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Un arrecife de coral es un ecosistema submarino caracterizado por corales formadores de arrecifes . Los arrecifes están formados por colonias de pólipos de coral unidos por carbonato de calcio . La mayoría de los arrecifes de coral se construyen a partir de corales pétreos , cuyos pólipos se agrupan.

El coral pertenece a la clase Anthozoa en el filo animal Cnidaria , que incluye anémonas de mar y medusas . A diferencia de las anémonas de mar, los corales secretan exoesqueletos de carbonato duro que sostienen y protegen al coral. La mayoría de los arrecifes crecen mejor en aguas cálidas, poco profundas, claras, soleadas y agitadas. Los arrecifes de coral aparecieron por primera vez hace 485 millones de años, en los albores del Ordovícico Temprano , desplazando a los arrecifes microbianos y de esponjas del Cámbrico . [1]

A veces llamados selvas tropicales del mar , [2] los arrecifes de coral poco profundos forman algunos de los ecosistemas más diversos de la Tierra. Ocupan menos del 0,1% del área oceánica del mundo, aproximadamente la mitad del área de Francia, sin embargo, proporcionan un hogar para al menos el 25% de todas las especies marinas , [3] [4] [5] [6] incluidos peces , moluscos , gusanos , crustáceos , equinodermos , esponjas , tunicados y otros cnidarios . [7]Los arrecifes de coral florecen en aguas oceánicas que proporcionan pocos nutrientes. Se encuentran más comúnmente a poca profundidad en aguas tropicales, pero existen arrecifes de coral de aguas profundas y de aguas frías en escalas más pequeñas en otras áreas.

Los arrecifes de coral brindan servicios ecosistémicos para el turismo, la pesca y la protección de las costas . El valor económico mundial anual de los arrecifes de coral se estima entre 30 000 y 375 000 millones de dólares EE.UU. [8] [9] y 9,9 billones de dólares EE.UU. [10] Los arrecifes de coral son frágiles, en parte porque son sensibles a las condiciones del agua. Están amenazados por el exceso de nutrientes (nitrógeno y fósforo), el aumento de las temperaturas, la acidificación de los océanos , la sobrepesca (p. Ej., Por la pesca con explosivos , la pesca con cianuro , la pesca submarina con escafandra autónoma ), el uso de protectores solares [11] y prácticas nocivas de uso de la tierra, entre ellasescorrentías y filtraciones (p. ej., de pozos de inyección y pozos negros). [12] [13] [14]

Formación

La mayoría de los arrecifes de coral se formaron después del último período glacial, cuando el deshielo provocó que el nivel del mar subiera e inundara las plataformas continentales . La mayoría de los arrecifes de coral tienen menos de 10,000 años. A medida que las comunidades se establecieron, los arrecifes crecieron hacia arriba, al ritmo del aumento del nivel del mar . Los arrecifes que se elevan demasiado lentamente podrían ahogarse sin suficiente luz. [15] Los arrecifes de coral se encuentran en las profundidades del mar lejos de las plataformas continentales , alrededor de islas oceánicas y atolones . La mayoría de estas islas son de origen volcánico . Otros tienen orígenes tectónicos donde los movimientos de las placas levantó el fondo del océano profundo.

En La estructura y distribución de los arrecifes de coral , [16] Charles Darwin expuso su teoría de la formación de arrecifes de atolones, una idea que concibió durante el viaje del Beagle . Teorizó que la elevación y el hundimiento de la corteza terrestre bajo los océanos formaron los atolones. [17] Darwin estableció una secuencia de tres etapas en la formación de atolones. Un arrecife se forma alrededor de una isla volcánica extinta a medida que la isla y el fondo del océano se hunden. A medida que continúa el hundimiento, el arrecife de borde se convierte en un arrecife de barrera y finalmente en un arrecife de atolón.

  • La teoría de Darwin comienza con una isla volcánica que se extingue

  • A medida que la isla y el fondo del océano disminuyen, el crecimiento de los corales forma un arrecife periférico , que a menudo incluye una laguna poco profunda entre la tierra y el arrecife principal.

  • A medida que continúa el hundimiento, el arrecife de borde se convierte en una barrera de coral más grande más lejos de la costa con una laguna más grande y más profunda en el interior.

  • En última instancia, la isla se hunde bajo el mar y la barrera de coral se convierte en un atolón que encierra una laguna abierta.

Darwin predijo que debajo de cada laguna habría una base de roca , los restos del volcán original. [18] La investigación posterior apoyó esta hipótesis. La teoría de Darwin se deriva de su comprensión de que los pólipos de coral prosperan en los trópicos donde el agua se agita, pero solo pueden vivir dentro de un rango de profundidad limitado, comenzando justo debajo de la marea baja . Donde el nivel de la tierra subyacente lo permite, los corales crecen alrededor de la costa para formar arrecifes aledaños y eventualmente pueden crecer hasta convertirse en una barrera de arrecifes.

Un arrecife de borde puede tardar diez mil años en formarse, y un atolón puede tardar hasta 30 millones de años. [19]

Donde el fondo está subiendo, pueden crecer arrecifes aledaños alrededor de la costa, pero los corales que se elevan por encima del nivel del mar mueren. Si la tierra se hunde lentamente, los arrecifes aledaños siguen el ritmo creciendo hacia arriba sobre una base de coral muerto más viejo, formando una barrera de coral que encierra una laguna entre el arrecife y la tierra. Un arrecife de barrera puede rodear una isla, y una vez que la isla se hunde por debajo del nivel del mar, un atolón aproximadamente circular de coral en crecimiento continúa manteniéndose al nivel del mar, formando una laguna central. Las barreras de arrecifes y los atolones no suelen formar círculos completos, pero en algunos lugares se rompen debido a las tormentas. Al igual que el aumento del nivel del mar, un fondo que se hunde rápidamente puede abrumar el crecimiento de los corales, matando al coral y al arrecife, debido a lo que se denomina ahogamiento de corales . [20] Corales que dependen de las zooxantelaspueden morir cuando el agua se vuelve demasiado profunda para que sus simbiontes realicen la fotosíntesis adecuadamente , debido a la disminución de la exposición a la luz. [21]

Las dos variables principales que determinan la geomorfología , o forma, de los arrecifes de coral son la naturaleza del sustrato sobre el que descansan y la historia del cambio en el nivel del mar en relación con ese sustrato.

La Gran Barrera de Coral de aproximadamente 20.000 años de antigüedad ofrece un ejemplo de cómo se formaron los arrecifes de coral en las plataformas continentales. El nivel del mar era entonces 120 m (390 pies) más bajo que en el siglo XXI. [22] [23] A medida que subía el nivel del mar, el agua y los corales invadieron lo que habían sido colinas de la llanura costera australiana. Hace 13.000 años, el nivel del mar se había elevado a 60 m (200 pies) más bajo que en la actualidad, y muchas colinas de las llanuras costeras se habían convertido en islas continentales . A medida que continuó el aumento del nivel del mar, el agua superó la mayor parte de las islas continentales. Los corales podrían crecer demasiado en las colinas, formando cayos y arrecifes. El nivel del mar en la Gran Barrera de Coral no ha cambiado significativamente en los últimos 6.000 años. [23]Se estima que la edad de la estructura viva del arrecife es de entre 6.000 y 8.000 años. [24] Aunque la Gran Barrera de Coral se formó a lo largo de una plataforma continental y no alrededor de una isla volcánica, se aplican los principios de Darwin. El desarrollo se detuvo en la etapa de barrera de arrecifes, ya que Australia no está a punto de sumergirse. Formó la barrera de coral más grande del mundo, a 300-1.000 m (980-3.280 pies) de la costa y se extendía a lo largo de 2.000 km (1.200 millas). [25]

Los arrecifes de coral tropicales saludables crecen horizontalmente de 1 a 3 cm (0,39 a 1,18 pulgadas) por año, y crecen verticalmente en cualquier lugar de 1 a 25 cm (0,39 a 9,84 pulgadas) por año; sin embargo, solo crecen a profundidades inferiores a 150 m (490 pies) debido a su necesidad de luz solar y no pueden crecer por encima del nivel del mar. [26]

Material

Como su nombre lo indica, los arrecifes de coral están formados por esqueletos de coral de colonias de coral en su mayoría intactas. A medida que otros elementos químicos presentes en los corales se incorporan a los depósitos de carbonato de calcio, se forma aragonito . Sin embargo, los fragmentos de concha y los restos de algas coralinas , como el género Halimeda, segmentado en verde, pueden aumentar la capacidad del arrecife para resistir el daño de las tormentas y otras amenazas. Tales mezclas son visibles en estructuras como Eniwetok Atoll . [27]

Tipos

Desde la identificación de Darwin de las tres formaciones clásicas de arrecifes - el arrecife que bordea una isla volcánica se convierte en una barrera de coral y luego en un atolón [28] - los científicos han identificado más tipos de arrecifes. Mientras que algunas fuentes encuentran sólo tres, [29] [30] Thomas y Goudie enumeran cuatro "principales tipos de arrecifes de coral a gran escala": el arrecife periférico, la barrera de coral, el atolón y el arrecife de mesa [31] - mientras que Spalding et al. Enumere cinco "tipos principales": el arrecife periférico, la barrera de coral, el atolón, el "arrecife de banco o plataforma" y el arrecife de parche. [32]

Arrecife de flecos

Arrecife de flecos
Arrecife costero en Eilat en el extremo sur de Israel

Un arrecife de borde, también llamado arrecife de orilla, [33] está directamente unido a una orilla, [34] o lo bordea con un canal o laguna angosta y poco profunda intermedia. [35] Es el tipo de arrecife más común. [35] Los arrecifes aledaños siguen las costas y pueden extenderse por muchos kilómetros. [36] Suelen tener menos de 100 metros de ancho, pero algunos tienen cientos de metros de ancho. [37] Los arrecifes marginales se forman inicialmente en la costa en la bajamarse nivelan y se expanden hacia el mar a medida que aumentan de tamaño. El ancho final depende del lugar donde el fondo marino comienza a descender abruptamente. La superficie del arrecife marginal generalmente permanece a la misma altura: justo debajo de la línea de flotación. En los arrecifes periféricos más antiguos, cuyas regiones exteriores se adentran en el mar, la parte interior se profundiza por la erosión y finalmente forma una laguna . [38] Las lagunas de arrecife que bordean pueden llegar a tener más de 100 metros de ancho y varios metros de profundidad. Como el propio arrecife, corren paralelos a la costa. Los arrecifes que bordean el Mar Rojo son "algunos de los mejor desarrollados del mundo" y se encuentran a lo largo de todas sus costas, excepto en las bahías arenosas. [39]

Barrera de Coral

Barrera de Coral

Los arrecifes de barrera están separados del continente o de la costa de una isla por un canal o una laguna profundos . [35] Se asemejan a las últimas etapas de un arrecife periférico con su laguna, pero difieren de este último principalmente en tamaño y origen. Sus lagunas pueden tener varios kilómetros de ancho y 30 a 70 metros de profundidad. Sobre todo, el borde exterior del arrecife en alta mar se formó en aguas abiertas en lugar de junto a la costa. Como un atolón, se cree que estos arrecifes se forman cuando el lecho marino baja o aumenta el nivel del mar. La formación toma considerablemente más tiempo que para un arrecife de borde, por lo que los arrecifes de barrera son mucho más raros.

