penetran los rayos del sol. La profundidad de esta zona es variable y dependerá de la turbidez del agua.
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Los arrecifes de coral de Puerto Rico
Alrededor de todo Puerto Rico y sus islas, encontramos una gran variedad de arrecifes de coral. Su mayor desarrollo se encuentra en las costas sur, este y suroeste porque el lecho marino sumergido de estas zonas es más extenso y menos profundo que el de la costa norte. Además, las aguas son más claras, y el oleaje y la marejada son más suaves en el Mar Caribe (costa sur) que en el Océano Atlán co (costa norte) (Figura 17). Todas estas caracterís cas son ideales para el desarrollo de arrecifes de coral.
Figura 17. Distribución de los arrecifes de coral en Puerto Rico. Tomado de: ReefBase: A Global Informa on System for Coral Reefs. September, 2015. h p://www.ree ase.org
Los arrecifes de coral: Manual para estudiantes 17
Importancia ecológica del arrecife de coral
Sin duda, el arrecife de coral es uno de los ecosistemas de gran importancia en el mundo. El mismo posee gran valor ecológico, económico, turís co, recrea vo y social. Además de su atrac vo natural por su variedad y diversidad de formas y colores, este cobija una rica vida marina como ningún otro ecosistema y nos ofrece múl ples beneficios. A con nuación, se exponen algunos de estos beneficios y se detalla la importancia que enen cada uno de ellos.
1. Los arrecifes de coral, las praderas de hierbas marinas y los manglares están conectados entre sí y dependen los unos de los otros. Los arrecifes son considerados zonas de amor guamiento de energía ya que forman una barrera sica que disipa la fuerza de las corrientes y de las olas. Esto permite que las condiciones en la zona costera sean más calmadas que en el arrecife, lo que facilita el establecimiento y desarrollo de praderas de hierbas marinas y manglares. También, la presencia de estas barreras naturales es par cularmente importante para protegernos ante eventos climatológicos como las tormentas o los huracanes.
2. De la misma manera, los arrecifes de coral ayudan a reducir la erosión costera. Mientras más calmadas son las corrientes, las olas y las marejadas en la costa, menor es la can dad de sedimentos arrastrados por el agua a otros lugares.
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3. Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas más valiosos y de gran diversidad de especies en el mundo. Este hábitat provee refugio y alimento a cientos de especies de importancia ecológica y comercial, incluyendo algunas que están protegidas o en peligro de ex nción como por ejemplo: la tortuga carey, los meros batata, los meros cherna y el caballito de mar. Se es ma que, en los arrecifes de coral, se pueden encontrar alrededor de 4,000 especies de peces, 800 especies de corales duros y cientos de otros organismos incluyendo algas verdes, rojas y pardas, moluscos, crustáceos, erizos, gusanos y esponjas, entre otros. En el Caribe, se pueden encontrar 260 especies de peces y 65 especies de corales duros.
Estas fotos muestran algunas especies que habitan o se alimentan en el arrecife de coral. A. Caballito de mar, B. Tortuga carey, C. Mero cabrilla, D. Calamar común, E. Congre, F. Tiburón limón, G. Cachicata y H. Cardumen de peces loro
4. Muchos de los organismos que habitan en el arrecife suplen de larvas a otros ecosistemas, porque al reproducirse, sus larvas quedan suspendidas en la columna de agua y algunas son arrastradas por las corrientes a otras zonas menos profundas.
5. El esqueleto de carbonato de calcio de muchos organismos arrecifales, como los corales, moluscos, erizos, crustáceos y las algas calcáreas, se va rompiendo y triturando con la acción de las olas hasta formar arenas. Las arenas blancas que comúnmente encontramos en las playas del Caribe, como por ejemplo las de Culebra, Vieques o Mona, se originan de esta manera.
6. Los arrecifes de coral son una fuente de productos naturales valiosos que se u lizan en la fabricación de medicamentos contra el cáncer, la artri s y las infecciones bacterianas. Además, de los arrecifes de coral también se extraen compuestos que se u lizan en la producción de protectores solares y en la industria de cosmé cos.
7. Los arrecifes de coral son atrac vos naturales únicos y por lo tanto, son importantes para la economía local. Muchas personas de todo el mundo visitan nuestras costas para conocer y disfrutar estos recursos naturales a través de dis ntas ac vidades incluyendo el buceo, los paseos en kayak, la pesca recrea va y la navegación.
Erosión: Desplazamiento de terreno debido a la acción de elementos tales como: el viento, el oleaje, la lluvia y/o la acción humana.
Los arrecifes de coral: Manual para estudiantes 19
A B C D E F G HLas pesquerías en el arrecife de coral
Muchas de las especies que viven en el arrecife de coral son comes bles y han sido una parte fundamental de nuestra dieta desde los comienzos de la humanidad. Por lo tanto, son especies de importancia para la pesca. La pesca es la captura y extracción del medio acuá co de peces y mariscos. Algunos ejemplos de especies de interés pesquero que habitan en los arrecifes de coral son los burones, los meros, los pargos, las langostas, los cangrejos, los pulpos, los chapines y los peces loro, entre muchos más. (Figura 18).
