Traducción al español
Hoy comenzaremos este articulo hablando de los arrecifes coralinos, ya que despues de de hablar de unos cuantos peces, sus formas, sus alimentaciones, sus formas de percar y sus habitas, va siendo hora de que hablemos de los corales ya que suelen ser un habita de muchos peces. Los arrecifes coralinos son ecosistemas marinos construidos por animales en los océanos. Los lugares donde se desarrollan son restringidos; viven solamente en los mares tropicales, donde el agua es limpia, a poca profundidad: (menos de 45 m) y el fondo es duro.
Un arrecife de coral o arrecife coralino es una estructura subacuática hecha del carbonato de calcio secretado por corales. Es un tipo de arrecife biótico formado por colonias de corales pétreos, que generalmente viven en aguas marinas que contienen pocos nutrientes. Los corales pétreos son animales marinos que constan de pólipos, agrupados en varias formas según la especie, y que se parecen a las anémonas de mar, con las que están emparentados. A diferencia de las anémonas de mar, los pólipos coralinos del orden Scleractinia secretan exoesqueletos de carbonato que apoyan y protegen a sus cuerpos. Los arrecifes de coral crecen mejor en aguas cálidas, poco profundas, claras, soleadas y agitadas.
A menudo los arrecifes de coral son llamados "selvas del mar", ya que forman uno de los ecosistemas más diversos de la Tierra. Aunque ocupan menos del 0,1 % de la superficie total de los océanos, equivalente a la mitad de la superficie de Francia, son el hábitat de 25 % de todas las especies marinas, incluyendo peces, moluscos, gusanos, crustáceos, equinodermos, esponjas, tunicados y otros cnidarios. Paradójicamente, los arrecifes de coral prosperan a pesar de estar rodeados por aguas oceánicas que proporcionan pocos nutrientes. Son más comúnmente encontrados en aguas tropicales poco profundas, pero también existen, en menor escala, corales de aguas profundas y corales de aguas frías en otras zonas.
Por su situación estratégica entre la costa y el mar abierto, los arrecifes sirven de barrera que protege a los manglares y las praderas de hierbas marinas contra los embates del oleaje; los manglares y praderas de hierbas, a su vez, protegen al arrecife contra la sedimentación y sirven como áreas de reproducción y crianza para muchas de las especies que forman parte del ecosistema del arrecife.
Los arrecifes de coral proporcionan servicios del ecosistema para el turismo, la pesca y la protección del litoral. El valor económico total anual de los arrecifes de coral se ha estimado en US$ 375 mil millones. Sin embargo, los arrecifes de coral son ecosistemas frágiles, en parte porque son muy sensibles a cambios de temperatura del agua. Están en peligro por el cambio climático, la acidificación de los océanos, la pesca con explosivos, pesca con cianuro para acuarios, uso excesivo de los recursos de los arrecifes, y usos perjudiciales de la tierra, incluyendo escorrentía agrícola y urbana, y contaminación del agua
FORMACIÓN.- La mayor parte de los arrecifes de coral se formó después del último periodo glacial, cuando el deshielo (derretimiento del hielo) condujo a la subida del nivel del mar y la inundación de las plataformas continentales. Esto significa que la mayoría de los arrecifes tiene una edad de menos de 10.000 años. Cuando las comunidades coralinas se establecieron en las plataformas continentales, los arrecifes crecieron hacia arriba, siguiendo el ritmo de la subida del nivel del mar. Los arrecifes con un crecimiento demasiado lento se convirtieron en arrecifes ahogados cubiertos por tanta agua que no recibieron suficiente luz para sobrevivir.
En 1842, en su primera monografía, titulada La estructura y distribución de los arrecifes de coral, Charles Darwin expuso su teoría de la formación de atolones, una idea que concibió durante el segundo viaje del Beagle. Postuló que los atolones se formaron por el levantamiento y la subsidencia de la corteza debajo de los océanos. La teoría de Darwin establece una secuencia de tres etapas en la formación de atolones. Comienza con la formación de un arrecife de coral alrededor de una isla volcánica extinta, cuando se desploman, tanto la isla, como el fondo oceánico. En la medida que continúa el hundimiento, el arrecife se convierte en una barrera de coral, y, en última instancia, en un atolón.
[La teoría de Darwin comienza con una isla volcánica extinta. En la medida que se hunden la isla y el fondo marino, el crecimiento del coral resulta en la formación de un arrecife, a menudo incluyendo una laguna poco profunda entre la tierra y la principal estructura arrecifal. A medida que el hundimiento continúa, el arrecife se convierte en un arrecife de barrera más grande y más alejado de la costa, con una laguna interior más grande y más profunda. En última instancia, la isla se hunde bajo el mar, y el arrecife de barrera se convierte en un atolón que encierra una laguna abierta.]
Darwin predijo que, debajo de cada laguna se encontraría una base de roca madre, que representa los restos del volcán original. Perforaciones posteriores demostraron que esta teoría era correcta. La teoría de Darwin se basó en su entendimiento de que, los pólipos de coral crecen en las aguas marinas limpias y agitadas de los trópicos, pero que sólo pueden vivir dentro de un rango de profundidad limitado, comenzando justo debajo del nivel de la marea baja. Cuando el nivel de la tierra subyacente lo permite, los corales crecen alrededor de la costa para formar lo que llamó arrecifes bordeantes (en inglés: fringing reefs), los cuales, con el tiempo, pueden crecer desde la costa hacia afuera para convertirse en un arrecife de barrera.
Cuando están sanos, los arrecifes de coral tropicales crecen a un ritmo de 1 a 3 cm por año horizontalmente, y entre 1 y 25 cm por año verticalmente. Sin embargo, no pueden crecer por encima del nivel del mar, y, los corales hermatípicos tampoco crecen a profundidades mayores de 150 m, porque necesitan luz solar.
La mayor parte de los arrecifes de coral se componen de esqueletos de coral formados por las colonias coralinas. Sin embargo, fragmentos de conchas y restos de algas calcáreas, como los del género Halimeda, pueden contribuir a la capacidad de los arrecifes de resistir los efectos dañinos de tormentas y otras amenazas. Tales mezclas son visibles en estructuras arrecifales como el atolón Enewetak.