El ejemplo más grande y más conocido de barrera de coral es la Gran Barrera de Coral de Australia . [35] [40] Otros ejemplos importantes son la barrera de coral de Belice y la barrera de coral de Nueva Caledonia . [40] Los arrecifes de barrera también se encuentran en las costas de Providencia , [40] Mayotte , las islas Gambier , en la costa sureste de Kalimantan , en partes de la costa de Sulawesi , sureste de Nueva Guinea y la costa sur del archipiélago de Louisiade .

Arrecife de plataforma

Arrecife de plataforma

Los arrecifes de plataforma, también llamados arrecifes de banco o de mesa, pueden formarse en la plataforma continental , así como en el océano abierto, de hecho, en cualquier lugar donde el lecho marino se eleve lo suficientemente cerca de la superficie del océano para permitir el crecimiento de arrecifes zooxantemicos. corales. [41] Los arrecifes de plataforma se encuentran en el sur de la Gran Barrera de Coral, Swain [42] y Capricorn Group [43] en la plataforma continental, a unos 100-200 km de la costa. Algunas plataformas de arrecifes de las Mascareñas del norte están a varios miles de kilómetros del continente. A diferencia de los arrecifes de franja y barrera que se extienden solo hacia el mar, los arrecifes de plataforma crecen en todas las direcciones. [41]Son de tamaño variable, desde unos pocos cientos de metros hasta muchos kilómetros de diámetro. Su forma habitual es de ovalada a alargada. Partes de estos arrecifes pueden alcanzar la superficie y formar bancos de arena e islas pequeñas alrededor de las cuales pueden formar arrecifes aledaños. Puede formarse una laguna en medio de un arrecife de plataforma.

Los arrecifes de plataforma se pueden encontrar dentro de los atolones. Allí se les llama arrecifes de parche y pueden alcanzar solo unas pocas docenas de metros de diámetro. Cuando los arrecifes de plataforma se forman sobre una estructura alargada, por ejemplo, una barrera de arrecifes vieja y erosionada, pueden formar una disposición lineal. Este es el caso, por ejemplo, de la costa este del Mar Rojo cerca de Jeddah . En los antiguos arrecifes de plataforma, la parte interior puede estar tan fuertemente erosionada que forma un pseudoatolón. [41] Estos pueden distinguirse de los atolones reales solo mediante una investigación detallada, que posiblemente incluya la perforación de testigos. Algunos arrecifes de plataforma de las Laccadivas tienen forma de U, debido al viento y al flujo de agua.

Atolón

Formación de un atolón según Charles Darwin

Los atolones o arrecifes de atolones son una barrera de arrecifes más o menos circular o continua que se extiende alrededor de una laguna sin una isla central. [44] Por lo general, se forman a partir de arrecifes que bordean las islas volcánicas. [35] Con el tiempo, la isla se erosiona y se hunde por debajo del nivel del mar. [35] Los atolones también pueden formarse por el hundimiento del lecho marino o el aumento del nivel del mar. Se forma un anillo de arrecifes que encierran una laguna. Los atolones son numerosos en el Pacífico Sur, donde generalmente se encuentran en medio del océano, por ejemplo, en las Islas Carolinas , las Islas Cook , la Polinesia Francesa , las Islas Marshall yMicronesia . [40]

Los atolones se encuentran en el Océano Índico, por ejemplo, en las Maldivas , las Islas Chagos , las Seychelles y alrededor de la Isla del Coco . [40] Toda Maldivas consta de 26 atolones. [45]

Otros tipos o variantes de arrecifes

Un pequeño atolón en las Maldivas
Cayo habitado en las Maldivas
  • Apron reef : arrecife corto que se asemeja a un arrecife de borde, pero más inclinado; extendiéndose hacia afuera y hacia abajo desde un punto o costa peninsular. La etapa inicial de un arrecife costero. [33]
  • Arrecife de banco: arrecife aislado, de cima plana, más grande que un arrecife de parche y generalmente en regiones de plataforma media y de forma lineal o semicircular; un tipo de arrecife de plataforma. [40]
  • Arrecife de parche : afloramiento de arrecife común, aislado, comparativamente pequeño, generalmente dentro de una laguna o ensenada , a menudo circular y rodeado de arena o pastos marinos . Se puede considerar como un tipo de plataforma arrecifal [ ¿quién? ] o como características de arrecifes periféricos, atolones y arrecifes de barrera. [40] Los parches pueden estar rodeados por un anillo de cobertura reducida de pastos marinos denominado halo de pastoreo . [46]
  • Arrecife de cinta: arrecife largo, estrecho y posiblemente sinuoso, generalmente asociado con una laguna de atolón. También se llama arrecife de borde de plataforma o arrecife de alféizar. [33]
  • Habili - arrecife específico del Mar Rojo ; no llega lo suficientemente cerca de la superficie para causar oleaje visible ; puede ser un peligro para los barcos (del árabe para "nonato")
  • Microatoll - comunidad de especies de corales; crecimiento vertical limitado por la altura media de las mareas; las morfologías de crecimiento ofrecen un registro de baja resolución de los patrones de cambio del nivel del mar; Los restos fosilizados se pueden fechar utilizando la datación por carbono radiactivo y se han utilizado para reconstruir los niveles del mar del Holoceno [47]
  • Cayos : pequeñas islas arenosas de baja elevación formadas en la superficie de los arrecifes de coral a partir de material erosionado que se acumula, formando un área sobre el nivel del mar; puede ser estabilizado por plantas para volverse habitable; ocurren en ambientes tropicales a lo largo de los océanos Pacífico , Atlántico e Índico (incluido el Caribe y en la Gran Barrera de Coral y la Barrera de Coral de Belice), donde proporcionan tierras habitables y agrícolas
  • Monte submarino o guyot : se forma cuando un arrecife de coral en una isla volcánica se hunde; las cimas de los montes submarinos son redondeadas y los guyots son planos; La parte superior plana de los guyots, o montajes de mesa , se debe a la erosión causada por las olas, los vientos y los procesos atmosféricos.

Zonas

Las tres zonas principales de un arrecife de coral: el arrecife delantero, la cresta del arrecife y el arrecife trasero.

Los ecosistemas de arrecifes de coral contienen zonas distintas que albergan diferentes tipos de hábitats. Por lo general, se reconocen tres zonas principales: el arrecife de proa, la cresta del arrecife y el arrecife de atrás (con frecuencia denominado laguna de arrecife).

Las tres zonas están interconectadas física y ecológicamente. La vida de los arrecifes y los procesos oceánicos crean oportunidades para el intercambio de agua de mar , sedimentos , nutrientes y vida marina.

La mayoría de los arrecifes de coral existen en aguas de menos de 50 m de profundidad. Algunos habitan en plataformas continentales tropicales donde no se producen afloramientos frescos ricos en nutrientes , como la Gran Barrera de Coral . Otros se encuentran en las islas que rodean el océano profundo o como atolones, como en las Maldivas . Los arrecifes que rodean las islas se forman cuando las islas se hunden en el océano, y los atolones se forman cuando una isla se hunde debajo de la superficie del mar.

Alternativamente, Moyle y Cech distinguen seis zonas, aunque la mayoría de los arrecifes poseen solo algunas de las zonas. [48]

El agua en la zona de la superficie del arrecife a menudo se agita. Este diagrama representa un arrecife en una plataforma continental . Las ondas de agua de la izquierda viajan sobre el fondo del arrecife hasta que encuentran la pendiente del arrecife o el arrecife de proa . Luego, las olas pasan sobre la cresta del arrecife poco profunda . Cuando una ola entra en aguas poco profundas, se acumula , es decir, se ralentiza y la altura de la ola aumenta.

La superficie del arrecife es la parte menos profunda del arrecife. Que está sujeta a sobretensiones y las mareas . Cuando las olas pasan sobre áreas poco profundas, son bajíos , como se muestra en el diagrama adyacente. Esto significa que el agua a menudo se agita. Éstas son las condiciones precisas bajo las cuales florecen los corales. La luz es suficiente para la fotosíntesis de las zooxantelas simbióticas, y el agua agitada trae plancton para alimentar al coral.

El fondo del arrecife es el fondo marino poco profundo que rodea un arrecife. Esta zona se encuentra junto a los arrecifes en las plataformas continentales. Los arrecifes alrededor de las islas tropicales y los atolones caen abruptamente a grandes profundidades y no tienen tal piso. Por lo general arenoso, el suelo a menudo alberga praderas de pastos marinos, que son importantes áreas de alimentación para los peces de arrecife.

La caída del arrecife es, durante sus primeros 50 m, el hábitat de los peces de arrecife que encuentran refugio en la pared del acantilado y plancton en el agua cercana. La zona de descenso se aplica principalmente a los arrecifes que rodean las islas y atolones oceánicos.

