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Biología y Ecología del Arrecife de Coral
El
arrecife de coral es una de las comunidades biológicas más vistosas y más
complejas del planeta. La palabra coral se usa para designar un grupo de
diminutos organismos, del filum Cnidaria (antes llamado Cetenterata) que
segregan rígidos esqueletos calcáreos y viven en colonias asumiendo la forma de
pólipos. En el Caribe se encuentran más de sesenta especies de corales pétreos (Clase
Anthozoa), cuyos esqueletos forman las complejas edificaciones coralinas que
denominamos arrecifes. Asociados a estos se encuentran corales blandos o córneos
(Subclase Alcyonaria), algunos zoantarios (Subclase Zoantharia) y las milleporas
o “corales urticantes” (Clase Hydrozoa).
Las
colonias de coral, mediante su capacidad para depositar carbonato de calcio en
sus esqueletos, dan origen a colonias de diversas formas y tamaños. Algunas
formas son ramificadas, otras tienen formas masivas que pueden alcanzar gran
tamaño. La estructura arrecifal está constituida por grandes agregaciones de
estas colonias, fragmentos desprendidos y acumulaciones de sedimentos y arenas
calcáreas que se origina de los propios corales y de los otros organismos con
esqueletos calcáreos que viven asociados a estos. A estas estructuras rocosas se
les denominan arrecifes.
El
conjunto biológico compuesto por estos organismos coloniales y la flora y fauna
asociada constituyen el arrecife de coral, uno de los sistemas biológicos donde
la naturaleza manifiesta su mayor esplendor y complejidad.
EI
crecimiento del coral, lento pero continuo, a través de miles de años y la
acumulación de los fragmentos y sedimentos que se generan en el arrecife permite
a los corales subsistir, a pesar de aumentos en el nivel del mar. El crecimiento
vertical, a razón de 0.5 a 1.5 centímetro por año, permite al arrecife ajustarse
a estos cambios. De hecho, muchos de los arrecifes modernos se establecieron
hace menos de 15,000 años cuando el nivel del mar estaba unos 85 metros por
debajo del nivel actual y cuando comenzaban a inundarse las plataformas
insulares como resultado del rápido ascenso en el nivel del mar.
Los
pólipos de coral poseen tentáculos con los cuales capturan el zooplancton que
nada libremente en el agua. Sin embargo, la característica más especial de estos
pólipos es que ellos poseen algas unicelulares, conocidas como zooxantelas, en
su interior. El gran número de especies (alta diversidad) de los organismos
asociados a los arrecifes de coral señala que existen, sin duda alguna, altos
niveles de productividad primaria, es decir, de captura y utilización de la
energía solar. Sin embargo, es notable que en contraste con otros sistemas
biológicos donde las altas tasas de productividad se mantienen gracias a
continuos aportes de nutrientes, los arrecifes de coral se desarrollan en aguas
tropicales donde prevalecen muy bajos niveles de nutrientes. Esta situación, que
a primera vista parece paradójica, se explica fácilmente. La alta productividad
se mantiene, aún con bajos insumos de nutrientes, porque estos se reciclan
continuamente dentro del sistema. En estos ecosistemas los nutrientes se
encuentran en la biomasa, los organismos que componen el sistema y no en la
columna de agua.
Los
numerosos escondrijos entre los bloques de coral dan alojamiento a una gran
diversidad de animales que incluyen esponjas gusanos, moluscos, crustáceos,
erizos, estrellas marinas, holoturios y peces que se caracterizan por sus
colores vivos y contrastados. Esta compleja comunidad de organismos, íntimamente
integrados corno resultado de una larga evolución, da origen al ecosistema del
arrecife de coral. El despliegue de colores que encontramos en el arrecife no es
un accidente sino un resultado de la complejidad de esta comunidad biológica.
Los colores sirven como códigos para el reconocimiento entre las especies y de
sus funciones especializadas. Esta codificación por colores es análoga a la que
encontramos en circuitos electrónicos, en las áreas de estacionamiento
multipisos, aeropuertos y otros lugares donde contribuyen a la eficiencia de
mantenimiento y de uso de esos sistemas.
El
desarrollo de los arrecifes de coral está limitado a lugares relativamente
estables desde el punto de vista ambiental, es decir, a unas condiciones
ecológicas muy determinadas:
• Temperaturas cálidas, nunca inferiores a los 21
a 22º C. Las regiones con temperaturas menores a éstas, o con períodos cortos
de temperaturas por debajo de los 18º C carecen de comunidades coralinas bien
desarrolladas
• Buena iluminación. El crecimiento activo del
coral está limitado a los fondos bien iluminados debido a los requerimientos
de luz de las algas simbióticas. El mayor desarrollo de la estructura coralina
ocurre a profundidades menores de 20 metros. Más allá de esta profundidad se
encuentran empinados declives mayormente de coral muerto, revestidos de
sedimentos calcáreos que se originan, en gran medida, de la misma actividad
biológica en la parte más llanas del arrecife.