Figura 18. Arrecife de coral y sus habitantes
La pesca de las diversas especies que viven en el arrecife de coral debe llevarse a cabo responsablemente para no arriesgar los recursos pesqueros ni la salud del arrecife. Cuando esto se cumple, las poblaciones de peces y mariscos que son explotadas por la pesca se man enen lo suficientemente numerosas para sobrevivir, reproducirse y perpetuarse. Este po de pesca, conocido como pesca sustentable, permite que las especies que se capturan no desaparezcan y puedan con nuar siendo un recurso alimen cio y económico. Por el contrario, cuando la pesca es excesiva y descontrolada, el número de individuos de la población disminuye drás camente y la reproducción de los pocos organismos que sobreviven no es suficiente para perpetuar la especie. Este po de pesca se conoce como sobrepesca.
Unas de las especies que han sido gravemente amenazadas por la sobrepesca en los arrecifes de coral son los grandes depredadores, como por ejemplo los burones y los meros. Estos peces son de muy buen sabor y por consiguiente, son altamente apetecidos por los humanos e intensamente perseguidos para la pesca. Estas especies crecen muy lentamente, y enen una larga vida (por ejemplo, los meros pueden vivir hasta 30 años y algunos burones hasta 150 años). Estas especies se tardan varios años en alcanzar su madurez sexual, es decir, en obtener la capacidad de reproducirse, y cuando se reproducen enen pocas crías (Figura 19). Generalmente, estos peces son capturados en grandes can dades y de
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pequeño tamaño, cuando aún están en etapa juvenil y no se han reproducido.
Los meros, además, se caracterizan por viajar largas distancias en alguna época del año para encontrarse y reproducirse, en un mismo si o y por un corto periodo de empo, con meros de otros lugares (Figura 20). Estos episodios se conocen como agregaciones reproduc vas y ocurren únicamente una o dos veces al año. Los pescadores, que por tradición conocen la fecha y el lugar de las agregaciones reproduc vas, a veces aprovechan para pescar durante estos eventos y de esa manera, capturar muchos individuos en poco empo. Como consecuencia, pescan a la mayoría de los individuos maduros de la población antes de haberse reproducido, llevando a la especie rápidamente a la ex nción.
La disminución de grandes depredadores en Puerto Rico, desde hace unos años, ha provocado que la pesca se concentre en otras especies arrecifales más abundantes y más fáciles de capturar, como por ejemplo, los peces loro. Desafortunadamente, en las úl mas décadas, los peces loro también han sido sobrepescados y su número ha disminuido notablemente en el arrecife de coral. Esto ocasiona un gran desbalance, ya que los peces loro se alimentan de las algas que viven en el arrecife. Al disminuir la can dad de loros, las algas crecen desmedidamente, provocando, en ocasiones, la muerte de los corales. Otras especies de interés pesquero que cada vez son menos frecuentes en los arrecifes de Puerto Rico son los pargos grandes, los chapines y los capitanes.
Agregaciones reproduc vas: Eventos donde peces adultos migran a un área específica para reunirse por un corto periodo de empo con el propósito de reproducirse (aparearse).
Ex nción de especies: Es la desaparición de todos los miembros de una especie.
Grandes depredadores: Son animales que cazan a otros animales vivos para su alimentación y subsistencia y que no son cazados por otros animales; están al tope de la cadena alimentaria.
Madurez sexual: Es la edad o el momento en el cual un organismo ob ene la capacidad para llevar a cabo la reproducción.
Pesca sustentable: Es un po de pesca que extrae de una población un número de individuos adecuado, del tamaño apropiado, que le permite seguir siendo lo suficientemente numerosa para sobrevivir, perpetuarse y seguir siendo explotada por la pesca por muchos años más.
Sobrepesca: Es un po de pesca excesiva que extrae más organismos de lo debido y reduce el número de individuos de una población tan dramá camente que la misma no logra reproducirse lo suficiente para sobrevivir.
Veda: Es una prohibición indefinida o temporal de la pesca que se establece con el fin de proteger la reproducción de algunas especies de peces. Estas se aplican de acuerdo al tamaño, época de apareamiento, peso y género.
Para el control de la sobrepesca en Puerto Rico, se han implantado medidas que ayudan a regular la can dad, el tamaño y la época del año en que se pescan algunas especies de importancia pesquera. Por ejemplo, la pesca de peces o mariscos pequeños (juveniles) que no hayan tenido la oportunidad de reproducirse por primera vez está prohibida por ley. También, existen unas can dades máximas de captura, para evitar que se pesquen demasiados individuos de una especie. Además, algunas especies
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Figura 19. El burón es uno de los grandes depredarores del arrecife de coral.