La cara del arrecife es la zona por encima del suelo del arrecife o la caída del arrecife. Esta zona es a menudo el área más diversa del arrecife. Las algas coralinas y calcáreas proporcionan hábitats complejos y áreas que ofrecen protección, como grietas y hendiduras. Los invertebrados y las algas epífitas proporcionan gran parte del alimento a otros organismos. [48] Una característica común en esta zona de anteroles son las formaciones de espolones y surcos que sirven para transportar sedimentos ladera abajo.

El arrecife plano es el plano de fondo arenoso, que puede estar detrás del arrecife principal, que contiene trozos de coral. Esta zona puede bordear una laguna y servir como área de protección, o puede estar entre el arrecife y la orilla, y en este caso es un área llana y rocosa. Los peces tienden a preferirlo cuando está presente. [48]

La laguna de arrecife es una región completamente cerrada, lo que crea un área menos afectada por la acción de las olas y, a menudo, contiene pequeños parches de arrecifes. [48]

Sin embargo, "la topografía de los arrecifes de coral cambia constantemente. Cada arrecife está formado por parches irregulares de algas, invertebrados sésiles y rocas desnudas y arena. El tamaño, la forma y la abundancia relativa de estos parches cambian de un año a otro en respuesta a los diversos factores que favorecen un tipo de parche sobre otro. El coral en crecimiento, por ejemplo, produce un cambio constante en la estructura fina de los arrecifes. A mayor escala, las tormentas tropicales pueden derribar grandes secciones de arrecifes y hacer que las rocas en las áreas arenosas se muevan . " [49]

Ubicaciones

Ubicaciones de los arrecifes de coral
Límites para 20 ° C isotermas . La mayoría de los corales viven dentro de este límite. Tenga en cuenta las aguas más frías causadas por la surgencia en la costa suroeste de África y frente a la costa de Perú.
Este mapa muestra las áreas de surgencia en rojo. Los arrecifes de coral no se encuentran en áreas costeras donde ocurren afloramientos más fríos y ricos en nutrientes.

Se estima que los arrecifes de coral cubren 284,300 km 2 (109,800 millas cuadradas), [50] poco menos del 0.1% de la superficie de los océanos. La región del Indo-Pacífico (incluido el Mar Rojo , el Océano Índico , el Sudeste de Asia y el Pacífico ) representa el 91,9% de este total. El sudeste asiático representa el 32,3% de esa cifra, mientras que el Pacífico, incluida Australia, representa el 40,8%. Los arrecifes de coral del Atlántico y el Caribe representan el 7,6%. [4]

Aunque los corales existen tanto en aguas templadas como tropicales, los arrecifes de aguas poco profundas se forman solo en una zona que se extiende desde aproximadamente 30 ° N a 30 ° S del ecuador. Los corales tropicales no crecen a profundidades de más de 50 metros (160 pies). La temperatura óptima para la mayoría de los arrecifes de coral es de 26 a 27 ° C (79 a 81 ° F) y existen pocos arrecifes en aguas por debajo de los 18 ° C (64 ° F). [51] Sin embargo, los arrecifes del Golfo Pérsico se han adaptado a temperaturas de 13 ° C (55 ° F) en invierno y 38 ° C (100 ° F) en verano. [52] 37 especies de corales escleractinios habitan en un entorno de este tipo alrededor de la isla Larak . [53]

El coral de aguas profundas habita mayores profundidades y temperaturas más frías en latitudes mucho más altas, tan al norte como Noruega. [54] Aunque los corales de aguas profundas pueden formar arrecifes, se sabe poco sobre ellos.

Los arrecifes de coral son raros a lo largo de las costas occidentales de América y África , debido principalmente a afloramientos y fuertes corrientes costeras frías que reducen la temperatura del agua en estas áreas ( las corrientes de Perú , Benguela y Canarias, respectivamente). [55] Los corales rara vez se encuentran a lo largo de la costa del sur de Asia, desde el extremo oriental de la India ( Chennai ) hasta las fronteras de Bangladesh y Myanmar [4] , así como a lo largo de las costas del noreste de América del Sur y Bangladesh, debido al agua dulce. liberación del Amazonasy los ríos Ganges respectivamente.

  • La Gran Barrera de Coral: la más grande, que comprende más de 2.900 arrecifes individuales y 900 islas que se extienden por más de 2.600 kilómetros (1.600 millas) frente a Queensland, Australia.
  • El Sistema Arrecifal Mesoamericano: el segundo más grande, se extiende a 1,000 kilómetros (620 millas) desde la Isla Contoy en la punta de la Península de Yucatán hasta las Islas de la Bahía de Honduras.
  • La barrera de coral de Nueva Caledonia: la segunda barrera de coral doble más larga, que cubre 1.500 kilómetros (930 millas).
  • La barrera de coral de Andros, Bahamas : la tercera más grande, después de la costa este de la isla de Andros, Bahamas, entre Andros y Nassau.
  • El Mar Rojo: incluye arrecifes marginales de 6.000 años de antigüedad ubicados a lo largo de una costa de 2.000 km (1.240 millas).
  • La zona de arrecifes de Florida, el arrecife continental más grande de EE. UU. Y la tercera barrera de coral más grande, se extiende desde Soldier Key , ubicado en la Bahía de Biscayne , hasta Dry Tortugas en el Golfo de México [56]
  • Pulley Ridge : el arrecife de coral fotosintético más profundo de Florida
  • Numerosos arrecifes alrededor de las Maldivas
  • El área de arrecifes de coral de Filipinas , la segunda más grande del sudeste asiático, se estima en 26.000 kilómetros cuadrados. Allí se encuentran 915 especies de peces de arrecife y más de 400 especies de coral escleractiniano, 12 de las cuales son endémicas.
  • Las islas Raja Ampat en la provincia de Papua Occidental en Indonesia ofrecen la mayor diversidad marina conocida. [57]
  • Bermuda es conocida por su sistema de arrecifes de coral más septentrional, situada en 32.4 ° N 64.8 ° W . La presencia de arrecifes de coral en esta alta latitud se debe a la proximidad de la Corriente del Golfo . Las especies de coral de las Bermudas representan un subconjunto de las que se encuentran en el Gran Caribe. [58]32°24′N 64°48′W /  / 32.4; -64.8
  • El arrecife de coral individual más septentrional del mundo se encuentra dentro de una bahía de la isla Tsushima de Japón en el estrecho de Corea . [59]
  • El arrecife de coral más austral del mundo se encuentra en la isla Lord Howe , en el Océano Pacífico frente a la costa este de Australia.

Coral

Diagrama de la anatomía de un pólipo de coral

Cuando están vivos, los corales son colonias de pequeños animales incrustados en conchas de carbonato de calcio . Las cabezas de coral consisten en acumulaciones de animales individuales llamados pólipos , dispuestos en diversas formas. [60] Los pólipos suelen ser pequeños, pero pueden variar en tamaño desde la cabeza de un alfiler hasta 30 cm (12 pulgadas) de ancho.

Los corales formadores de arrecifes o hermatípicos viven solo en la zona fótica (por encima de 50 m), la profundidad a la que penetra suficiente luz solar en el agua.

Zooxantelas

Los pólipos de coral no fotosintetizan, pero tienen una relación simbiótica con algas microscópicas ( dinoflagelados ) del género Symbiodinium , comúnmente conocidas como zooxantelas . Estos organismos viven dentro de los tejidos de los pólipos y proporcionan nutrientes orgánicos que nutren el pólipo en forma de glucosa , glicerol y aminoácidos . [61] Debido a esta relación, los arrecifes de coral crecen mucho más rápido en agua clara, que admite más luz solar. Sin sus simbiontes, el crecimiento de los corales sería demasiado lento para formar estructuras de arrecifes importantes. Los corales obtienen hasta el 90% de sus nutrientes de sus simbiontes. [62]A cambio, como ejemplo de mutualismo , los corales albergan a las zooxantelas, con un promedio de un millón por cada centímetro cúbico de coral, y proporcionan un suministro constante del dióxido de carbono que necesitan para la fotosíntesis.

Las zooxantelas , las algas microscópicas que viven en el interior del coral, le dan color y le proporcionan alimento a través de la fotosíntesis.
Cerca de pólipos dispuestos sobre un coral, agitando sus tentáculos. Puede haber miles de pólipos en una sola rama de coral.
Los corales son animales y no plantas. Pueden parecer plantas porque son sésiles y echan raíces en el fondo del océano. Pero a diferencia de las plantas, los corales no producen su propio alimento. [63]
Coral de mesa

Los pigmentos variables en las diferentes especies de zooxantelas les dan un aspecto general marrón o marrón dorado, y dan a los corales marrones sus colores. Otros pigmentos como rojos, azules, verdes, etc. provienen de proteínas coloreadas producidas por los animales coralinos. El coral que pierde una gran fracción de sus zooxantelas se vuelve blanco (o, a veces, tonos pastel en los corales que están pigmentados con sus propias proteínas) y se dice que está blanqueado , una condición que, a menos que se corrija, puede matar al coral.

Hay ocho clados de filotipos de Symbiodinium . La mayor parte de la investigación se ha realizado en los clados A – D. Cada clado aporta sus propios beneficios, así como atributos menos compatibles para la supervivencia de sus anfitriones coralinos. Cada organismo fotosintético tiene un nivel específico de sensibilidad al fotodaño de los compuestos necesarios para la supervivencia, como las proteínas. Las tasas de regeneración y replicación determinan la capacidad del organismo para sobrevivir. El filotipo A se encuentra más en aguas poco profundas. Es capaz de producir aminoácidos similares a las micosporinas que son resistentes a los rayos UV , utilizando un derivado de la glicerina.para absorber la radiación ultravioleta y permitirles adaptarse mejor a las temperaturas del agua más cálidas. En caso de daño térmico o por rayos ultravioleta, si se produce la reparación y cuando ocurra, aumentará la probabilidad de supervivencia del huésped y el simbionte. Esto lleva a la idea de que, evolutivamente, el clado A es más resistente a los rayos UV y térmicamente que los otros clados. [64]

Los clados B y C se encuentran con mayor frecuencia en aguas más profundas, lo que puede explicar su mayor vulnerabilidad al aumento de las temperaturas. Las plantas terrestres que reciben menos luz solar porque se encuentran en la maleza son análogas a los clados B, C y D. Dado que los clados B a D se encuentran a profundidades más profundas, requieren una tasa de absorción de luz elevada para poder sintetizar tanta energía . Con tasas de absorción elevadas en longitudes de onda UV, estos filotipos son más propensos al blanqueamiento de los corales en comparación con el clado A poco profundo.