ARRECIFES EN EL PASADO.- A lo largo de la historia de la Tierra, desde pocos millones de años después de que los organismos marinos desarrollaron esqueletos duros, casi siempre hubo arrecifes en los mares primitivos. Las épocas de máximo desarrollo fueron el Cámbrico medio (520 Ma), el Devónico (416-359 Ma) y el Carbonífero (360-300 Ma), debido a corales del extinto orden Rugosa, y el Cretácico superior (99-65 Ma) y todo el Neógeno (23 Ma - actualidad), debido a corales del orden Scleractinia. No todos los arrecifes del pasado estuvieron formados por corales.
TIPOS DE ARRECIFE DE CORAL.- Los tres principales tipos de arrecife de coral son:
Arrecife bordeante o arrecife costero - este tipo se conecta directamente a una orilla costera, o está separado de ella por un canal o una laguna poco profunda.
Arrecife de barrera - un arrecife separado de la costa continental o de una isla por un profundo canal o laguna.
Arrecife de atolón - un arrecife de barrera, más o menos circular o continuo, que se extiende alrededor de una laguna sin una isla central.
Otras variantes o tipos de arrecifes son:
Arrecife de parche - este tipo es una pequeña concentración de arrecife de coral, por lo general dentro de una laguna o ensenada, a menudo circular y rodeada de arena o pasto marino. Los arrecifes de parche son relativamente comunes.
Arrecife bordeante inclinada - muy semejante a un arrecife bordeante, pero más inclinado, que se extiende hacia fuera y hacia abajo desde algún punto o costa peninsular.
Arrecife de banco - tiene una forma linear o semicircular, más grande que un arrecife de parche.
Arrecife de cinta - un arrecife largo y estrecho, a veces sinuoso, generalmente asociado a una laguna de atolón
Arrecife de tabla - un arrecife aislado, acercándose al tipo atolón, pero sin laguna.
Habili (del árabe "no nacido") - un tipo de arrecife del Mar Rojo que no llega lo suficientemente a la superficie como para causar un oleaje visible, aunque puede ser un peligro para los buques .
Micro-atolón - ciertas especies de corales forman comunidades llamadas micro-atolones. El crecimiento vertical de micro-atolones está limitado por la altura de la marea media. Mediante el análisis de las morfologías de crecimiento, los micro-atolones ofrecen un registro de baja resolución de los patrones de cambio en el nivel del mar. Micro-atolones fosilizados también pueden ser fechados mediante la datación por radiocarbono. Estos métodos han sido utilizados para reconstruir los niveles del mar del Holoceno.
Cayos - son pequeñas islas arenosas, de baja altitud, formadas en la superficie de los arrecifes de coral. Material erosionado del arrecife se amontona en ciertas partes del arrecife o de la laguna, formando un área sobre el nivel del mar. Las plantas pueden estabilizar los cayos de manera suficiente, como para convertirlo en un ambiente habitable por los seres humanos. Los cayos ocurren en ambientes tropicales del Pacífico, Atlántico e Índico (incluyendo la Gran Barrera de Coral, el Caribe y la Barrera de Coral de Belice), y proveen tierra habitable y cultivable para cientos de miles de personas.
Monte submarino o guyot - cuando un arrecife de coral no puede crecer suficientemente para neutralizar el hundimiento de una isla volcánica, se forma un monte submarino o guyot. La parte superior de los montes submarinos es redondeada, y la de los guyots es plana. La forma aplanada de los guyots se debe a los efectos de la erosión por olas, viento, y procesos atmosféricos.
ZONAS DEL ARRECIFE.- Los ecosistemas de arrecifes de coral contienen distintas zonas que representan diferentes tipos de hábitats. Por lo general, se distinguen tres zonas mayores: el arrecife frontal, la cresta arrecifal y el arrecife posterior (frecuentemente referido como la laguna de arrecife). Las tres zonas están física y ecológicamente interconectadas. La vida arrecifal y los procesos oceánicos crean oportunidades para el intercambio de agua marina, sedimentos, nutrientes, y vida marina entre las zonas. Por lo tanto, son componentes integrales del ecosistema de los arrecifes de coral, cada uno jugando un papel importante en el sustento de las diversas y abundantes comunidades de peces de los arrecifes. Alternativamente, Moyle y Cech distinguen seis zonas arrecifales, aunque la mayoría de los arrecifes poseen sólo algunas de estas zonas.
La superficie del arrecife es la parte menos profunda del arrecife, y está sujeta a marejadas y a la subida y caída de mareas. Cuando las olas pasan sobre zonas poco profundas, se produce asomeramiento, como se muestra en el diagrama a la derecha. Esto significa que el agua a menudo está agitada, y estas son, precisamente, las condiciones en las que los corales prosperan. Superficialidad implica que hay un máximo de luz solar para la fotosíntesis de las zooxantelas simbióticas, y agua agitada, que promueve la capacidad de los corales de alimentarse de plancton. Sin embargo, otros organismos deben ser capaces de soportar estas robustas condiciones de vida para poder prosperar en esta zona.
El fondo marino fuera del arrecife es el fondo del mar, poco profundo, que rodea un arrecife. Suele ser arenoso y a menudo sustenta praderas marinas, que representan importantes zonas de alimentación para los peces del arrecife. Esta zona está asociada con los arrecifes que se encuentran en las plataformas continentales. En contraste, los arrecifes que rodean las islas tropicales y los atolones, bajan de manera abrupta a grandes profundidades y no tienen un fondo marino superficial.
La pendiente arrecifal es, en sus primeros 50 m, el hábitat para muchos peces de arrecife que encuentran refugio en la pared del acantilado y pueden alimentarse de plancton en las aguas cercanas. Esta zona esta principalmente asociada con los arrecifes que rodean las islas oceánicas y los atolones.
La frente arrecifal es la zona por encima del fondo marino o de la pendiente arrecifal. "Por lo general es el hábitat más rico. Sus complejos brotes de corales y algas calcáreas ofrecen grietas y hendiduras para protección, y la abundancia de invertebrados y algas epífitas proporcionan una amplia fuente de alimento".