A B
Figura 20. A. Guajil prieto en el arrecife de coral, B. Agregación de pargos para reproducción
tales como los meros, los chillos, los loros, las samas o el carrucho, por ejemplo, están protegidos durante su época y lugar de reproducción por medio de vedas. La veda es la prohibición de la pesca de una especie por un periodo de empo o indefinidamente. El mero batata y el mero cherna, por ejemplo, enen veda durante todo el año en Puerto Rico. En las siguientes direcciones de Internet, se puede encontrar mayor información sobre las vedas en Puerto Rico:
• Reglamento de pesca – Departamento de Recursos Naturales y Ambientales de Puerto Rico: h p://www.drna.gobierno.pr/biblioteca/REGL%20DE%20PESCA%20DE%20PR-%20%20 2010%20rev%20%20ero.pdf
• Tabla de vedas – Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico: h p://seagrantpr.org/ v2/wp-content/uploads/2015/10/fuete_y_verguilla_vol8num3.pdf
• Tabla de vedas - Consejo de Administración Pesquera del Caribe: h p://www.caribbeanfmc. com/calendar_fishing.html
• Revista Fuete y Verguilla – Programa Sea Grant de la UPR: h p://seagrantpr.org/v2/wpcontent/uploads/2015/10/fuete_y_verguilla_vol8num3.pdf
• Planes de manejo de pesquerías (Fishery Management Plans): h p://www.caribbeanfmc.com/
• La Regata: h p://www.laregatapr.com/links/pescadorrecrea vo.pdf p://sero.nmfs.noaa.gov/sustainable_ sheries/caribbean/index.html
• NOAA Fisheries: fi //
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Disturbios naturales
Los arrecifes de coral están periódicamente expuestos a eventos naturales tales como huracanes (Figura 21) y tormentas tropicales así como a las fuertes lluvias, vientos, olas y corrientes asociados a estos. Estos disturbios, en algunos casos, pueden ser beneficiosos y en otros casos pueden ser muy dañinos. Por un lado, los huracanes de baja intensidad pueden ayudar a aliviar el estrés termal que sufren los corales durante los meses más calurosos del año. Sin embargo, durante el paso de huracanes de mayor intensidad, muchas colonias de coral, especialmente las que viven en las partes llanas y de frente al oleaje, se fragmentan y mueren por el daño sico que sufren. Además, durante estos eventos se intensifica la erosión costera y la escorren a, provocando un aumento en la can dad de nutrientes y de sedimentos suspendidos en la columna de agua. Los sedimentos suspendidos pueden causar daños sicos a los corales y pueden limitar la fotosíntesis al aumentar la turbidez en la columna de agua. Por otro lado, el aumento en nutrientes favorece que las algas ocupen el espacio arrecifal que queda libre después del evento ya que el restablecimiento de los corales es más lento que el crecimiento de las algas. Esto ocasiona que las algas desplacen a los corales y por lo tanto, que ocurran cambios en la composición de especies en el arrecife. A pesar de que los corales han sobrevivido a estos eventos durante millones de años, el aumento acelerado del cambio climá co (lo que provoca mayor intensidad en los huracanes), junto al incremento en la temperatura y la acidificación de los océanos, han mermado la capacidad que estos enen para recuperarse.
Además de estos eventos naturales, los arrecifes de coral se ven naturalmente afectados por la depredación de peces, cangrejos, bayocas, estrellas de mar y gusanos marinos, entre otros, los cuales se alimentan del tejido de los pólipos del coral (Figura 22).
Amenazas antropogénicas (causado por los seres humanos)
Algunos de los disturbios naturales que afectan a los arrecifes de coral están asociados al cambio climá co mundial. A pesar de que siempre han exis do grandes cambios globales en la temperatura del planeta, nunca
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Principales disturbios naturales y amenazas antropogénicas actuales al arrecife de coral
Figura 21. Huracán Georges pasando sobre Puerto Rico (1998). Imagen tomada de la NASA: h p:// goes.gsfc.nasa.gov/pub/goes/980921.georges.jpeg.
Figura 22. Depredación de coral por el caracol huella digital o “fingerprint” (Cyphoma signatum)
habían ocurrido tan rápidamente como hasta ahora. La mayoría de los cien ficos atribuyen estos cambios a la excesiva emisión de gases, par cularmente dióxido de carbono (CO2), asociadas a las ac vidades humanas en las úl mas décadas. El CO2 es uno de los principales gases de invernadero, y responsable del calentamiento global del planeta incluyendo los océanos. Cuando el agua se calienta demasiado (generalmente al final del verano), los corales sufren estrés termal ya que son organismos muy sensibles a los cambios en temperatura. Este estrés puede resultar, muchas veces, en un evento de blanqueamiento de corales. Si la temperatura del agua permanece alta por mucho empo, las colonias afectadas por el blanqueamiento pueden morir.