Se ha observado que el clado D es tolerante a altas temperaturas y tiene una tasa de supervivencia más alta que los clados B y C durante los eventos modernos de blanqueamiento . [64]

Esqueleto

Los arrecifes crecen cuando los pólipos y otros organismos depositan carbonato de calcio, [65] [66] la base del coral, como una estructura esquelética debajo y alrededor de ellos mismos, empujando la parte superior de la cabeza del coral hacia arriba y hacia afuera. [67] Las olas, los peces pastando (como el pez loro ), los erizos de mar , las esponjas y otras fuerzas y organismos actúan como bioerosionadores , descomponiendo los esqueletos de coral en fragmentos que se asientan en espacios en la estructura del arrecife o forman fondos arenosos en las lagunas arrecifales asociadas.

Las formas típicas de las especies de coral se nombran por su parecido con objetos terrestres como cerebros arrugados , coles, tableros de mesa , astas , hilos de alambre y pilares . Estas formas pueden depender de la historia de vida del coral, como la exposición a la luz y la acción de las olas, [68] y eventos como roturas. [69]

Reproducción

Los corales se reproducen tanto sexual como asexualmente. Un pólipo individual usa ambos modos reproductivos durante su vida. Los corales se reproducen sexualmente por fertilización interna o externa. Las células reproductoras se encuentran en los mesenterios , membranas que irradian hacia adentro desde la capa de tejido que recubre la cavidad del estómago. Algunos corales adultos maduros son hermafroditas; otros son exclusivamente hombres o mujeres. Algunas especies cambian de sexo a medida que crecen.

Los óvulos fertilizados internamente se desarrollan en el pólipo durante un período que varía de días a semanas. El desarrollo posterior produce una larva diminuta , conocida como planula . Los huevos fertilizados externamente se desarrollan durante el desove sincronizado. Los pólipos en un arrecife liberan simultáneamente óvulos y esperma en el agua en masa. El desove se dispersa en un área grande. El momento del desove depende de la época del año, la temperatura del agua y los ciclos de mareas y lunares. El desove es más exitoso dada la poca variación entre la marea alta y baja.. Cuanto menor sea el movimiento del agua, mayores serán las posibilidades de fertilización. El momento ideal ocurre en la primavera. La liberación de huevos o plánula generalmente ocurre por la noche y, a veces, está en fase con el ciclo lunar (de tres a seis días después de la luna llena). El período desde la liberación hasta el asentamiento dura solo unos días, pero algunas plánulas pueden sobrevivir a flote durante varias semanas. Durante este proceso, las larvas pueden utilizar varias señales diferentes para encontrar un lugar adecuado para el asentamiento. A largas distancias, los sonidos de los arrecifes existentes son probablemente importantes, [70] mientras que a distancias cortas los compuestos químicos se vuelven importantes. [71] Las larvas son vulnerables a la depredación y las condiciones ambientales. Las pocas plánulas afortunadas que se adhieren con éxito al sustrato compiten por comida y espacio. [cita requerida ]

Otros constructores de arrecifes

Los corales son los constructores de arrecifes más prodigiosos. Sin embargo, muchos otros organismos que viven en la comunidad de arrecifes contribuyen con carbonato de calcio esquelético de la misma manera que los corales. Estos incluyen algas coralinas y algunas esponjas . [72] Los arrecifes siempre se construyen mediante los esfuerzos combinados de estos diferentes phyla , con diferentes organismos que lideran la construcción de arrecifes en diferentes períodos geológicos . [ cita requerida ]

Algas coralinas

Alga corralina Lithothamnion sp.

Las algas coralinas son contribuyentes importantes a la estructura del arrecife. Aunque sus tasas de deposición de minerales son mucho más lentas que las de los corales, son más tolerantes a la acción de las olas ásperas y, por lo tanto, ayudan a crear una corteza protectora sobre las partes del arrecife sometidas a las mayores fuerzas por las olas, como el frente del arrecife que mira hacia arriba. el mar abierto. También fortalecen la estructura del arrecife al depositar piedra caliza en láminas sobre la superficie del arrecife. [ cita requerida ]

Esponjas

Esponja de nube de aguas profundas

" Sclerosponge " es el nombre descriptivo de todas las Porifera que construyen arrecifes . En el período Cámbrico temprano , las esponjas Archaeocyatha fueron los primeros organismos constructores de arrecifes del mundo, y las esponjas fueron las únicas constructoras de arrecifes hasta el Ordovícico . Las escleroesponjas todavía ayudan a los corales a construir arrecifes modernos, pero al igual que las algas coralinas , crecen mucho más lentamente que los corales y su contribución es (generalmente) menor. [ cita requerida ]

En el norte del Océano Pacífico, las esponjas de nubes todavía crean estructuras minerales de aguas profundas sin corales, aunque las estructuras no son reconocibles desde la superficie como los arrecifes tropicales. Son los únicos organismos existentes que se sabe que construyen estructuras parecidas a arrecifes en agua fría. [ cita requerida ]

Galería de corales constructores de arrecifes y sus asistentes de construcción de arrecifes

Coral fluorescente
  • Coral fluorescente [73]

  • Coral cerebro

  • Coral cuerno de ciervo

  • Coral de alambre espiral

  • Coral pilar

  • Coral hongo

  • Laberinto de coral

  • Coral negro

  • Alga corralina Mesophyllum sp.

  • Algas corralinas incrustantes

  • alga coralina Corallina officinalis

La paradoja de darwin

La paradoja de darwin
"El coral ... parece proliferar cuando las aguas del océano son cálidas, pobres, claras y agitadas, un hecho que Darwin ya había notado cuando pasó por Tahití en 1842. Esto constituye una paradoja fundamental, mostrada cuantitativamente por la aparente imposibilidad de equilibrar los insumos. y salida de los elementos nutritivos que controlan el metabolismo de los pólipos de coral.

Investigaciones oceanográficas recientes han sacado a la luz la realidad de esta paradoja al confirmar que la oligotrofia de la zona eufótica del océano persiste hasta la cresta del arrecife golpeada por el oleaje. Cuando te acercas a los bordes de los arrecifes y atolones desde el cuasidesierto del mar abierto, la casi ausencia de materia viva de repente se convierte en una plétora de vida, sin transición. Entonces, ¿por qué hay algo en lugar de nada, y más precisamente, de dónde provienen los nutrientes necesarios para el funcionamiento de esta extraordinaria máquina de arrecifes de coral? "

- Francis Rougerie [74]

En La estructura y distribución de los arrecifes de coral , publicado en 1842, Darwin describió cómo se encontraron arrecifes de coral en algunas áreas tropicales pero no en otras, sin una causa obvia. Los corales más grandes y fuertes crecieron en partes del arrecife expuestas a las olas más violentas y los corales estaban debilitados o ausentes donde se acumulaban sedimentos sueltos. [75]

Las aguas tropicales contienen pocos nutrientes [76] pero un arrecife de coral puede florecer como un "oasis en el desierto". [77] Esto ha dado lugar al dilema del ecosistema, a veces llamado "la paradoja de Darwin": "¿Cómo puede florecer una producción tan alta en condiciones tan pobres en nutrientes?" [78] [79] [80]

Los arrecifes de coral albergan más de una cuarta parte de todas las especies marinas. Esta diversidad da como resultado redes tróficas complejas , con grandes peces depredadores que comen peces forrajeros más pequeños que comen zooplancton aún más pequeño, etc. Sin embargo, todas las redes alimentarias eventualmente dependen de las plantas , que son las principales productoras . Los arrecifes de coral suelen producir de 5 a 10 gramos de carbono por metro cuadrado por día (gC · m −2 · día −1 ) de biomasa . [81] [82]

Una de las razones de la claridad inusual de las aguas tropicales es su deficiencia de nutrientes y el plancton a la deriva . Además, el sol brilla durante todo el año en los trópicos, calentando la capa superficial y haciéndola menos densa que las capas subsuperficiales. El agua más caliente está separada del agua más profunda y fría por una termoclina estable , donde la temperatura cambia rápidamente. Esto mantiene las aguas cálidas de la superficie flotando sobre las aguas más frías y profundas. En la mayor parte del océano, hay poco intercambio entre estas capas. Los organismos que mueren en ambientes acuáticos generalmente se hunden hasta el fondo, donde se descomponen, lo que libera nutrientes en forma de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio.(K). Estos nutrientes son necesarios para el crecimiento de las plantas, pero en los trópicos no regresan directamente a la superficie. [ cita requerida ]

Las plantas forman la base de la cadena alimentaria y necesitan luz solar y nutrientes para crecer. En el océano, estas plantas son principalmente fitoplancton microscópico que va a la deriva en la columna de agua . Necesitan luz solar para la fotosíntesis , que impulsa la fijación de carbono , por lo que se encuentran relativamente cerca de la superficie, pero también necesitan nutrientes. El fitoplancton utiliza rápidamente los nutrientes de las aguas superficiales y, en los trópicos, estos nutrientes no suelen reemplazarse debido a la termoclina . [83]

pólipos de coral

Explicaciones

Alrededor de los arrecifes de coral, las lagunas se llenan de material erosionado por el arrecife y la isla. Se convierten en refugios para la vida marina, protegiéndolos de las olas y las tormentas.