La llanura arrecifal es la parte plana con fondo arenoso y parches de coral, que a menudo se encuentra detrás del arrecife principal. "La llanura arrecifal puede ser una zona protectora, bordeando una laguna, o puede ser una zona llana, rocosa entre el arrecife y la costa. En el primer caso, el número de especies de peces que viven en esta zona suele ser el más elevado de toda las zonas arrecifales".
La laguna arrecifal - "muchos arrecifes de coral encierran un área, creando una laguna con agua tranquila, que normalmente contiene pequeños parches de arrecife".
Sin embargo, la "topografía de los arrecifes de coral está cambiando constantemente. Cada arrecife se compone de parches irregulares de algas, invertebrados sésiles, rocas y arena. El tamaño, la forma, y la abundancia relativa de éstos parches, cambian de año en año, en respuesta a los diversos factores que favorecen un tipo de parche sobre otro. El crecimiento del coral, por ejemplo, produce cambios constantes en la estructura fina de los arrecifes. A una escala mayor, las tormentas tropicales pueden eliminar grandes secciones de arrecife y causar el desplazamiento de rocas sobre el fondo arenoso."
Aunque los corales pueden vivir, tanto en aguas templadas, como tropicales, los arrecifes de aguas someras (aguas poco profundas) se desarrollan únicamente en una zona que se extiende desde 30°N y 30°S del ecuador terrestre. Como norma general, los corales hermatípicos no crecen a profundidades de más de 50 m. La temperatura óptima para la mayoría de los arrecifes de coral es 26-27 °C, y pocos arrecifes existen en aguas con temperaturas debajo de 18 °C. Sin embargo, los arrecifes del golfo Pérsico lograron adaptarse a temperaturas de 13 °C en invierno y 38 °C en verano.
Los corales de aguas profundas, como Lophelia pertusa, pueden existir hasta a 3.600 metros de profundidad, en temperaturas más frías, entre 1.11 y 25.28°C, y en latitudes mucho más elevadas, tan al norte como hasta Noruega. Aunque los corales de aguas profundas pueden formar arrecifes, se sabe muy poco acerca de ellos.
Los arrecifes de coral son raros a lo largo de las costas occidentales de América y África. Esto se debe principalmente a la surgencia y las fuertes corrientes costeras frías, que reducen las temperaturas del agua en estas zonas (las corrientes de Perú, Benguela y Canarias, respectivamente). Los corales rara vez ocurren a lo largo de la costa del Sur de Asia, desde el extremo oriental de la India (Madras) hasta las fronteras de Bangladés y Birmania. También son raros a lo largo de la costa noreste de América del Sur y la costa de Bangladés, debido al drenaje de agua dulce de los ríos Amazonas y Ganges, respectivamente.
Entre las principales concentraciones de arrecifes de coral se distinguen las siguientes:
La Gran Barrera de Coral, que comprende más de 2.900 arrecifes individuales y 900 islas, se extiende sobre más de 2600 km a lo largo de la costa de Queensland en Australia.
El arrecife Mesoamericano, se extiende sobre 1000 km a lo largo de la costa caribeña desde la Isla Contoy en la Península de Yucatán hasta las Islas de la Bahía en Honduras.28
Lagunas de Nueva Caledonia-la segunda barrera coralina doble más grande, con una longitud de 1500 km.
La barrera de coral de Andros - el tercero más grande, siguiendo la costa este de la isla de Andros entre Andros y Nasáu
El Mar Rojo - incluye arrecifes bordeantes con una edad de 6000 años, que se extienden a lo largo del litoral sobre una distancia de 2000 km.
Numerosos arrecifes dispersos en las Maldivas
El Triángulo de coral - incluso los arrecifes de las islas de Raja Ampat en Papúa Occidental, Indonesia - en el Sudeste Asiático, el conjunto de arrecifes de coral con más biodiversidad y más especies de coral (más de 500).29
El arrecife de Pulley Ridge en Florida - el arrecife de coral fotosintético más profundo.
BIOLOGÍA.- Los corales hermatípicos vivos son pequeños animales que construyen esqueletos de carbonato de calcio. Es un error pensar que los corales son plantas o rocas. Cabezales, o colonias, de coral se componen de concentraciones de animales individuales, llamados pólipos, dispuestas en diversas formas. El tamaño de los pólipos puede variar desde una cabeza de alfiler hasta un diámetro de 30 cm, aunque generalmente, la inmensa mayoría de los pólipos coralinos mide entre 2 y 10 mm de diámetro.
Los corales constructores de arrecifes, o corales hermatípicos, sólo viven en la zona fótica (por encima de 50 m de profundidad), la profundidad marina en la que penetra suficiente luz solar para permitir la fotosíntesis. Los pólipos de coral mismos no realizan la fotosíntesis, pero tienen una relación simbiótica con las zooxantelas; estos son organismos que viven dentro de los tejidos de los pólipos y que proporcionan los nutrientes orgánicos que alimentan al pólipo. 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 del coral sería demasiado lento para poder formar estructuras arrecifales significativas. Los corales obtienen hasta un 90 % de sus nutrientes de sus simbiontes.
Los arrecifes crecen cuando pólipos y otros microorganismos depositan carbonato de calcio, en la base del coral, como una estructura ósea debajo y alrededor de sí mismos, expandiendo el cabezal coralino hacia arriba y hacia fuera. Las olas, peces herbívoros (por ejemplo, peces loro), erizos de mar, esponjas de mar, y otras fuerzas y organismos actúan como bioerosionadores, rompiendo los esqueletos coralinos en fragmentos que se depositan en la estructura del arrecife o forman fondos arenosos en las lagunas arrecifales. De la misma manera, muchos otros organismos que viven en la comunidad arrecifal también contribuyen con carbonato de calcio de sus esqueletos. Las algas coralinas son contribuyentes importantes a la estructura del arrecife, en las partes donde los arrecifes son sometidos al mayor impacto de la olas (como el frente arrecifal, que hace frente al mar abierto). Estas algas fortalecen la estructura del arrecife mediante el depósito de capas de caliza sobre la superficie del arrecife.