Debido a que la atmósfera y el océano están con nuamente conectados entre sí, una gran parte del dióxido de carbono de la atmósfera es absorbida por el océano, donde reacciona con el agua y forma un ácido (el ácido carbónico). De esta manera, entre más dióxido de carbono se encuentre en la atmósfera más ácidos se vuelven los océanos. Al aumento de la acidez del océano se le conoce como la acidificación oceánica. Esta acidificación está ocurriendo lenta pero constantemente y puede ser peligrosa para cientos de organismos marinos que forman algunas partes de su cuerpo (ej. conchas, espinas) con carbonato de calcio, porque estos ácidos, en altas concentraciones, pueden llegar a disolver estas estructuras (Figura 23). Por esta misma razón, los corales formadores de arrecifes han mostrado una reducción significa va en su habilidad para producir su esqueleto.
Acidificación del océano
El océano absorbe el CO2 de la atmósfera.
Figura 23. En esta imagen se puede observar el proceso que ocurre durante la acidificación del océano. Normalmente, el dióxido de carbono de la atmósfera es absobido por el océano. Éste reacciona con el agua formando ácido carbónico. Este ácido libera un ión carbonato y un ión hidrógeno. El ión hidrógeno se une a los iones de carbonato libres en el agua y forma otro ión bicarbonato. Debido al aumento acelerado en la producción de CO2, este proceso se incrementa lo que provoca que el pH del agua disminuya y la acidez del océano aumente. Esto impide que los organismos marinos u licen los iones carbonato para hacer sus conchas y sus esqueletos de carbonato de calcio. El resultado de este proceso es que, por un lado, las conchas y esqueletos se vayan desintegrando poco a poco y por otro lado, la capacidad para formarlas disminuya.
dióxido de carbonoaguaión carbonato 2 iones de bicarbonato
Otras ac vidades humanas que ponen en riesgo el bienestar de los arrecifes de coral y los cientos de organismos que allí habitan son: la contaminación, la sobrepesca y el uso de artes de pesca destruc vas. A con nuación, se explica cada una de ellas.
1. El agua de escorren a y descargas de aguas usadas, que generalmente con enen químicos, insec cidas, aceites, nutrientes, basura y otros materiales, desembocan al mar con serias consecuencias para los ecosistemas costeros. La mayoría de estas sustancias son dañinas y por lo tanto, representan un peligro para la vida. Cuando la can dad de nutrientes que llega al mar es muy elevada, como resultado por ejemplo del uso excesivo de sustancias tóxicas en la agricultura, se generan graves desbalances en el arrecife de coral. Como se mencionó anteriormente, las altas concentraciones de nutrientes en el arrecife causan un crecimiento muy rápido de las macroalgas arrecifales, las cuales pueden llegar a crecer por encima de los corales. En estos casos, los corales mueren y las algas invaden su lugar en el arrecife.
Existen varias enfermedades ocasionadas por bacterias, virus y hongos, que causan la muerte de una parte de la colonia de coral o de la colonia completa. Algunos ejemplos comunes en Puerto Rico son la enfermedad de banda amarilla y la enfermedad de banda negra (Figura 24). Los corales afectados por estas enfermedades generalmente habitan en zonas donde la calidad del agua está deteriorada por la contaminación humana y por el cambio climá co.
Figura 24. En estas fotos se pueden observar dos de las enfermedades que pueden sufrir los corales: A. Enfermedad de banda negra B. Enfermedad de banda amarilla
2. Muchas de las especies preferidas para la pesca recrea va y comercial se alimentan, crecen y se reproducen en los arrecifes de coral (Figura 25). Por esta razón, el bienestar de un arrecife es fundamental para que las poblaciones de peces se mantengan en buenas condiciones. Para que el arrecife de coral se mantenga saludable, es necesario que haya una alta diversidad y abundancia de especies. Por esta razón, la sobrepesca y el uso de artes de pesca destruc vas, como por ejemplo la pesca de arrastre o la pesca con dinamita, deterioran gravemente al arrecife de coral.
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A BLa sobrepesca de grandes depredadores ene graves consecuencias en la salud del arrecife, ya que estos man enen un balance en el ecosistema al alimentarse de otras poblaciones de organismos marinos. Por otro lado, la sobrepesca de los herbívoros como los peces loro (principales consumidores de algas del arrecife de coral en el Caribe) (Figura 26) causa un desbalance porque hay pocos individuos alimentándose de las algas y estas terminan creciendo en el arrecife sin control, causando en ocasiones la muerte de los corales.
Otra ac vidad que ene un gran impacto en el arrecife es la captura de peces e invertebrados para acuarios.