Lo más importante es que los arrecifes reciclan nutrientes, lo que ocurre mucho menos en el océano abierto. En los arrecifes de coral y las lagunas, los productores incluyen fitoplancton, así como algas marinas y algas coralinas, especialmente tipos pequeños llamados algas de césped, que transmiten nutrientes a los corales. [84] El fitoplancton forma la base de la cadena alimentaria y es consumido por peces y crustáceos. El reciclaje reduce los aportes de nutrientes necesarios en general para apoyar a la comunidad. [62]

El color de los corales depende de la combinación de tonos marrones que aportan sus zooxantelas y proteínas pigmentadas (rojos, azules, verdes, etc.) producidas por los propios corales.

Los corales también absorben nutrientes, incluidos nitrógeno y fósforo inorgánicos, directamente del agua. Muchos corales extienden sus tentáculos por la noche para atrapar el zooplancton que pasa cerca. El zooplancton proporciona nitrógeno al pólipo, y el pólipo comparte parte del nitrógeno con las zooxantelas, que también requieren este elemento. [84]

Las esponjas viven en las grietas de los arrecifes. Son filtradores eficientes y en el Mar Rojo consumen alrededor del 60% del fitoplancton que pasa. Las esponjas eventualmente excretan nutrientes en una forma que los corales pueden usar. [85]

La mayoría de los pólipos de coral se alimentan de forma nocturna. Aquí, en la oscuridad, los pólipos han extendido sus tentáculos para alimentarse de zooplancton.

La rugosidad de las superficies de los corales es clave para la supervivencia de los corales en aguas agitadas. Normalmente, una capa límite de agua sin gas rodea un objeto sumergido, que actúa como una barrera. Las olas que rompen en los bordes extremadamente ásperos de los corales interrumpen la capa límite, lo que permite a los corales acceder a los nutrientes que pasan. El agua turbulenta promueve el crecimiento de los arrecifes. Sin el acceso a los nutrientes que aportan las superficies rugosas de los corales, ni siquiera el reciclaje más eficaz sería suficiente. [86]

El agua profunda rica en nutrientes que ingresa a los arrecifes de coral a través de eventos aislados puede tener efectos significativos sobre la temperatura y los sistemas de nutrientes. [87] [88] Este movimiento del agua interrumpe la termoclina relativamente estable que generalmente existe entre aguas cálidas poco profundas y aguas más profundas y frías. Los regímenes de temperatura en los arrecifes de coral en las Bahamas y Florida son muy variables con escalas temporales de minutos a estaciones y escalas espaciales a través de las profundidades. [89]

El agua puede atravesar los arrecifes de coral de varias formas, incluidos los anillos de corriente, las olas superficiales, las olas internas y los cambios de marea. [87] [90] [91] [92] El movimiento generalmente es creado por las mareas y el viento. A medida que las mareas interactúan con diferentes batimetrías y el viento se mezcla con el agua superficial, se crean ondas internas. Una onda interna es una onda de gravedad que se mueve a lo largo de la estratificación de densidad dentro del océano. Cuando una parcela de agua encuentra una densidad diferente, oscila y crea ondas internas. [93] Si bien las ondas internas generalmente tienen una frecuencia más baja que las ondas superficiales, a menudo se forman como una sola onda que se rompe en múltiples ondas cuando golpea una pendiente y se mueve hacia arriba. [94]Esta ruptura vertical de las ondas internas causa turbulencias y mezclas diapícnales significativas. [95] [96] Las ondas internas pueden actuar como bombas de nutrientes, trayendo plancton y agua fría rica en nutrientes a la superficie. [87] [92] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105]

La estructura irregular característica de la batimetría de los arrecifes de coral puede mejorar la mezcla y producir bolsas de agua más fría y contenido de nutrientes variable. [106] La llegada de agua fría y rica en nutrientes desde las profundidades debido a las olas internas y las perforaciones de las mareas se ha relacionado con las tasas de crecimiento de los alimentadores en suspensión y las algas bentónicas [92] [105] [107] , así como el plancton y los organismos larvarios. [92] [108] El alga Codium isthmocladum reacciona a las fuentes de nutrientes de aguas profundas porque sus tejidos tienen diferentes concentraciones de nutrientes dependiendo de la profundidad. [105] Las agregaciones de huevos, organismos larvarios y plancton en los arrecifes responden a intrusiones en aguas profundas. [99]De manera similar, a medida que las ondas internas y las perforaciones se mueven verticalmente, los organismos larvarios que viven en la superficie son transportados hacia la costa. [108] Esto tiene una importancia biológica significativa para los efectos en cascada de las cadenas alimentarias en los ecosistemas de arrecifes de coral y puede proporcionar otra clave para desbloquear la paradoja.

Las cianobacterias proporcionan nitratos solubles mediante la fijación de nitrógeno . [109]

Los arrecifes de coral a menudo dependen de los hábitats circundantes, como las praderas de pastos marinos y los bosques de manglares , para obtener nutrientes. Los pastos marinos y los manglares suministran plantas y animales muertos que son ricos en nitrógeno y sirven para alimentar a los peces y animales del arrecife mediante el suministro de madera y vegetación. Los arrecifes, a su vez, protegen los manglares y los pastos marinos de las olas y producen sedimentos en los que los manglares y los pastos marinos pueden enraizar. [52]

La biodiversidad

Más de 4.000 especies de peces habitan en los arrecifes de coral.
Los organismos pueden cubrir cada centímetro cuadrado de un arrecife de coral.

Los arrecifes de coral forman algunos de los ecosistemas más productivos del mundo, proporcionando hábitats marinos complejos y variados que sustentan una amplia gama de otros organismos. [110] [111] Los arrecifes adyacentes justo debajo del nivel de la marea baja tienen una relación mutuamente beneficiosa con los bosques de manglares en el nivel de la marea alta y las praderas de pastos marinos en el medio: los arrecifes protegen los manglares y las hierbas marinas de las fuertes corrientes y olas que los dañarían o erosionarían los sedimentos en los que están arraigados, mientras que los manglares y pastos marinos protegen al coral de grandes afluencias de limo , agua dulce y contaminantes. Este nivel de variedad en el medio ambiente beneficia a muchos animales de los arrecifes de coral, que, por ejemplo, pueden alimentarse de los pastos marinos y utilizar los arrecifes para protegerse o reproducirse. [112]

Los arrecifes albergan una variedad de animales, incluidos peces, aves marinas , esponjas , cnidarios (que incluyen algunos tipos de corales y medusas ), gusanos , crustáceos (incluidos camarones , camarones limpiadores , langostas y cangrejos ), moluscos (incluidos cefalópodos ), Equinodermos (incluidas estrellas de mar , erizos de mar y pepinos de mar ), ascidias , tortugas marinas y serpientes marinas.. Aparte de los humanos, los mamíferos son raros en los arrecifes de coral, siendo los cetáceos visitantes como los delfines la principal excepción. Algunas especies se alimentan directamente de los corales, mientras que otras se alimentan de algas en el arrecife. [4] [84] La biomasa de los arrecifes está relacionada positivamente con la diversidad de especies. [113]

Los mismos escondites en un arrecife pueden estar habitualmente habitados por diferentes especies en diferentes momentos del día. Depredadores nocturnos, como el besugo y la ardilla se esconden durante el día, mientras que damisela , pez cirujano , peces ballesta , lábridos y peces loro esconderse de las anguilas y tiburones . [27] : 49

La gran cantidad y diversidad de escondites en los arrecifes de coral, es decir, los refugios , es el factor más importante causante de la gran diversidad y alta biomasa de los organismos en los arrecifes de coral. [114] [115]

Algas

Los arrecifes corren un riesgo crónico de invasión de algas. La sobrepesca y el suministro excesivo de nutrientes desde la costa pueden permitir que las algas compitan y maten al coral. [116] [117] El aumento de los niveles de nutrientes puede ser el resultado de las aguas residuales o la escorrentía de fertilizantes químicos. La escorrentía puede transportar nitrógeno y fósforo que promueven el crecimiento excesivo de algas. A veces, las algas pueden competir con los corales por el espacio. Las algas pueden sofocar el coral al disminuir el suministro de oxígeno disponible para el arrecife. [118] La disminución de los niveles de oxígeno puede ralentizar las tasas de calcificación, debilitando el coral y dejándolo más susceptible a enfermedades y degradación. [119] Las algas habitan un gran porcentaje de las ubicaciones de coral estudiadas. [120] La población de algas se compone dealgas de césped , algas coralinas y macroalgas . Algunos erizos de mar (como Diadema antillarum ) comen estas algas y, por lo tanto, podrían disminuir el riesgo de invasión de algas.

Esponjas

Las esponjas son fundamentales para el funcionamiento del arrecife de coral de ese sistema. Las algas y los corales en los arrecifes de coral producen material orgánico. Este se filtra a través de esponjas que convierten este material orgánico en pequeñas partículas que a su vez son absorbidas por algas y corales. [121]

Pez

Más de 4.000 especies de peces habitan en los arrecifes de coral. [4] Las razones de esta diversidad siguen sin estar claras. Las hipótesis incluyen la "lotería", en la que el primer recluta (afortunado) en un territorio suele ser capaz de defenderlo contra los recién llegados, la "competencia", en la que los adultos compiten por el territorio y las especies menos competitivas deben poder sobrevivir en hábitat más pobre y "depredación", en la que el tamaño de la población es una función de la mortalidad de piscívoros después del asentamiento. [122] Los arrecifes sanos pueden producir hasta 35 toneladas de peces por kilómetro cuadrado cada año, pero los arrecifes dañados producen mucho menos. [123]

Invertebrados

Los erizos de mar, los dotidos y las babosas marinas comen algas. Algunas especies de erizos de mar, como Diadema antillarum , pueden desempeñar un papel fundamental en la prevención de que las algas invadan los arrecifes. [124] Los investigadores están investigando el uso de erizos recolectores nativos, Tripneustes gratilla , por su potencial como agentes de control biológico para mitigar la propagación de especies de algas invasoras en los arrecifes de coral. [125] [126] Las nudibranquias y las anémonas de mar comen esponjas.