El animal conocido como coral, el pólipo, mide desde apenas unos milímetros a algunos centímetros de diámetro. Los del orden Scleractinia tienen la capacidad de fijar sobre sus tejidos el carbonato cálcico disuelto en el mar y así formar las estructuras rígidas características. La estructura calcárea del coral es blanca, los diferentes colores que presentan se deben, tanto a los diferentes pigmentos de sus tejidos, como en otros filos animales, como a unas microalgas que viven en simbiosis con la mayoría de los pólipos coralinos (tan sólo algunos géneros de corales como Tubastraea, Dendronephthya o parte de las gorgonias no son fotosintéticos) y que reciben el nombre de zooxantelas.
Las algas realizan la fotosíntesis produciendo oxígeno y azúcares, que son aprovechados por los pólipos, y se alimentan de los catabolitos del coral (especialmente fósforo y nitrógeno). Esto, en el caso de los corales fotosintéticos, les proporciona del 70 al 95% de sus necesidades alimenticias. El resto lo obtienen atrapando plancton. Por esta razón el coral necesita aguas transparentes para desarrollarse, para que las zooxantelas realicen así la fotosíntesis. Los corales no fotosintéticos son animales omnívoros, y se alimentan tanto de zooplancton como de fitoplancton o materia orgánica disuelta en el agua.
Anatomía.- En el siglo IX, el erudito musulmán Al-Biruni clasificó esponjas y corales como animales, argumentando que responden al tacto. Sin embargo, por lo general se creía que los corales eran plantas, hasta que, en el siglo XVIII, William Herschel utilizó un microscopio para determinar que los corales tenían las membranas celulares delgadas características de un animal.
Forma Colonias.- Los pólipos se interconectan mediante un tejido colonial común, denominado cenénquima, compuesto por mesoglea en la que se encuentran embebidos los pólipos, las escleritas, y los canales gastrodermales. Un sistema complejo y bien desarrollado de canales gastrovasculares, que se utilizan para repartir de manera significativa los nutrientes y simbiontes. En los corales blandos, estos canales varían en tamaño de 50–500 micrómetros (0.0050–0.050 cm) de diámetro, y permiten el transporte de metabolitos y componentes celulares
Pólipo.- Aunque una colonia de coral puede dar la impresión visual de un solo organismo, es en realidad un conjunto que se compone de muchos organismos multicelulares individuales, bien que genéticamente idénticos, conocidos como pólipos. Los pólipos tienen por lo general unos pocos milímetros de diámetro, y se componen de una capa externa de epitelio y tejido interno gelatinoso conocido como mesoglea. Son radialmente simétricos, con tentáculos que rodean una boca central, la única apertura hacia el estómago o celenteron, a través de la cual se ingieren los alimentos y se expulsan los residuos.
Exoesqueleto.- El estómago se cierra en la base del pólipo, donde el epitelio produce un exoesqueleto llamado placa basal o calículo (L. pequeña taza). El calículo está formado por un un anillo calcáreo engrosado (engrosamiento anular) con seis, o múltiplos de seis, crestas radiales de apoyo. Estas estructuras crecen verticalmente y se proyectan dentro de la base del pólipo. Cuando un pólipo está físicamente estresado, sus tentáculos se contraen en el cáliz de modo que prácticamente ninguna parte se expone por encima de la plataforma del esqueleto. Esto protege al organismo de los depredadores y los elementos.
El pólipo crece, por extensión de cálices verticales que de vez en cuando septan para formar una nueva placa basal superior. Tras muchas generaciones, estas extensiones constituyen las grandes estructuras calcáreas de los corales y finalmente los arrecifes coralinos. La formación del exoesqueleto calcáreo involucra la deposición del mineral aragonito por los pólipos, en base a calcio e iones de carbonato que adquieren a partir de agua de mar. La velocidad de deposición, que varia enormemente dependiendo de las especies y las condiciones ambientales, puede llegar a ser 10 g/m² de pólipo/día. Esto depende también de la luz, con la producción nocturna siendo 90% menor que la de mediodía. El exoesqueleto individual de cada pólipo se denomina coralito.
Tentáculos.- Los nematocistos en las puntas de los tentáculos son células urticantes que llevan veneno, que se liberan rápidamente en respuesta al contacto con otro organismo. Los tentáculos también tienen una franja de contracción de epitelio llamado faringe. Las medusas y anémonas de mar también tienen nematocistos.
QUE COME.- Los pólipos se alimentan de una variedad de pequeños organismos, desde plancton demersal microscópico hasta pequeños peces. Los tentáculos del pólipo inmovilizan o matan a sus presas con sus nematocistos (también conocido como "cnidocito"). Luego se contraen para dirigir la presa al estómago. Una vez digerida la presa, el estómago se vuelve a abrir, lo que permite la expulsión de desechos y el comienzo del siguiente ciclo de caza. Los pólipos también recogen moléculas orgánicas y moléculas orgánicas disueltas.
Zona Simbiontes.- Muchos corales, así como otros grupos de cnidarios tales como Aiptasia (un género de anémonas de mar), forman una relación simbiótica con una clase de algas, zooxantelas, del género Symbiodinium, un dinoflagelado. Aiptasia, una plaga conocida entre los aficionados de acuarios de coral, sirven como un valioso organismo modelo en el estudio de la simbiosis cnidarios-algas. Típicamente, cada pólipo alberga una especie de alga. A través de la fotosíntesis, estos proporcionan energía al coral, y ayudan en la calcificación. Hasta un 30% del tejido de un pólipo puede ser material vegetal.
REPRODUCCIÓN.- Los corales se reproducen tanto sexual como asexualmente. Un pólipo individual utiliza ambos modos de reproducción durante su vida. Los corales se reproducen sexualmente ya sea por fertilización interna o externa. Las células reproductoras se encuentran en las membranas mesenterias que irradian hacia el interior desde la capa de tejido que recubre la cavidad estomacal. Algunos corales adultos son hermafroditas, mientras que otros son dioicos, exclusivamente masculinos o femeninos. Algunas especies cambian de sexo a medida que crecen.