3. La pesca de arrastre y la pesca con dinamita son ac vidades que destruyen todo lo que se encuentra asociado al fondo marino, sin dis nción alguna. Por esta razón, el uso de estas artes de pesca en arrecifes de coral causa la destrucción masiva de estos valiosos hábitats. Por otra parte, algunos artefactos de pesca que ya están viejos, en ocasiones, son abandonados en el
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A B C
D E F
Figura 25. Estas fotos muestran algunas de las especies de interés pesquero en Puerto Rico. A. Mero cabrilla, B. Capitán, C. Chapín, D. Pulpo, E. Langosta y F. Pez loro o cotorro
Figura 26. Peces loro alimentándose de algas.
Figura 27. Red de pesca abandonada en el mar.
Figura 28. Estás fotos muestran algunos comportamientos que dañan los arrecifes de coral. A. Pararse sobre los corales, B. Anclar en el arrecife y C. Tirar basura que eventualmente llega al mar
mar porque ya no son ú les para la pesca, por ejemplo redes, anzuelos, nasas, cadenas y sogas. Estos desechos contaminan el ambiente y hacen un daño sico constante a los organismos del arrecife.
4. Algunas ac vidades recrea vas que se llevan a cabo en el arrecife de coral, como por ejemplo el buceo a pulmón o nadar con máscara, tubo de respirar (snorkel) y chapaletas, pueden ocasionarle daños sicos a los corales cuando se realizan sin cautela. Pararse encima de los corales o golpearlos con las chapaletas, son algunos ejemplos de cómo las personas que prac can estas ac vidades pueden causar daño a estos organismos. Otro problema común en el arrecife de coral son los fuertes impactos que les causan las anclas y las hélices de los botes de motor a los corales cuando los rozan o los impactan directamente (Figura 28).
Acidificación de los océanos: Disminución del pH en los océanos debido a la absorción de CO2 atmosférico. El aumento en el CO2 atmosférico ocasiona aumentos en el CO2 de los océanos creando desbalances entre las diferentes formas del carbono inorgánico disuelto en el agua de mar. La disminución en pH (aumento de la acidez) causa que organismos que poseen exoesqueleto de carbonato de calcio, como por ejemplo los corales, crustáceos y algas coralinas, disminuyan sus tasas de calcificación.
Calentamiento global: Aumento prolongado en la temperatura promedio de la atmósfera terrestre y de los océanos, que ocurre por el incremento de gases de invernadero, lo que ocasiona que el calor que entra a la Tierra se quede atrapado causando el aumento de la temperatura del planeta.
Cambio climá co: Modificación o variación del clima ya sea global o regionalmente respecto a su historial climá co.
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A B C
Manejo y conservación
Los arrecifes de coral son ecosistemas marinos de un enorme valor ecológico y económico. Sin embargo, muchas ac vidades antropogénicas están causando su deterioro y es necesario tomar algunas medidas que permitan su protección y buen manejo. Con esta finalidad, en Puerto Rico se han establecido algunos programas y leyes que buscan la protección, la conservación y el buen manejo de los recursos arrecifales.
Una de las medidas que se han tomado para evitar la sobrepesca en los arrecifes de coral, es controlar el número y los pos de artes de pesca que se u lizan, así como también el número de embarcaciones que pueden pescar en los arrecifes. Además de las vedas antes mencionadas, está prohibida la captura de animales pequeños, de juveniles y de hembras que tengan huevos. Además, se han implementado leyes como la Ley 147 de agosto de 1999, que prohíbe la extracción, remoción y destrucción del arrecife de coral y de las comunidades coralinas.
Otra importante medida para el manejo y la protección de los arrecifes de coral es la creación de Áreas Marinas Protegidas (AMP). En estas áreas se controlan los dis ntos usos que los humanos pueden hacer de los recursos marinos. Por ejemplo, se permite la prác ca ac vidades de recreación, turismo e inves gación, pero se controla o se prohíbe por completo la pesca. En Puerto Rico, contamos con reservas que incluyen áreas de no pesca. Estas son: la Reserva Marina Tres Palmas en Rincón (Figura 29), la Reserva Marina Arrecife de la Isla Verde en Carolina, la Reserva Natural del Canal de Luis Peña en
Escorren as: Agua de lluvia que fluye sobre superficies terrestres inclinadas y llega a los ambientes acuá cos. Estas aguas traen consigo sedimentos y pueden contener desechos agrícolas (ej. nutrientes, pes cidas) los cuales son perjudiciales para los organismos acuá cos. Las escorren as son mayores si estas pasan por superficies impermeables como aceras, calles y techos ya que se previene la infiltración natural que ocurre, por ejemplo, en el suelo.
Gases de invernadero: Gases presentes en la atmósfera, como el dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4), que absorben parte de la energía de la radiación solar y en consecuencia, ocasionan un aumento en la temperatura del planeta.
Herbívoros: Organismos que se alimentan de plantas y algas.