• Alta salinidad. Los corales requieren para su
desarrollo salinidades similares a las de las aguas oceánicas. Por su
tolerancia limitada a la salinidad (entre 27 y 40%) se les considera
organismos “estenohalinos”. Bajas salinidades provocadas por lluvias
torrenciales o aportes fluviales inducen a los pólipos a expulsar sus
zooxantelas.
• Baja tolerancia a sedimentos suspendidos. La
turbidez reduce el nivel de iluminación y utilización de la energía solar.
Además interfiere con la alimentación de los pólipos y aumenta los gastos
energéticos de estos para mantener sus superficies limpias. Por esta razón,
los arrecifes alcanzan su mejor desarrollo en aguas oceánicas de gran
transparencia y están ausentes de las costas sujetas a copiosas aportaciones
de sedimentos finos.
• Oleaje o corrientes. Los corales se desarrollan
mejor donde el oleaje y las corrientes transportan el plancton que capturan
los pólipos y donde el flujo de agua contribuye a eliminar sedimentos de las
superficies de los corales y el fondo.
• Baja tolerancia a emersión prolongada. El
arrecife no puede crecer por encima del nivel modio de la bajamar. Las mareas
bajas frecuentemente causan mortandades, sobre todo cuando estas mareas bajas
ocurren de día y los corales quedan sometidos a los fuertes rayos solares y la
desecación.
Distribución y Tipos de Arrecifes
Las
condiciones anteriores solo se dan en algunas áreas de los fondos poco profundos
de los mares tropicales. En el Caribe se dan condiciones muy propicias para el
crecimiento de arrecifes en las Antillas, sobre todo en aquellos litorales más
secos donde no hay ríos ni aportes de sedimentos. En Puerto Rico se encuentran
importantes áreas de coral en la costa este, sur y suroeste. La costa norte
carece de gran desarrollo coralino probablemente debido a que en ella desembocan
ríos de gran caudal que traen grandes cantidades de sedimentos. La plataforma
submarina al norte de la Isla también es muy empinada y cae a grandes
profundidades muy cerca de la costa. El espacio disponible para el
establecimiento de esta comunidad es limitado por esos dos factores.
En
Puerto Rico se Encuentran Tres Tipos o Formas de Arrecifes:
•
Arrecifes de franja o marginales. Este tipo de arrecife bordea un litoral no
coralino. Frecuentemente está separado de la costa por una laguna a cuerpo de
agua estrecho y poco profundo, cuyo fondo está revestido de arenas calcáreas y
yerbas marinas. Este tipo de arrecife es uno de los más comunes en Puerto Rico
pero por su proximidad a la propia costa, también es el que más ha sido
degradado por la actividad humana.
•
Arrecifes de barrera. Los arrecifes de este tipo ocurren más separados de la
costa. También son los de mayor edad pues reflejan el crecimiento durante la
fase de inundación de la plataforma de la Isla desde que comenzó el período
interglaciar en que vivimos. Durante este período, las masas de hielo que se
encontraban en los continentes se derritieron y la superficie del mar ascendió
al nivel actual. En Puerto Rico este tipo está representado por una estructura
arrecifal que se encuentra en el borde de la plataforma insular, a profundidades
en el orden de 20 metros.
•
Arrecifes de banco. Los arrecifes de banco están situados en la plataforma,
entre los dos tipos anteriores. A este tipo de estructura se le conoce también
como arrecifes de plataforma o de banco-barrera. Estos arrecifes frecuentemente
adquieren formas de media luna, ya que el arrecife crece y se consolida
preferentemente hacia el oleaje.
Una
característica notable de la estructura de muchos de los arrecifes antes
descritos, es el sistema de surcos y espolones que se encuentra en la pendiente
externa. Esta es una característica de los arrecifes que están sometidos a
fuertes rompientes y representa el resultado de la interacción entre las fuerzas
y procesos de destrucción y aquellos de construcción. La cresta de los espolones
está frecuentemente revestida por colonias ramificadas mientras que en los lados
y en las partes más profundas predominan las colonias de crecimiento masivo.
Esta topografía es muy vistosa y estas áreas son particularmente atractivas para
el buceo.