Varios invertebrados, denominados colectivamente "criptofauna", habitan el sustrato esquelético de coral en sí, ya sea perforando los esqueletos (a través del proceso de bioerosión ) o viviendo en huecos y grietas preexistentes. Los animales que perforan la roca incluyen esponjas, moluscos bivalvos y sipunculans . Aquellos que se establecen en el arrecife incluyen muchas otras especies, particularmente crustáceos y gusanos poliquetos . [55]

Aves marinas

Los sistemas de arrecifes de coral proporcionan hábitats importantes para las especies de aves marinas , algunas en peligro de extinción. Por ejemplo, el atolón de Midway en Hawái alberga a casi tres millones de aves marinas, incluidos dos tercios (1,5 millones) de la población mundial de albatros de Laysan y un tercio de la población mundial de albatros de patas negras . [127] Cada especie de ave marina tiene sitios específicos en el atolón donde anidan. En total, 17 especies de aves marinas viven en Midway. El albatros de cola corta es el más raro, con menos de 2200 sobrevivientes después de la caza excesiva de plumas a fines del siglo XIX. [128]

Otro

Las serpientes marinas se alimentan exclusivamente de peces y sus huevos. [129] [130] [131] Las aves marinas, como garzas , alcatraces , pelícanos y piqueros , se alimentan de peces de arrecife. Algunos reptiles terrestres se asocian intermitentemente con arrecifes, como los lagartos monitores , el cocodrilo marino y las serpientes semiacuáticas, como Laticauda colubrina . Las tortugas marinas , particularmente las tortugas carey , se alimentan de esponjas. [132] [133] [134]

  • Escuela de peces de arrecife

  • Calamar de arrecife del Caribe

  • Camarón coralino con bandas

  • Tiburón de arrecife de punta blanca

  • Tortuga verde

  • Almeja gigante

  • Corales blandos, corales copa, esponjas y ascidias

  • Krait de mar con bandas

  • La concha de Latiaxis wormaldi , un caracol coralino

Servicios de ecosistema

Los arrecifes de coral brindan servicios ecosistémicos al turismo, la pesca y la protección de las costas. Se ha calculado que el valor económico mundial de los arrecifes de coral se sitúa entre 29.800 millones de dólares [8] y 375.000 millones de dólares por año. [9]

Se ha estimado que el costo económico de la destrucción de un kilómetro de arrecife de coral durante un período de 25 años está entre $ 137,000 y $ 1,200,000. [135]

Para mejorar la gestión de los arrecifes de coral costeros, el Instituto de Recursos Mundiales (WRI) desarrolló y publicó herramientas para calcular el valor del turismo relacionado con los arrecifes de coral, la protección de las costas y la pesca, en asociación con cinco países del Caribe. En abril de 2011, los documentos de trabajo publicados cubrían Santa Lucía , Tobago , Belice y República Dominicana . El WRI estaba "asegurándose de que los resultados del estudio respalden la mejora de las políticas costeras y la planificación de la gestión". [136] El estudio de Belice estimó el valor de los servicios de arrecifes y manglares en $ 395-559 millones anuales. [137]

Los arrecifes de coral de las Bermudas brindan beneficios económicos a la isla por un valor promedio de $ 722 millones por año, según seis servicios ecosistémicos clave, según Sarkis et al (2010). [138]

Protección de la costa

Los arrecifes de coral protegen las costas absorbiendo la energía de las olas, y muchas islas pequeñas no existirían sin los arrecifes. Los arrecifes de coral pueden reducir la energía de las olas en un 97%, lo que ayuda a prevenir la pérdida de vidas y daños a la propiedad. Las costas protegidas por arrecifes de coral también son más estables en términos de erosión que las que no lo tienen. Los arrecifes pueden atenuar las olas tan bien o mejor que las estructuras artificiales diseñadas para la defensa costera , como los rompeolas. [139]Se estima que 197 millones de personas que viven tanto por debajo de los 10 m de altitud como dentro de los 50 km de un arrecife pueden, en consecuencia, recibir beneficios de reducción de riesgos de los arrecifes. Restaurar arrecifes es significativamente más barato que construir rompeolas artificiales en ambientes tropicales. Los daños esperados de las inundaciones se duplicarían y los costos de las tormentas frecuentes se triplicarían sin el metro más alto de arrecifes. Para eventos de tormenta de 100 años, los daños por inundaciones aumentarían en un 91% a $ 272 mil millones sin el medidor superior. [140]

Pesquerías

Aproximadamente seis millones de toneladas de pescado se extraen cada año de los arrecifes de coral. Los arrecifes bien administrados tienen un rendimiento anual promedio de 15 toneladas de mariscos por kilómetro cuadrado. Solo las pesquerías de arrecifes de coral del sudeste asiático producen alrededor de $ 2.4 mil millones anuales a partir de mariscos. [135]

Amenazas

Isla con arrecifes aledaños frente a Yap , Micronesia [141]

Desde su aparición hace 485 millones de años, los arrecifes de coral han enfrentado muchas amenazas, incluyendo enfermedades, [142] depredación, [143] especies invasoras, bioerosión por peces en pastoreo, [144] floraciones de algas , peligros geológicos y actividad humana reciente.

Esto incluye la extracción de coral, la pesca de arrastre , [145] y la excavación de canales y accesos en islas y bahías, todos los cuales pueden dañar los ecosistemas marinos si no se hace de forma sostenible. Otras amenazas localizadas incluyen la pesca con explosivos , la sobrepesca , la sobreexplotación de corales [146] y la contaminación marina , incluido el uso del biocida antiincrustante prohibido tributilestaño ; aunque ausentes en los países desarrollados, estas actividades continúan en lugares con pocas protecciones ambientales o una aplicación deficiente de la reglamentación. [147] [148] [149] Los productos químicos de los protectores solares pueden despertar infecciones virales latentes en las zooxantelas [11] y afectar la reproducción. [150] Sin embargo, se ha demostrado que la concentración de las actividades turísticas a través de plataformas marinas limita la propagación de las enfermedades de los corales por parte de los turistas. [151]

Las emisiones de gases de efecto invernadero presentan una amenaza más amplia a través del aumento de la temperatura del mar y el aumento del nivel del mar, [152] aunque los corales adaptan sus fluidos calcificantes a los cambios en el pH del agua de mar y los niveles de carbonato y no están directamente amenazados por la acidificación del océano . [153] La contaminación por aerosoles volcánica y provocada por el hombre puede modular las temperaturas regionales de la superficie del mar. [154]

En 2011, dos investigadores sugirieron que "los invertebrados marinos existentes enfrentan los mismos efectos sinérgicos de múltiples factores estresantes" que ocurrieron durante la extinción del Pérmico final , y que los géneros "con fisiología respiratoria mal amortiguada y conchas calcáreas", como los corales, eran particularmente vulnerables. . [155] [156] [157]

Un importante evento de blanqueamiento de corales tuvo lugar en esta parte de la Gran Barrera de Coral en Australia.

Los corales responden al estrés "blanqueándose" o expulsando sus coloridos endosimbiontes zooxantelatos . Los corales con zooxantelas del Clado C son generalmente vulnerables al blanqueamiento inducido por el calor, mientras que los corales con los Clados A o D más resistentes son generalmente resistentes [158], al igual que los géneros de corales más duros como Porites y Montipora . [159]

Cada 4 a 7 años, un episodio de El Niño hace que algunos arrecifes con corales sensibles al calor se blanqueen, [160] con blanqueamientos especialmente generalizados en 1998 y 2010. [161] [162] Sin embargo, los arrecifes que experimentan un blanqueamiento severo se vuelven resistentes al futuro blanqueo inducido por calor, [163] [164] [159] debido a la rápida selección direccional . [164] Una adaptación rápida similar puede proteger a los arrecifes de coral del calentamiento global. [165]

Un estudio sistemático a gran escala de la comunidad de corales de la isla Jarvis , que experimentó diez eventos de blanqueamiento de corales coincidentes con El Niño entre 1960 y 2016, encontró que el arrecife se recuperó de una muerte casi completa después de eventos severos. [160]

Proteccion

Una diversidad de corales

Las áreas marinas protegidas (AMP) son áreas designadas porque brindan varios tipos de protección a las áreas oceánicas y / o estuarinas. Están destinados a promover la gestión responsable de la pesca y la protección del hábitat . Las AMP también pueden abarcar objetivos sociales y biológicos, incluida la restauración de arrecifes, la estética, la biodiversidad y los beneficios económicos.

La efectividad de las AMP aún se debate. Por ejemplo, un estudio que investigó el éxito de una pequeña cantidad de AMP en Indonesia , Filipinas y Papua Nueva Guinea no encontró diferencias significativas entre las AMP y los sitios desprotegidos. [166] [167] Además, en algunos casos pueden generar conflicto local, debido a la falta de participación comunitaria, puntos de vista enfrentados del gobierno y la pesca, efectividad del área y financiamiento. [168] En algunas situaciones, como en el Área Protegida de las Islas Fénix , las AMP proporcionan ingresos a los lugareños. El nivel de ingresos que proporciona es similar a los ingresos que hubieran generado sin controles. [169]En general, parece que las AMP pueden brindar protección a los arrecifes de coral locales, pero se requiere una gestión clara y fondos suficientes.