En cuanto a la reproducción, existen especies de reproducción sexual y reproducción asexual, y en muchas especies donde se dan ambas formas. Las células sexuales son expulsadas al mar todas a la vez, siguiendo señales como las fases lunares o las mareas. La fecundación suele ser externa, no obstante, algunas especies mantienen el óvulo en su interior (cavidad gastrovascular) y es allí donde son fecundados; y las puestas son tan numerosas que llegan a teñir las aguas.
Los huevos que son fertilizados internamente, se desarrollan en el pólipo durante un período, que puede variar de algunos días hasta varias semanas. El desarrollo posterior produce una pequeña larva, conocida como plánula. Huevos que son fertilizados externamente se desarrollan durante el desove sincronizado. Los pólipos liberan simultáneamente grandes cantidades de huevos y esperma en el agua, que se dispersan sobre un área grande. El momento de la reproducción depende de la época del año, la temperatura del agua, los ciclos lunares y la marea. El desove es más exitoso cuando hay poca variación entre marea alta y baja. Cuanto menos movimiento del agua, mejor es la probabilidad de fertilización. Por lo general, la liberación de los huevos o de las plánulas ocurre por la noche, y puede coincidir con el ciclo lunar (de tres a seis días después de la luna llena). El período entre la liberación hasta la fijación sólo dura unos pocos días, pero algunos plánulas pueden sobrevivir, flotando, durante varias semanas. Son vulnerables a las condiciones del medio ambiente y a la depredación. Las pocas plánulas afortunadas que logran fijarse en algún sustrato, luego tienen que enfrentar la competencia por alimentos y espacio.
Muchos huevos son devorados por los peces y otras especies marinas, pero son tantos que, aunque el porcentaje de supervivencia oscila entre el 18 y el 25 %, según estudios de biología marina, los supervivientes garantizan la continuidad de las especies. Los huevos una vez en el exterior, permanecen a la deriva arrastrados por las corrientes varios días, más tarde se forma una larva plánula que, tras deambular por la columna de agua marina, se adhiere al sustrato o rocas y comienza su metamorfósis hasta convertirse en pólipo y nuevo coral.
Reproducción Sexual.- Los corales se reproducen principalmente sexualmente. Alrededor del 25% de los corales hermatípicos (corales pétreos) forman colonias compuestas de pólipos del mismo sexo (unisexual), mientras que el resto es hermafrodita
Difusión.- Alrededor del 75% de todos los corales hermatípicos desovan por difusión, liberando gametos de huevos y esperma en el agua para propagar su descendencia. Los gametos se fusionan durante la fecundación para formar una larva microscópica, denominada plánula, típicamente de color rosada y de forma elíptica. Una colonia de coral produce miles de larvas por año para superar los obstáculos que dificultan la formación de una nueva colonia. El desove sincrónico es muy típico en los arrecifes de coral, y a menudo, incluso cuando varias especies están presentes, todos los corales desovan en la misma noche. Esta sincronía es esencial para permitir que los gametos masculinos y femeninos pueden encontrarse. Los corales confían en señales ambientales, que varían de especie a especie, para determinar el momento apropiado para difundir los gametos. Estas señales incluyen cambios de temperatura, ciclo lunar, duración del día, y posiblemente señales químicas. El desove sincrónico puede formar híbridos y es posiblemente involucrado en la especiación del coral. La señal inmediata par el desove es a menudo la puesta del sol. El evento puede ser visualmente espectacular, cuando millones de gametos se concentran en determinadas zonas de los arrecifes.
Incubación.- Especies incubadoras a menudo son ahermatípicas (no son constructoras de arrecife) y habitan zonas con mucho oleaje o fuertes corrientes de agua. Las especies incubadoras solo liberan esperma sin flotabilidad, que hunden a los portadores de huevos que esperan con los huevos no fertilizados durante semanas. Sin embargo, es también posible que ocurra desove sincrónico con estas especies.Después de la fecundación, los corales liberan plánulas, listas para instalarse en un sustrato adecuado.
Plánulas.- Las plánulas exhiben fototaxia positiva, nadando hacia la luz para alcanzar las aguas superficiales donde derivan y crecen antes de descender en busca de una superficie dura para establecerse y comenzar una nueva colonia. También exhiben sonotaxia positiva, moviéndose hacia los sonidos que emanan del arrecife, alejándose de aguas abiertas. Muchas etapas de este proceso se ven afectadas por altas tasas de fracaso, y aunque miles de gametos son liberados por la colonia, son pocos los que logran formar una nueva colonia. El periodo del desove al asentamiento en un nuevo substrato dura por lo general de dos a tres días, aunque puede tardar hasta dos meses. La larva se convierte en un pólipo y finalmente se convierte en una colonia de coral por medio de gemación y crecimiento asexual.
Reproducción Asexual.- Dentro de una colonia de coral, los pólipos genéticamente idénticos se reproducen asexualmente, ya sea a través de gemación (ciernes) o por división longitudinal o transversal; ambas se muestran en la foto de Orbicella annularis.
Gemación.- Consiste en separar un pólipo menor de un adulto. A medida que crece el nuevo pólipo, se forman las partes del cuerpo. La distancia entre el nuevo pólipo y el adulto crece, y con ella, el coenosarco (el cuerpo común de la colonia; véase anatomía de un pólipo). La gemación puede ser:
Intratentacular- desde sus discos orales, produciendo pólipos del mismo tamaño dentro del anillo de tentáculos.
Extratentacular- a partir de su base, produciendo un pólipo menor.
División.- Forma dos pólipos, tan grandes como el original. "División longitudinal" comienza cuando un pólipo se ensancha y luego divide su celenteron, análogo a la división longitudinal de un tronco. La boca también se divide y forma nuevos tentáculos. Luego los dos "nuevos" pólipos generan las demás partes corporales y el exoesqueleto. "División transversal" se produce cuando los pólipos y el exoesqueleto se dividen transversalmente en dos partes. Esto significa que una parte tiene el disco basal (la parte inferior) y la otra tiene el disco oral (parte superior), semejante a cortar el extremo de un tronco. Los nuevos pólipos tienen que generar las piezas que faltan individualmente.
La reproducción asexual tiene varios beneficios para estos organismos coloniales sésiles:
La clonación permite altas tasas de reproducción y una rápida explotación del hábitat.