Respuestas a Disturbios
Los
arrecifes de coral son sistemas de gran complejidad y por lo tanto los daños que
son ocasionados por disturbios naturales, o aquellos provocados por el hombre,
pueden tomar muchas décadas para ser remediados. Sin embargo, el conjunto de
especies que constituye el arrecife incluye especies de crecimiento
relativamente rápido lo que permite el sanar los daños que son provocados por
disturbios que no dejan acciones residuales. Desgraciadamente, la acción del
hombre sobre estos ecosistemas frecuentemente no permite que actúen estos
mecanismos naturales de regeneración, provocando disturbios crónicos que llevan
a la eventual degradación y colapso del sistema.
Disturbios Naturales
•
Tormentas. En nuestra región geográfica los huracanes y las tormentas son uno
los disturbios naturales más violentos que actúan sobre las áreas de coral.
Estas tormentas generan olas de gran fuerza que rompen los corales y desprenden
bloques de roca coralina que a su vez causan daños muy extensos al rodar o
deslizarse sobre los fondos. Las tormentas lanzan a la playa grandes cantidades
de fragmentos de coral creando paredones de roca, agrandando los islotes y
creando nuevos sustratos. Paradójicamente estos cambios suelen renovar los
procesos vitales del crecimiento y desarrollo de nuevos habitáculos.
•
Cambios en el nivel del mar. El crecimiento del coral normalmente es suficiente
rápido para compensar los aumentos relativos en el nivel del mar. En muchos
casos este movimiento de la superficie del mar explica la formación de algunos
tipos de arrecifes. Por ejemplo, los arrecifes de barrera que encontramos en el
borde de la plataforma fueron sistemas originalmente marginales. Su crecimiento
durante la fase de inundación les permitió desarrollar su estructura vertical
aunque el rápido aumento en el nivel del mar parece haberlos relegado quedando
sumergidos.
Recientemente la comunidad científica ha expresado gran preocupación con
relación a los cambios en el nivel del mar que se están experimentando debido al
llamado “efecto de invernadero” provocado por las emisiones a la atmósfera de
ciertos gases. En el caso de las corales se ha expresado la preocupación de que
estos sistemas están sufriendo una degradación muy severa como resultado de las
actividades del hombre, específicamente, debido a los problemas de sedimentación
y enriquecimiento por nutrientes de las aguas costeras. En esta condición
degradada, estos sistemas carecerán de la capacidad para persistir, dada la
rapidez de los cambios en el nivel de las aguas que se han pronosticado. Las
implicaciones para el manejo de las regiones costeras son graves, ya que estos
sistemas contribuyen a la protección de las costas disipando la energía del
oleaje y generando sedimentos que nutren las playas.
•
Blanqueamiento de Corales. El blanqueamiento de los corales es un fenómeno que
se está registrando en muchas áreas del Caribe aunque sus causas se desconocen.
El blanqueamiento, que es provocado por la expulsión de las zooxantelas, ha sido
atribuido a pequeños aumentos en la temperatura media de las aguas superficiales
en el área del Gran Caribe. Este fenómeno puede estar asociado a mortandades de
las colonias aunque a menudo las áreas afectadas parecen recuperarse
naturalmente.
Disturbios Causados por las Actividades Humanas
•
Sedimentación y enriquecimiento de las aguas. La deforestación causa grandes
aumentos en la erosión de los suelos. En el área del Caribe se destruyen más de
2 millones de hectáreas de bosques anualmente. Como resultado, las tasas de
erosión en algunos lugares es tan alta como 500 toneladas métricas por hectárea
por año. En Puerto Rico algunos ríos llegan a transportar anualmente hasta 100
toneladas métricas por hectárea de sedimentos en suspensión. Estos sedimentos
llegan al donde son dispersados degradando la calidad de las aguas costeras. Los
sistemas arrecifales sujetos a la sedimentación son destruidos o degradados
rápidamente. La sedimentación en los arrecifes mejor desarrollados de Puerto
Rico es menor que 5 miligramos de sedimentos por centímetro cuadrado por día y
los sedimentos suspendidos son menores que 1 miligramo por litro. Los arrecifes
se deterioran y dejan de existir donde la tasa de sedimentación excede los 15
miligramos por litro por día.
El
enriquecimiento de las aguas por nutrientes causa afloramientos de fitoplancton
y los organismos (zooplancton) que se alimentan de estos. Estos afloramientos
reducen las transparencias de las aguas y provocan la sedimentación de material
orgánico. También se propicia la colonización de los sustratos del arrecife por
algas filamentosas y carnosas que crecen sobre el coral vivo y lo destruyen.
Este enriquecimiento es provocado por efluentes que contienen nutrientes y que
llegan al mar vía difusores submarinos o como resultado de la escorrentía o
descarga de los ríos, sobre todo cuando estos drenan zonas agrícolas donde se
utilizan grandes cantidades de abonos químicos.