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Figura 29. Reserva Marina Tres Palmas en Rincón, Puerto Rico
Culebra, la Reserva Marina Isla de Desecheo y la Reserva Natural de Mona y Monito. La u lización de arrecifes elaborados ar ficialmente por los humanos (Figura 30) y las granjas de corales (Figura 31) son medidas de restauración que han tomado auge en los úl mos años. Los planes de restauración de arrecifes de coral permiten la recuperación o el restablecimiento de arrecifes que han sufrido daños por causas naturales o antropogénicas.
Finalmente, una de las medidas más importantes para la protección y conservación de los arrecifes de coral es la educación (Figura 32). Existen libros, vídeos y otros materiales para educar a niños y adultos sobre los arrecifes de coral en el mundo. Es importante que todas las personas conozcan qué es un arrecife de coral, cuál es su importancia, qué los está afectando y de qué manera pueden ayudar a conservarlos.
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Figura 31. Cul vo de corales
Figura 30. Arrecife ar ficial
Figura 32. El Dr. Juan G. González Lagoa le enseña a un grupo de maestros sobre la importancia de los corales.
Glosario
Acidificación de los océanos: Disminución del pH en los océanos debido a la absorción de CO2 atmosférico. El aumento en el CO2 atmosférico ocasiona aumentos en el CO2 de los océanos creando desbalances entre las diferentes formas del carbono inorgánico disuelto en el agua de mar. La disminución en pH causa que organismos que poseen exoesqueleto de carbonato de calcio, como por ejemplo los corales, crustáceos y algas coralinas, disminuyan sus tasas de calcificación.
Agregaciones reproduc vas: Eventos donde peces adultos migran a un área específica para reunirse por un corto periodo de empo con el propósito de reproducirse.
Antropogénico: Que resulta de las ac vidades humanas.
Arrecife de barrera: Tipo de arrecife de coral que bordea la costa y está separado de esta por una extensión de aguas generalmente profundas conocida como una laguna arrecifal. Se ex ende paralelamente y a gran distancia de la costa.
Arrecife de borde: Uno de los pos de arrecife de coral que se dis ngue por tener una plataforma sumergida llana, a veces formando una laguna, que crece directamente desde la orilla hasta el mar. Es el po de arrecife de coral más común en el Caribe.
Arrecife de parcho: Tipo de arrecife de coral que crece en pequeñas agregaciones y aislados de la costa.
Atolón: Arrecifes de coral de forma circular y ovalada, rodeando una laguna, que crecen alrededor de volcanes sumergidos, que anteriormente eran islas. La mayoría de estos arrecifes se encuentran en el Océano Pacífico y en el Océano Índico.
Blanqueamiento: Evento que ocurre en el arrecife, inducido por estrés, donde el coral expulsa sus zooxantelas y pierde su color dis n vo, quedando transparente y exponiendo el color blanco de su esqueleto que se compone de carbonato de calcio.
Brote: Es una protuberancia que se forma en un organismos progenitor. Luego, ese brote se separa y crece hasta formar un nuevo individuo (este proceso ocurre durante la gemación).
Calentamiento global: Aumento prolongado en la temperatura promedio de la atmósfera terrestre y de los océanos, que ocurre por el incremento de gases de invernadero, lo que ocasiona que el calor que entra a la Tierra se quede atrapado causando el aumento de la temperatura del planeta.
Cambio climá co: Modificación o variación del clima ya sea global o regionalmente respecto a su historial climá co.
Cavidad gastrovascular: Área principal del coral responsable de la diges ón de comida y el transporte de nutrientes a través del cuerpo de organismos como los Cnidarios.
Cnidarios: Filo de organismos, exclusivamente acuá cos los cuales poseen simetría radial, dos capas de tejidos y una boca rodeada de tentáculos con células ur cantes (que pican) conocidas como cnidocitos. Las anémonas, las aguavivas y los corales pertenecen a este filo.
Cnidocitos: Células especializadas, únicas en los Cnidarios, que con enen un aparato ur cante conocido como nematocisto. Se u liza como defensa y para capturar la presa. Estas células son abundantes en los tentáculos y en la boca.
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Colonia de coral: Una colonia es un conjunto de pólipos idén cos entre sí que permanecen unidos unos con otros. Durante el desarrollo y crecimiento de la colonia de corales duros se secreta carbonato de calcio para formar un esqueleto externo
Corales córneos: Tipo de coral cuyo esqueleto está endurecido por un material flexible (gorgonia) y espículas calcáreas. También conocidos como gorgónidos.
Corales herma picos: Corales que poseen relaciones simbió cas con zooxantelas, producen exoesqueletos de carbonato de calcio y enen la capacidad de formar arrecifes.
Corales mesofó cos: Son corales herma picos que se encuentran a una profundidad de 100 metros (300 pies) o más.
Corales pétreos: Tipo de coral cuyo esqueleto está endurecido por carbonato de calcio.
Córneo: Tejido duro y fibroso que forma estructuras duras tales como los cuernos de algunos animales, las pezuñas, el pelo y las uñas. Su principal componente es la qui na.