El crecimiento modular permite el aumento de la biomasa sin una disminución correspondiente en la relación superficie-volumen.
El crecimiento modular retrasa la senescencia, al permitir que el clon puede sobrevivir la pérdida de uno o más módulos.
Los nuevos módulos pueden sustituir los módulos muertos, reduciendo la mortalidad de los clones y preservando el territorio ocupado por la colonia.
La difusión de clones a lugares distantes reduce la mortalidad entre clones causada por amenazas localizadas.
División de Colonia.- Colonias enteras pueden reproducirse asexualmente, formando dos colonias con el mismo genotipo.
"Fisión" ocurre en algunos corales, en particular dentro de la familia Fungiidae, en la cual la colonia se divide en dos o más colonias durante las primeras etapas de desarrollo.
"Abandono" se produce cuando un pólipo único abandona la colonia y se asienta sobre un sustrato diferente para crear una nueva colonia.
"Fragmentación" involucra a pólipos individuales desglosados de la colonia durante tormentas u otros disturbios. Los pólipos separados pueden iniciar nuevas colonias.
BIODIVERSIDAD.- Los arrecifes de coral forman uno de los ecosistemas más productivos del mundo, proporcionando hábitats marinos complejos y variados, que sustentan una amplia gama de otros organismos. Arrecifes bordeantes justo debajo del nivel de bajamar también tienen una relación mutuamente beneficiosa con manglares a nivel de la marea alta, y las praderas marinas entremedio: los arrecifes protegen los manglares y praderas marinas de olas y fuertes corrientes, que podrían dañarlos o erosionar los sedimentos en los que están arraigadas, en tanto que los manglares y pastos marinos protegen al coral de una afluencia desmesurada de sedimentos , agua dulce y contaminantes. Este nivel adicional de variedad en el medio ambiente es beneficioso para muchos tipos de animales de los arrecifes, que pueden alimentarse en las praderas del mar y utilizar los arrecifes para protección y procreación.
Los arrecifes coralinos son el hogar de una gran variedad de organismos, incluyendo peces, aves, esponjas, cnidarios (que incluye los corales y medusas), gusanos, crustáceos (incluyendo camarón, palemónidos, langostas y cangrejos), moluscos (incluyendo cefalópodos), equinodermos (incluyendo estrella de mar, erizos y pepinos de mar), ascidias, tortugas marinas y serpiente de mar. Sin contar el ser humano, los mamíferos son raros en los arrecifes de coral, siendo la principal excepción las visitas de cetáceos como los delfínes.
Regularmente, los mismos escondites en un arrecife pueden ser habitados por diferentes especies en diferentes momentos del día. Depredadores nocturnos, tales como apogónidos y candiles se esconden durante el día, mientras que damiselas, acantúridos, ballestas, lábridos y peces loro se esconden de anguiliformes y tiburones por la noche.
Corales.- Existen varios tipos de corales: los corales blandos o corales ahermatípicos y los corales duros, mejor conocidos como pétreos o corales hermatípicos. En los arrecifes del Indo-Pacífico se han identificado hasta 700 especies, mientras que en el Atlántico hay alrededor de 146 especies y en el Caribe se han descrito 60 especies de corales pétreos. En la subclase Zoantharia o Hexacorallia, y en el orden Scleractinia, se encuentran los arquitectos del suelo marino, formadores de los arrecifes, los corales hermatípicos. Asociados a estos, se encuentran corales blandos (orden Alcyonaria) o córneos (subclase Octocorallia) y el coral de fuego, Millepora alcicornis, de la clase Hydrozoa
Algas.- Los arrecifes corren un riesgo constante de sobrepoblación de algas. La sobrepesca y la afluencia excesiva de nutrientes provenientes de la costa y del interior, pueden causar una sobrepoblación de algas que puede resultar en la muerte de los corales. Estudios realizados en torno a islas del Pacífico de los Estados Unidos -en gran parte deshabitadas- comprobaron que las algas viven en un gran porcentaje de las localidades de coral investigadas. La población de algas se compone de clorófitos, algas coralinas y macroalgas.
Invertebrados.- Los erizos de mar o los nudibranquios se alimentan de algas. Algunas especies de erizos de mar en particular, tales como Diadema antillarum, pueden desempeñar un papel fundamental en la prevención de la sobrepoblación de algas en los arrecifes de coral. Un número de invertebrados ocupan el substrato esquelético del coral, ya sea perforando en los esqueletos (a través del proceso de bioerosión) o habitando en grietas pre-existentes. Los animales que perforan la roca incluyen esponjas, bivalvos, moluscos y Sipuncula. Entre los animales que se instalan en el propio arrecife se incluye muchas especies, especialmente los crustáceos y gusanos poliquetos.
Peces.- Más de 4000 especies de peces habitan en los arrecifes de coral. Cuando están sanos, los arrecifes de coral pueden producir hasta 35 toneladas de peces por kilómetro cuadrado cada año; en cambio los arrecifes dañados producen mucho menos. Especies arrecifales incluyen:
Peces que influyen al coral y que se alimentan de pequeños animales que viven cerca del coral, algas, o del propio coral. Los peces que se alimentan de pequeños animales incluyen a Labridae (peces limpiadores) que se alimentan en particular de organismos que habitan los peces más grandes, peces bala y Balistidae (ballestas) que se alimentan de erizo de mar, mientras que los peces que se alimentan de algas son, por ejemplo, de la familia Pomacentridae (damiselas) entre otros. Serranidae (meros) cultivan las algas por la eliminación de criaturas que se alimentan de ella (como erizos de mar), y eliminan las algas marinas no comestibles. Peces que se alimentan del propio coral pertenecen a las familias Scaridae (peces loro) y Chaetodontidae (peces mariposa), por ejemplo.
Peces que cruzan los límites de los arrecifes de coral y de las praderas marinas cercanas, incluyen depredadores, como Trachinotus, Serranidae, Caranx, ciertos tipos de tiburón, barracudas y Lutjanidae (pargos). Peces que se alimentan de plantas o de plancton también pueblan los arrecifes. Los que se alimentan de pastos marinos incluyen Caranx, Lutjanidae, Pagellus y Conodon. Los peces que se alimentan de plancton incluyen Caesio, Batoidea (mantarayas), Chromis y peces nocturnos como Holocentridae, Apogonidae y Myctophidae (pez linterna).