•
Sobrepesca. Aunque el arrecife es un sistema de muy elevada productividad estos
ecosistemas son muy vulnerables al exceso de explotación. Como gran parte de los
nutrientes se encuentra en la biomasa de las especies que componen el sistema,
la remoción de estas especies mediante la pesca lleva a un gradual
empobrecimiento del ecosistema y del rendimiento pesquero dado que los
nutrientes solo pueden ser reemplazados muy lentamente. La pesca selectiva de
ciertas especies puede desestabilizar el sistema cuando esos espacios llevan a
cabo funciones vitales para el mantenimiento del mismo. Así por ejemplo, los
peces loros mantienen un control sobre las algas que crecen en el arrecife
mediante su pastoreo incesante. La remoción de estos animales puede tener serias
repercusiones en términos del funcionamiento del arrecife.
•
Extracción de corales o “piedra viva”. La remoción de corales lleva a la
destrucción de habitáculos y el empobrecimiento de las áreas. Además, reduce el
valor estético de estas áreas. En Puerto Rico la remoción de corales está
prohibida por el Reglamento para Controlar la Extracción, Posesión,
Transportación y Venta de Recursos Coralinos.
•
Encallamientos. El día 15 de febrero de 1985 el buque “A. Regina” encalló al
este de la Isla de Mona causando la destrucción de corales en un sistema de
surcos y espolones que caracteriza el talud externo del arrecife de borde en ese
lugar. La destrucción directa debido al movimiento del casco de la nave de más
de 3,600 toneladas afectó unos 5,875 metros cuadrados de fondos coralinos. La
pulverización del fondo y la dispersión de sedimentos finos afectó un área de
más de 15 hectáreas, o sea un área más de 25 veces mayor que la destruida por el
casco del barco. Las tasas de sedimentación alcanzaron valores de 4,000
miligramos por centímetro cuadrado por día provocando la acumulación de un
grueso revestimiento de sedimentos sobre las colonias de coral en el área
inmediata al barco. Las colonias ramificadas, que son típicas de las partes más
someras del arrecife, fueron particularmente afectadas por la deposición de
sedimentos finos.
Debido
a la importancia ecológica de esta área, el Gobierno del Estado Libre Asociado
de Puerto Rico exigió a los dueños y aseguradores de la nave la remoción. Luego
de más de tres años de litigios el Gobierno de Puerto Rico logró que los dueños
accedieran a la remoción de la nave y se compensara al Estado mediante el pago
de más de un millón de dólares, por los daños provocados al arrecife. La
remoción de la embarcación fue un emprendimiento de gran complejidad técnica
requiriendo el emplazamiento de una barcaza levadiza, de casi 100 metros de
largo, paralela al naufragio y a unos 8 metros sobre la superficie del mar. La
barcaza contaba con grúas y facilidades para albergar al personal especializado
que llevó a cabo la remoción. Esta tarea tomó unos 5 meses durante los cuales se
cortó el casco en pedazos que fueron llevados para ser vendidos como chatarra.
Los
estudios científicos que se elaboraron para sustentar la posición del Gobierno
de Puerto Rico en litigio y la vigilancia técnica realizada durante la labor de
remoción fueron costeados por fondos del Programa de la Zona Costanera de Puerto
Rico. Esta tarea ha sido uno de los emprendimientos más complejos llevados a
cabo por el Gobierno de Puerto Rico para defender su patrimonio natural.
Conclusión
El
potencial productivo del ecosistema del arrecife de coral y su capacidad para
generar bienes y servicios (por ejemplo como atractivos para el turismo) depende
del mantenimiento de su integridad estructural y la de la protección de la
calidad de las aguas que rodean estos sistemas. Aunque tenemos el derecho de
aprovechar estos bienes y servicios no podemos olvidar que tenemos también la
responsabilidad ineludible de protegerlos de forma que puedan ser aprovechados
por las generaciones futuras. Es evidente que estos sistemas de gran fragilidad
requieren un manejo especial para asegurar su persistencia. Un elemento de
importancia en el manejo de estos recursos lo es la concientización del
ciudadano sobre la importancia de estos sistemas. Su vulnerabilidad y el cuidado
que ameritan para su protección. La protección de estos recursos es una tarea
que debe de ser compartida por todos.
Referencia
Goenaqa, C. 1986. Los arrecifes costaneros en Puerto Rico: Estado Actual e
Implicaciones Sociales. Science-Ciencia, Boletín Científico del Sur Vol 13 No 2.
Hoja Informativa del Departamento de Recursos Naturales y Ambientales
Redacción: Gilberto Cintrón
Revisión: Marisol Quiñones Ramos
Tipografía: Josefina Ellías Rosa
Impreso: Imprenta del DRNA
Publicación de la Oficina de Educación y Publicaciones del DRNA.
Publicado en Junio 1992.
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