Cresta del arrecife: Borde superior del arrecife de coral, de poca profundidad. Recibe el embate directo del oleaje.
Desove de coral: Es un fenómeno natural que ocurre solo de noche, involucra colonias y especies de corales que liberan simultáneamente sus gametos masculinos y femeninos a la columna de agua.
Diversidad gené ca: Can dad de variación gené ca presente en una población o comunidad. A mayor diversidad gené ca, las especies enen mayor probabilidad de adaptarse a cambios medioambientales.
Erosión: Desplazamiento de terreno debido a la acción de elementos tales como: el viento, el oleaje, la lluvia y/o la acción humana.
Esclerac nios: Grupo de organismos coloniales que se caracterizan por la secreción de un esqueleto calcáreo externo, responsables de la formación de los arrecifes de coral. La mayoría habitan en arrecifes tropicales y alojan zooxantelas.
Escorren as: Agua de lluvia que fluye sobre superficies terrestres inclinadas y llega a los ambientes acuá cos. Estas aguas traen consigo sedimentos y pueden contener desechos agrícolas (ej. nutrientes, pes cidas) los cuales son perjudiciales para los organismos acuá cos. Las escorren as son mayores si estas pasan por superficies impermeables como aceras, calles y techos ya que se previene la infiltración natural que ocurre, por ejemplo, en el suelo.
Especies de interés pesquero: Son aquellas especies perseguidas para la pesca.
Espículas: Son estructuras que enen forma de aguja o similar y forman parte del esqueleto de los corales flexibles o córneos y de los poríferos (esponjas).
Exoesqueleto: Esqueleto externo que sirve de apoyo y protección en algunos animales.
Ex nción de especies: Es la desaparición de todos los miembros de una especie.
Faringe: Estructura en forma de tubo que se ex ende desde la boca hasta más allá de la mitad de la cavidad gastrovascular. La función de la faringe es hacer más eficaz la circulación del agua por esta cavidad.
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Fecundación: Es el proceso mediante el cual se une una célula reproduc va masculina (esperma) y una célula reproduc va femenina (huevo) para formar un nuevo ser.
Fotosíntesis: Es un proceso que u liza la energía del sol, agua, nutrientes, la clorofila de las plantas y el dióxido de carbono para producir alimento y oxígeno.
Fragmentación de corales: Tipo de reproducción asexual donde pedazos de una colonia de coral se rompen y pueden producir una colonia nueva.
Frontón del arrecife: Zona del arrecife que da hacia el mar abierto. Se ex ende desde un nivel cerca de la superficie, hasta llegar a mayores profundidades. Puede tener una inclinación de suave a pronunciada.
Gametos: Son células que par cipan en la reproducción sexual. Tienen una sola copia de cada cromosoma (son haploides). En muchos animales, las conocemos como óvulo y espermatozoide. Al unirse, forman un organismo con dos copias de cada cromosoma (diploide), al igual que los seres humanos.
Gases de invernadero: Gases presentes en la atmósfera, como el dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4), que absorben parte de la energía de la radiación solar y en consecuencia, ocasionan un aumento en la temperatura del planeta.
Gemación: Tipo de reproducción asexual en el que un nuevo pólipo se desarrolla como un brote (protuberancia) a par r de un pólipo progenitor.
Geno po: Iden dad gené ca de un organismo que incluye los genes específicos heredados del padre y de la madre los cuales, en conjunto con las influencias medioambientales, determinan su apariencia sica (feno po).
Gorgonina: Proteína compleja que cons tuye el esqueleto córneo de los gorgónidos (corales flexibles).
Grandes depredadores: Son animales que cazan a otros animales vivos para su alimentación y subsistencia y que no son cazados por otros animales; están al tope de la cadena alimentaria.
Hábitat: Lugar o espacio que posee todas las condiciones adecuadas para que un organismo viva, se reproduzca y lleve a cabo todas sus funciones.
Hábitats esenciales: Son los ambientes indispensables para la alimentación, el crecimiento y la reproducción de algunas especies.
Herbívoros: Organismos que se alimentan de plantas y algas.
Intercambio gené co: Es un proceso que consiste en la combinación de genes durante la reproducción sexual. Esto produce variación gené ca (diferencias en las caracterís cas hereditarias) en una población.
Invertebrados: Animales que no poseen ni desarrollan una columna vertebral. Componen un 95% de los animales del reino Animalia. Incluyen los corales, las medusas, las langostas, las almejas, los cangrejos, los erizos de mar, etc.
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Ión: Átomo o conjunto de átomos que están cargados electricamente por la pérdidad o ganancia de electrones.
La pesca: Es la captura y la extracción de peces y mariscos del medio acuá co.
Laguna del arrecife: Cuerpo de agua que se forma entre la orilla y el arrecife. Generalmente, son aguas calmadas y puede variar en profundidad.
Lecho marino: Fondo del mar.