Los peces que viven en los arrecifes de coral pueden ser tan coloridos como los propios corales. Algunos ejemplos son los peces loro, la familia Pomacanthidae (pez ángel), damisela, Clinidae o los peces mariposa (Chaetodontidae). Por la noche, algunos cambian a un color menos intenso
Aves Marinas.- Los arrecifes de coral forman un hábitat importante para especies de aves marinas, algunas de ellas en peligro de extinción. Por ejemplo, el atolón de Midway en Hawái sustenta casi tres millones de aves marinas, entre ellas dos tercios (1,5 millones) de la población mundial del albatros de Laysan (Phoebastria immutabilis), y un tercio de la población mundial del albatros de patas negras (Phoebastria nigripes). Un total de 17 especies de aves marinas viven en Midway y cada especie tiene sitios específicos para anidar en el atolón. El albatros de cola corta (Phoebastria albatrus) es la especie más rara, con menos de 2.200 aves supervivientes, tras haber sido cazada de manera excesiva por sus plumas a finales del siglo XIX.
Otros.- Serpientes de mar se alimentan exclusivamente de peces y sus huevos. Aves tropicales, como garzas, alcatraces y pelícanos, también se alimentan de peces arrecifales. Algunos reptiles terrestres visitan los arrecifes de vez en cuando, tales como lagartos varánidos, cocodrilos marinos y serpientes semiacuáticas, como Laticauda colubrina.
AMENAZAS.- Los arrecifes de coral están muriendo en el mundo entero. Las principales amenazas localizadas para los ecosistemas coralinos son la extracción de coral, escorrentía agrícola y urbana, contaminación (orgánicos e inorgánicos), sobrepesca, pesca con explosivos, la enfermedad y la excavación de canales de acceso a islas y bahías. Las amenazas más amplias incluyen el aumento de la temperatura del mar, la subida del nivel del mar, y el cambio del pH debido a la acidificación de los océanos, todos asociados con las emisiones de gases de efecto invernadero. En 2011, investigadores sugirieron que "los invertebrados marinos existentes hacen frente a los mismos efectos sinérgicos de múltiples factores estresantes" que ocurrieron durante la extinción de finales del Pérmico, y que los géneros "con una pobre fisiología respiratoria y conchas calcáreas", como los corales, eran particularmente vulnerables.
En el año 2010, informes preliminares sobre los efectos de El Niño mostraron que el blanqueo de coral alcanzó su peor nivel desde el año 1998, cuando los efectos de El Niño causaron la muerte del 16 % de los arrecifes coralinos, como consecuencia del aumento de la temperatura del agua. En la provincia de Aceh, en Indonesia se registró una tasa de mortalidad del 80 % de los corales blanqueados. Los científicos aún no entienden el impacto a largo plazo del blanqueo de corales, pero sí saben que el blanqueo los hace vulnerables a enfermedades, detiene su crecimiento y afecta su reproducción, mientras que el blanqueo severo resulta en muerte masiva. En julio de 2010, Malasia tuvo que cerrar varios sitios de buceo en los cuales prácticamente todos los corales fueron dañados por el blanqueo.
Con el propósito de encontrar respuestas a estos problemas globales, los científicos estudian los diversos factores que tienen impacto sobre los arrecifes de coral. Incluye el papel del océano como sumidero de carbono, los cambios atmosféricos, la luz ultravioleta, la acidificación del océano, los virus, el impacto de las tormentas de polvo que llevan agentes hacia arrecifes lejanos, contaminantes, bloom de algas, entre otros.
Estimaciones globales sugieren que aproximadamente el 10 % de los arrecifes de coral están muertos. Alrededor del 60 % del total de arrecifes de coral está en riesgo debido a actividades destructivas de los seres humanos. La situación es particularmente preocupante para los arrecifes del Sudeste Asiático, donde el 80 % de los arrecifes se consideran en peligro de extinción. Se espera que en la década de 2030, el 90 % de los arrecifes estén en riesgo por actividades humanas y el cambio climático, y en 2050 todos los arrecifes de coral.
Investigaciones recientes demuestran que el ecoturismo en la Gran Barrera de Coral está contribuyendo a las enfermedades que afectan a los corales.
En 2013, un equipo científico internacional destacó en un estudio que los arrecifes de coral del Caribe han dejado de crecer o han comenzado a erosionarse por la baja cantidad de carbonato, que ha disminuido hasta un 70 %. Hallaron que muchos arrecifes del Caribe tienen un precario balance y son muy pobres y poco complejos, comparados con la Gran Barrera de Coral. El estudio se realizó en Bahamas, Bonaire, Belice e isla Gran Caimán, y fue publicado en la revista Nature Communications, financiada por el fondo británico Leverhulme Trust.
PROTECCIÓN.- Las áreas marinas protegidas (AMP) se han vuelto cada vez más importantes para el manejo de los arrecifes. Las AMP's promueven formas responsables de gestión de pesca y manejo de hábitat. Al igual que los parques nacionales y los refugios de vida silvestre, las AMP's restringen actividades potencialmente dañinas. Las AMP's incorporan objetivos sociales y biológicos, incluyendo la restauración de los arrecifes, estética, biodiversidad y beneficios económicos. Los conflictos que rodean a las zonas marinas protegidas se deben a la falta de participación, opiniones opuestas, eficacia y financiación. En algunas situaciones, las AMP's pueden proporcionar ingresos equivalentes a los que habrían generado sin limitaciones, como ocurrió en las islas Fénix en Kiribati.
Para ayudar a combatir la acidificación del océano, se promovieron leyes para reducir los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono. En los Estados Unidos, la "Ley de Agua Limpia" (Clean Water Act) presiona a las agencias del gobierno estatal a controlar y limitar el escurrimiento de contaminantes que pueden causar la acidificación del océano. Se instalaron prevenciones de sobrecarga de aguas pluviales, así como zonas de amortigamiento entre las tierras agrícolas y la costa. Esta ley promueve también la protección de los delicados ecosistemas de cuencas, como los humedales.