El Informe sobre la situación de los arrecifes de coral del Caribe 1970–2012, establece que la disminución de los corales puede reducirse o incluso revertirse. Para ello, es necesario detener la sobrepesca , especialmente la pesca de especies clave para los arrecifes de coral , como el pez loro . También se debe reducir la presión humana directa sobre los arrecifes de coral y se debe minimizar la entrada de aguas residuales . Las medidas para lograr esto podrían incluir restringir los asentamientos costeros, el desarrollo y el turismo . El informe muestra que los arrecifes más saludables en el Caribe son aquellos con poblaciones grandes y saludables de peces loro. Estos ocurren en países que protegen al pez loro y otras especies, como los erizos de mar . También suelen prohibir la captura de peces.y pesca submarina . Juntas, estas medidas ayudan a crear "arrecifes resilientes". [170] [171]

La protección de redes de arrecifes diversos y saludables, no solo refugios climáticos , ayuda a garantizar la mayor probabilidad de diversidad genética , que es fundamental para que el coral se adapte a nuevos climas. [172] Una variedad de métodos de conservación aplicados en ecosistemas amenazados marinos y terrestres hace que la adaptación de los corales sea más probable y efectiva. [172]

La designación de un arrecife como reserva de la biosfera , parque marino , monumento nacional o sitio del patrimonio mundial puede ofrecer protección. Por ejemplo, la barrera de coral de Belice, Sian Ka'an , las islas Galápagos , la Gran Barrera de Coral , la isla Henderson , Palau y el Monumento Nacional Marino Papahānaumokuākea son sitios del patrimonio mundial. [173]

En Australia, la Gran Barrera de Coral está protegida por la Autoridad del Parque Marino de la Gran Barrera de Coral y es objeto de mucha legislación, incluido un plan de acción sobre biodiversidad. [174] Australia compiló un plan de acción para la resiliencia de los arrecifes de coral. Este plan consta de estrategias de gestión adaptativas , incluida la reducción de la huella de carbono. Un plan de conciencia pública proporciona educación sobre las "selvas tropicales del mar" y cómo las personas pueden reducir las emisiones de carbono. [175]

Los habitantes de la isla Ahus, provincia de Manus , Papua Nueva Guinea , han seguido una práctica de generaciones de restringir la pesca en seis áreas de su laguna de arrecifes. Sus tradiciones culturales permiten la pesca con línea, pero no la pesca con red o con arpón . Tanto la biomasa como el tamaño de los peces individuales son significativamente mayores que en los lugares donde la pesca no está restringida. [176] [177]

El aumento de los niveles de CO 2 atmosférico contribuye a la acidificación de los océanos, lo que a su vez daña los arrecifes de coral. Para ayudar a combatir la acidificación de los océanos, varios países han promulgado leyes para reducir los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono. Muchas leyes de uso de la tierra tienen como objetivo reducir las emisiones de CO 2 limitando la deforestación. La deforestación puede liberar cantidades significativas de CO 2 sin secuestro a través de programas forestales de seguimiento activos. La deforestación también puede causar erosión, que fluye hacia el océano, contribuyendo a la acidificación del océano. Los incentivos se utilizan para reducir los kilómetros recorridos por los vehículos, lo que reduce las emisiones de carbono a la atmósfera y, por lo tanto, reduce la cantidad de CO 2 disuelto .en el océano. Los gobiernos estatales y federales también regulan las actividades terrestres que afectan la erosión costera. [178] La tecnología satelital de alta gama puede monitorear las condiciones de los arrecifes. [179]

La Ley de Agua Limpia de los Estados Unidos ejerce presión sobre los gobiernos estatales para que controlen y limiten la escorrentía de agua contaminada.

Restauracion

La restauración de los arrecifes de coral ha ganado importancia en las últimas décadas debido a la desaparición de arrecifes sin precedentes en todo el planeta. Los factores de estrés de los corales pueden incluir la contaminación, el calentamiento de las temperaturas del océano, los fenómenos meteorológicos extremos y la sobrepesca. Con el deterioro de los arrecifes globales, los criaderos de peces, la biodiversidad, el desarrollo costero y los medios de vida y la belleza natural están amenazados. Afortunadamente, los investigadores se han encargado de desarrollar un nuevo campo, la restauración de corales, en las décadas de 1970 y 1980 [180]

Árboles de coral que cultivan corales juveniles. Los corales se pueden plantar en arrecifes, vender con fines de lucro u otros fines.

Cultivo de coral

La acuicultura de corales, también conocida como cultivo de corales o jardinería de corales, se muestra prometedora como una herramienta potencialmente eficaz para restaurar los arrecifes de coral. [181] [182] [183] El proceso de "jardinería" pasa por alto las primeras etapas de crecimiento de los corales cuando tienen mayor riesgo de morir. Las semillas de coral se cultivan en viveros y luego se vuelven a plantar en el arrecife. [184] El coral es cultivado por productores de coral cuyos intereses van desde la conservación de los arrecifes hasta el aumento de los ingresos. Debido a su proceso sencillo y evidencia sustancial de que la técnica tiene un efecto significativo en el crecimiento de los arrecifes de coral, los viveros de coral se convirtieron en el método más extendido y posiblemente el más efectivo para la restauración de corales. [185]

Fragmentos de coral que crecen sobre hormigón no tóxico

Los jardines de coral aprovechan la capacidad natural de un coral para fragmentarse y continuar creciendo si los fragmentos pueden anclarse en nuevos sustratos. Este método fue probado por primera vez por Baruch Rinkevich [186] en 1995, que tuvo éxito en ese momento. Según los estándares actuales, el cultivo de corales se ha convertido en una variedad de formas diferentes, pero todavía tiene los mismos objetivos de cultivar corales. En consecuencia, el cultivo de corales reemplazó rápidamente los métodos de trasplante utilizados anteriormente, o el acto de mover físicamente secciones o colonias enteras de corales a una nueva área. [185]El trasplante ha tenido éxito en el pasado y décadas de experimentos han conducido a una alta tasa de éxito y supervivencia. Sin embargo, este método aún requiere la remoción de corales de los arrecifes existentes. Con el estado actual de los arrecifes, este tipo de método generalmente debe evitarse si es posible. Salvar corales sanos de sustratos erosivos o arrecifes condenados al colapso podría ser una gran ventaja de utilizar el trasplante.

Los jardines de coral generalmente adoptan formas seguras sin importar a dónde vaya. Comienza con el establecimiento de un vivero donde los operadores pueden observar y cuidar los fragmentos de coral. [185] No hace falta decir que los viveros deben establecerse en áreas que van a maximizar el crecimiento y minimizar la mortalidad. Los árboles de coral flotantes en alta mar o incluso los acuarios son posibles lugares donde los corales pueden crecer. Una vez que se ha determinado una ubicación, se puede realizar la recolección y el cultivo.

El principal beneficio del uso de granjas de coral es que reduce las tasas de mortalidad de pólipos y juveniles. Al eliminar a los depredadores y los obstáculos de reclutamiento, los corales pueden madurar sin muchos obstáculos. Sin embargo, los viveros no pueden detener los factores de estrés climático. Las temperaturas más cálidas o los huracanes aún pueden alterar o incluso matar a los corales de vivero.

Creando sustratos

Corales de aguas profundas en el monte submarino Wagner. Estos corales están bien adaptados a las condiciones de aguas profundas donde los sustratos son abundantes.

Los esfuerzos para expandir el tamaño y la cantidad de arrecifes de coral generalmente implican el suministro de sustrato para permitir que más corales encuentren un hogar. Los materiales del sustrato incluyen neumáticos de vehículos desechados, barcos hundidos, vagones de metro y hormigón formado, como bolas de arrecife . Los arrecifes crecen sin ayuda en estructuras marinas como las plataformas petrolíferas . En grandes proyectos de restauración, propagada coral hermatípicos sobre el sustrato se puede asegurar con pasadores metálicos, superglue o Milliput . La aguja y el hilo también pueden unir el coral de tipo A al sustrato.

Biorock es un sustrato producido mediante un proceso patentado que hace pasar corrientes eléctricas de bajo voltaje a través del agua de mar para hacer que los minerales disueltos se precipiten sobre las estructuras de acero . El carbonato blanco resultante ( aragonito ) es el mismo mineral que forma los arrecifes de coral naturales. Los corales colonizan rápidamente y crecen a ritmos acelerados en estas estructuras recubiertas. Las corrientes eléctricas también aceleran la formación y el crecimiento tanto de la roca caliza química como de los esqueletos de los corales y otros organismos con concha, como las ostras. La proximidad del ánodo y el cátodo proporciona un pH altoambiente que inhibe el crecimiento de algas filamentosas y carnosas competitivas. El aumento de las tasas de crecimiento depende completamente de la actividad de acreción. Bajo la influencia del campo eléctrico, los corales muestran una mayor tasa de crecimiento, tamaño y densidad.

El simple hecho de tener muchas estructuras en el fondo del océano no es suficiente para formar arrecifes de coral. Los proyectos de restauración deben considerar la complejidad de los sustratos que están creando para futuros arrecifes. Los investigadores llevaron a cabo un experimento cerca de la isla de Ticao en Filipinas en 2013 [187], donde se colocaron varios sustratos de diversas complejidades en los arrecifes degradados cercanos. La gran complejidad consistía en parcelas que tenían sustratos artificiales de rocas lisas y rugosas con una cerca circundante, la mediana consistía solo en los sustratos artificiales y las pequeñas no tenían la cerca ni los sustratos. Después de un mes, los investigadores encontraron que había una correlación positiva entre la complejidad de la estructura y las tasas de reclutamiento de larvas. [187]La complejidad media se comportó mejor con las larvas que favorecían las rocas rugosas sobre las rocas lisas. Después de un año de su estudio, los investigadores visitaron el sitio y descubrieron que muchos de los sitios podían sustentar las pesquerías locales. Llegaron a la conclusión de que la restauración de los arrecifes podría realizarse de manera rentable y producirá beneficios a largo plazo dado que están protegidos y mantenidos. [187]

Reubicación

Se realizó un estudio de caso con la restauración de arrecifes de coral en la isla de Oahu en Hawai . La Universidad de Hawái opera un Programa de Evaluación y Monitoreo de Arrecifes de Coral para ayudar a reubicar y restaurar los arrecifes de coral en Hawái. Un canal de barcos desde la isla de Oahu hasta el Instituto de Biología Marina de Hawaii en la isla Coconut estaba abarrotado de arrecifes de coral. Muchas áreas de parches de arrecifes de coral en el canal habían sido dañadas por dragados anteriores en el canal.