Madurez sexual: Es la edad o el momento en el cual un organismo ob ene la capacidad para llevar a cabo la reproducción.
Metamorfosis: Proceso de desarrollo en larvas antes de llegar a su adultez o madurez sexual. Durante el proceso los organismos pasan por cambios estructurales y fisiológicos.
Mutualismo: Tipo de relación en la que dos o más organismos de diferentes especies se benefician entre sí. Por ejemplo, los corales reciben de las zooxantelas azúcares y otros componentes orgánicos, mientras que las zooxantelas reciben dióxido de carbono, nutrientes y protección del pólipo de coral.
Nematocistos: Órgano con hilos tubulares que pueden ser descargados y paralizar con sus venenos a otros animales. Estas estructuras especializadas se encuentran dentro de los cnidocitos.
Octocorales: También conocidos como corales flexibles o córneos, son un grupo de corales cuyos pólipos enen ocho tentáculos. A este grupo, pertenecen los abanicos de mar, las plumas de mar y los lá gos de mar.
Organismos planctónicos: Son organismos, generalmente microscópicos, que viven flotando en aguas marinas o dulces (no enen mucha capacidad de movimiento).
Or ga: Nombre común de las plantas del género Ur ca, que se caracterizan por tener unos pelos ur cantes que liberan una sustancia ácida que produce irritación con picor intenso en la piel cuando se le toca o roza.
Pesca sustentable: Es un po de pesca que extrae de una población un número de individuos adecuado, del tamaño apropiado, que le permite seguir siendo lo suficientemente numerosa para sobrevivir, perpetuarse y seguir siendo explotada por la pesca por muchos años más.
Plánula: Tipo de larva planctónica en los cnidarios.
Pólipo de coral: Uno de los pos estructurales en los cnidarios, de hábito sésil. El cuerpo del pólipo es tubular o cilíndrico, con una boca y tentáculos en la parte superior, mientras que el extremo opuesto está fijo al sustrato.
Proteína: Sustancia química formada por cadenas estructuradas de aminoácidos (sustancia cuyas moléculas están formadas por un grupo carboxilo y un grupo amino) unidos por enlaces químicos. Con enen carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno. Todas las proteínas de los seres vivos están compuestas por 20 aminoácidos.
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Proteína compleja: son proteínas que además de contener aminoácidos en su estuctura molecular, enen otros elementos, como por ejemplo: fósforo, azufre o glucídicos.
Qui na: Sustancia que no se puede disolver en agua y que poseen algunos invertebrados en su cuerpo para darle soporte y rigidez.
Relación simbió ca: Se refiere a la asociación cercana y prolongada entre dos o más organismos de diferentes especies, en donde ambos organismos no necesariamente se benefician entre sí. Dentro de la simbiosis se encuentra el mutualismo (dos o más organismos se benefician entre sí), el comensalismo (un organismo se beneficia mientras que el otro ni se perjudica ni se beneficia) y el parasi smo (un organismo se beneficia mientras que el otro se perjudica).
Reproducción asexual: Tipo de reproducción en la cual no intervienen los gametos masculinos y femeninos ya que no requiere ni estructuras ni células especializadas, donde un solo organismo forma uno o más individuos iguales, todos con la misma información gené ca. En los corales ocurre de dos formas: gemación y fragmentación.
Reproducción sexual: Tipo de reproducción en la cual intervienen los gametos masculinos y femeninos.
Sésil: Organismo que está pegado sobre sustratos u otras superficies y que no se puede mover de un lugar a otro.
Sobrepesca: Es un po de pesca excesiva que extrae más organismos de lo debido y reduce el número de individuos de una población tan dramá camente que la misma no logra reproducirse lo suficiente para sobrevivir.
Tentáculos: Extremidad flexible o apéndice de un animal, localizado alrededor de la boca de los invertebrados, que se u liza para agarrar alimento, moverse y defenderse.
Veda: Es una prohibición indefinida o temporal de la pesca que se establece con el fin de proteger la reproducción de algunas especies de peces.
Zona eufó ca: Región, en los sistemas acuá cos, hasta donde penetran los rayos del sol. La profundidad de esta zona es variable y dependerá de la turbidez del agua.
Zooplancton: Animales planctónicos microscópicos que están a merced de las corrientes y cuyas habilidades natatorias son insuficientes para desplazarse de forma independiente de las corrientes. Una gran can dad de grupos de animales se encuentran en el zooplancton, ya sean como adultos o en diversas fases de su desarrollo.
Zooxantelas: Algas microscópicas unicelulares que viven dentro del tejido de algunos invertebrados marinos. La mayoría son dinoflagelados pertenecientes al género Symbiodinium
Coral cuerno de alce (Acropora palmata)
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Referencias
Esta información de trasfondo fue tomada y adaptada de las siguientes fuentes:
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Notas
719700 781881 9 ISBN 9781881719700 UPRSG-E-277