Coral en preparación para ser reubicado

El dragado cubre los corales con arena. Las larvas de coral no pueden asentarse en la arena; solo pueden construir sobre arrecifes existentes o superficies duras compatibles, como rocas u hormigón. Debido a esto, la Universidad decidió reubicar parte del coral. Los trasplantaron con la ayuda de buzos del Ejército de los Estados Unidos , a un sitio relativamente cercano al canal. Observaron poco o ningún daño a cualquiera de las colonias durante el transporte y no se observó mortalidad de los arrecifes de coral en el sitio de trasplante. Mientras colocaban el coral en el sitio de trasplante, encontraron que el coral colocado sobre roca dura crecía bien, incluso en los cables que unían los corales al sitio.

No se observaron efectos ambientales por el proceso de trasplante, las actividades recreativas no disminuyeron y no se vieron afectadas áreas escénicas.

Como alternativa al trasplante de coral, también se puede alentar a los peces juveniles a trasladarse a los arrecifes de coral existentes mediante simulación auditiva. En las secciones dañadas de la Gran Barrera de Coral, se descubrió que los altavoces que reproducían grabaciones de entornos de arrecifes saludables atraían a los peces con el doble de frecuencia que los parches equivalentes donde no se reproducía ningún sonido, y también aumentaban la biodiversidad de las especies en un 50%.

Simbiontes tolerantes al calor

Otra posibilidad para la restauración de corales es la terapia génica: la inoculación de corales con bacterias modificadas genéticamente , o variedades de simbiontes de coral tolerantes al calor de origen natural, puede hacer posible el cultivo de corales que son más resistentes al cambio climático y otras amenazas. [188] El calentamiento de los océanos está obligando a los corales a adaptarse a temperaturas sin precedentes. Aquellos que no toleran las temperaturas elevadas experimentan el blanqueamiento de los corales y eventualmente la mortalidad. Ya hay investigaciones que buscan crear corales modificados genéticamente que puedan soportar un océano que se calienta. Madeleine JH van Oppen, James K. Oliver, Hollie M. Putnam y Ruth D. Gates describieron cuatro formas diferentes que aumentan gradualmente la intervención humana para modificar genéticamente los corales. [189] Estos métodos se enfocan en alterar la genética de las zooxantelas dentro del coral en lugar de la alternativa.

El primer método consiste en inducir la aclimatación de la primera generación de corales. [189] La idea es que cuando los corales adultos y descendientes están expuestos a factores estresantes, las zooxantelas ganarán una mutación. Este método se basa principalmente en la posibilidad de que las zooxantelas adquieran el rasgo específico que les permitirá sobrevivir mejor en aguas más cálidas. El segundo método se enfoca en identificar qué diferentes tipos de zooxantelas hay dentro del coral y configurar cuánto de cada zooxantela vive dentro del coral a una edad determinada. [189]El uso de zooxantelas del método anterior solo aumentaría las tasas de éxito de este método. Sin embargo, este método solo sería aplicable a corales más jóvenes, por ahora, porque los experimentos previos de manipulación de comunidades de zooxantelas en etapas posteriores de la vida han fallado. El tercer método se centra en las tácticas de cría selectiva. [189] Una vez seleccionados, los corales serían criados y expuestos a factores estresantes simulados en un laboratorio. El último método consiste en modificar genéticamente las propias zooxantelas. [189]Cuando se adquieren las mutaciones preferidas, las zooxantelas modificadas genéticamente se introducirán en un poli aposimbiótico y se producirá un nuevo coral. Este método es el más laborioso del cuarto, pero los investigadores creen que este método debería utilizarse más y es el más prometedor en ingeniería genética para la restauración de corales.

Algas invasoras

Los arrecifes de coral hawaianos asfixiados por la propagación de algas invasoras se manejaron con un enfoque de dos puntas: los buzos eliminaron manualmente las algas invasoras, con el apoyo de barcazas súper succionadoras. Era necesario aumentar la presión de pastoreo sobre las algas invasoras para evitar el recrecimiento de las algas. Los investigadores encontraron que los erizos recolectores nativos eran candidatos razonables para el control biológico de algas, para extirpar las algas invasoras restantes del arrecife. [125]

Algas invasoras en los arrecifes del Caribe

Los estudiantes de Nā Pua No'eau eliminan las algas invasoras de la bahía de Kāne'ohe. Se podrían crear programas para eliminar las algas de los arrecifes del Caribe

Las macroalgas, o más conocidas como algas marinas, tienen el potencial de causar el colapso de los arrecifes porque pueden superar a muchas especies de coral. Las macroalgas pueden crecer en exceso en los corales, dar sombra, bloquear el reclutamiento, liberar bioquímicos que pueden dificultar el desove y potencialmente formar bacterias dañinas para los corales. [190] [191] Históricamente, el crecimiento de algas fue controlado por peces herbívoros y erizos de mar. Los peces loro son un excelente ejemplo de cuidadores de arrecifes. En consecuencia, estas dos especies pueden considerarse especies clave para los entornos de arrecifes debido a su papel en la protección de los arrecifes.

Antes de la década de 1980, los arrecifes de Jamaica eran prósperos y estaban bien cuidados, sin embargo, todo cambió después de que ocurrió el huracán Allen en 1980 y una enfermedad desconocida se extendió por el Caribe. A raíz de estos eventos, se causaron daños masivos tanto a los arrecifes como a la población de erizos de mar en los arrecifes de Jamaica y en el Mar Caribe. Tan solo el 2% de la población original de erizos de mar sobrevivió a la enfermedad. [191] Las macroalgas primarias sucedieron a los arrecifes destruidos y, finalmente, las macroalgas más grandes y resistentes pronto tomaron su lugar como organismo dominante. [191] [192] Los peces loro y otros peces herbívoros eran pocos en número debido a décadas de sobrepesca y captura incidental en ese momento. [192]Históricamente, la costa de Jamaica tenía un 90% de cobertura de coral y se redujo al 5% en la década de 1990. [192] Finalmente, los corales pudieron recuperarse en áreas donde las poblaciones de erizos de mar estaban aumentando. Los erizos de mar pudieron alimentarse, multiplicarse y despejar sustratos, dejando áreas para que los pólipos de coral se anclaran y maduraran. Sin embargo, las poblaciones de erizos de mar todavía no se están recuperando tan rápido como predijeron los investigadores, a pesar de ser muy fecundadas. [191] Se desconoce si la misteriosa enfermedad todavía está presente y evita que las poblaciones de erizos de mar se recuperen. Independientemente, estas áreas se están recuperando lentamente con la ayuda del pastoreo de erizos de mar. Este evento apoya una idea de restauración temprana de cultivar y liberar erizos de mar en los arrecifes para prevenir el crecimiento excesivo de algas. [193][194]

Microfragmentación y fusión

En 2014, Christopher Page, Erinn Muller y David Vaughan del Centro Internacional para la Investigación y Restauración de Arrecifes de Coral en el Laboratorio Marino Mote en Summerland Key, Florida, desarrollaron una nueva tecnología llamada "microfragmentación", en la que utilizan una sierra de cinta de diamante especializada para corte los corales en fragmentos de 1 cm 2 en lugar de 6 cm 2 para promover el crecimiento de corales cerebro, canto rodado y estrella. [195] Los corales Orbicella faveolata y Montastraea cavernosa se trasplantaron frente a las costas de Florida en varios arreglos de microfragmentos. Después de dos años, O. faveolata había crecido 6.5 veces su tamaño original, mientras que M. cavernosa había crecido casi el doble de su tamaño. [195]Con los medios convencionales, ambos corales habrían necesitado décadas para alcanzar el mismo tamaño. Se sospecha que si los eventos de depredación no hubieran ocurrido cerca del comienzo del experimento, O. faveolata habría crecido al menos diez veces su tamaño original. [195]Al utilizar este método, Mote Marine Laboratory produjo 25,000 corales y plantó 10,000 en los Cayos de Florida en solo un año. Poco después, descubrieron que estos microfragmentos se fusionaban con otros microfragmentos del mismo coral padre. Por lo general, los corales que no son del mismo padre luchan y matan a los corales cercanos en un intento por sobrevivir y expandirse. Esta nueva tecnología se conoce como "fusión" y se ha demostrado que produce cabezas de coral en solo dos años en lugar de los típicos 25 a 75 años. Después de que se produzca la fusión, el arrecife actuará como un solo organismo en lugar de varios arrecifes independientes. Actualmente, no se ha publicado ninguna investigación sobre este método. [195]

Historia

Arrecifes de coral antiguos

Las épocas de máximo desarrollo de los arrecifes fueron en el Cámbrico medio (513–501 Ma ), Devónico (416–359 Ma) y Carbonífero (359–299 Ma), debido al orden Rugosa corales extintos y Cretácico tardío (100–66 Ma) y todos Neógenos (23 Ma-presente), debido al orden de los corales Scleractinia .

No todos los arrecifes del pasado fueron formados por corales: los del Cámbrico temprano (542-513 Ma) resultaron de algas calcáreas y arqueociatidos (pequeños animales con forma cónica, probablemente relacionados con esponjas ) y en el Cretácico tardío (100-66 Ma ), cuando existían arrecifes formados por un grupo de bivalvos llamados rudistas ; una de las válvulas formaba la estructura cónica principal y la otra, mucho más pequeña, actuaba como tapa.

Las mediciones de la composición isotópica de oxígeno del esqueleto aragonítico de los arrecifes de coral, como Porites , pueden indicar cambios en la temperatura de la superficie del mar y las condiciones de salinidad de la superficie del mar durante el crecimiento del coral. Los científicos del clima suelen utilizar esta técnica para inferir el paleoclima de una región . [196]

Ver también

  • Encuesta Catlin Seaview
  • Censo de arrecifes de coral  : un proyecto de campo del Censo de vida marina
  • Organizaciones de arrecifes de coral
  • Biología marina  : el estudio científico de los organismos que viven en el océano.
  • Arrecife de esponja
  • Pseudo-atolón  : una isla que rodea una laguna, ya sea parcial o completamente, que no está formada por hundimientos o arrecifes de coral.

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enlaces externos

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  • Ciencia y gestión de los arrecifes de coral en el mar de China Meridional y el golfo de Tailandia
  • Microdocs : 4 tipos de estructura de arrecife y arrecife
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