La Ley de Agua Limpia es un proyecto financiado por el gobierno federal, y es supervisada por varias organizaciones de cuencas. Muchas leyes de uso del suelo tienen como objetivo reducir las emisiones de CO2 mediante la limitación de la deforestación. La deforestación causa erosión, que libera una gran cantidad de carbono almacenado en el suelo, que a su vez desemboca en el océano, y contribuye a la acidificación del mismo. Para reducir los kilómetros recorridos por vehículos, se usan incentivos que reducen las emisiones de carbono en la atmósfera, reduciendo así la cantidad de CO2 disuelto en el océano. Los gobiernos estatales y federales de los EE.UU. también controlan la erosión costera como medio para disminuir la acidificación del océano.
En Australia, la Gran Barrera de Coral está protegida por la Autoridad del Parque Marino Gran Barrera de Coral. Es objeto de mucha legislación e incluye un plan de acción detallado. Este plan de acción consta de numerosas estrategias de manejo y de sensibilización del público, incluyendo la reducción de la emisión de carbono para reducir la acidificación de los océanos.
Los habitantes de la isla Ahus, provincia de Manus, Papúa Nueva Guinea, han seguido una práctica desde hace muchas generaciones, consistente en restringir la pesca en seis áreas de la laguna arrecifal. Sus tradiciones culturales permiten la pesca con caña, pero prohíben pescar con una red o la pesca submarina. Esta práctica resulta en una producción de biomasa significativamente mayor a la de lugares donde la pesca no tiene restricciones.
La declaración de una una zona arrecifal como reserva de la biosfera, parque marino, monumento nacional o Patrimonio de la Humanidad puede contribuir a la protección de los arrecifes de coral. Por ejemplo, el arrecife de barrera de Belice, archipiélago de Chagos, Sian Ka'an, islas Galápagos, Gran Barrera de Coral, isla Henderson, Palau y Papahānaumokuākea ya fueron declarados patrimonio de la Humanidad.
RESTAURACIÓN.- La acuicultura de coral, también conocida como agricultura o jardinería de coral, ha demostrado ser una herramienta que puede ser eficaz para la restauración de los arrecifes de coral. El proceso evita las etapas de crecimiento de los corales cuando están en mayor riesgo de morir. Esquejes de coral se cultivan en viveros, luego son replantadas en el arrecife. El coral es cultivado por agricultores de coral, que viven en la zona de los arrecifes y que cultivan para fines de conservación o para generar ingresos.
Esfuerzos por ampliar el tamaño y número de arrecifes de coral, por lo general, incluyen el suministro de sustrato para permitir que más corales encuentran un hogar. Entre los materiales utilizados como sustrato artificial se incluyen neumáticos desechados, barcos hundidos, vagones de metro, y formas de concreto, por ejemplo bolas de arrecife. Algunos arrecifes también pueden desarrollarse sin ayuda en estructuras marinas artificiales, como plataformas petrolíferas. En grandes proyectos de restauración se utilizan corales hermatípicos cultivados que son fijados al sustrato con pasadores metálicos, adhesivos como cianoacrilato o milliput. Para fijar corales ahermatípicos al sustrato, se utiliza también aguja e hilo.
Una corriente eléctrica de baja tensión, aplicada a través del agua de mar produce la cristalización de los minerales disueltos en estructuras de acero. El carbonato blanco (aragonita) resultante es el mismo mineral que forma los arrecifes de coral naturales. Los corales rápidamente colonizan estas estructuras revestidas y también crecen a tasas aceleradas. Además, las corrientes eléctricas aceleran la formación y el crecimiento, tanto de roca caliza química, como de los esqueletos de los corales y otros organismos que producen conchas. La proximidad del ánodo y cátodo crea un entorno con alto pH, que inhibe el crecimiento de algas filamentosas y carnosas competitivas. Mayores tasas de crecimiento dependen plenamente de la actividad de acreción. Durante la acreción, los corales muestran una mayor velocidad de crecimiento, y mayor tamaño y densidad, pero después de completar el proceso, la densidad y velocidad de crecimiento vuelven a niveles comparables al crecimiento natural, con tamaños iguales o ligeramente más pequeños.
El mayor proyecto de restauración de arrecifes llevado a cabo, se ha desarrollado entre 2010 y 2014, en la Reserva Marina de la isla de Cousin, en Seychelles. En este archipiélago del océano Índico fueron especialmente devastadores los efectos del Niño en 1998, así como del tsunami de 2004, estimándose que estos eventos destruyeron el 97 % de los corales hermatípicos de Seychelles. Ha sido un gran proyecto piloto, en el que ha participado un equipo de 30 científicos, entrenándose al tiempo en técnicas de cultivo y trasplante in situ, y que ha procesado 40.000 esquejes de corales, provenientes de las colonias coralinas de la zona que resistieron los impactantes efectos en su ecosistema. Este hecho ha sido uno de los factores de éxito del proyecto, dado el que dichas colonias coralinas han demostrado su mayor resistencia frente a los efectos adversos climáticos. Otro factor decisivo e innovador del proyecto, ha sido el cultivo de los esquejes de coral mediante la técnica conocida en inglés como coral gardening, o jardinería de coral. Esta técnica, se realiza en su totalidad bajo el agua, frente a otras técnicas empleadas hasta ahora para la restauración de corales, que cultivan en cautividad los esquejes para trasplantarlos al medio natural posteriormente.
La técnica empleada en Seychelles consiste en engarzar en cuerdas de 20 metros unos 80 esquejes de coral, del tamaño de un pulgar humano aproximadamente. Posteriormente, las cuerdas se instalan formando una especie de red que flota a unos ocho metros de profundidad, y a 10 metros por encima del fondo, garantizando así, tanto la necesaria luz para la fotosíntesis de las zooxantelas en los tejidos de los corales, como las corrientes que aporten plancton para completar su alimentación. Pasados 12 a 18 meses de cultivo en la "guardería", según la especie de coral, se procede a su trasplante al área del arrecife a restaurar. Procediendo a hundir las cuerdas de cultivo hasta el fondo, mediante un equipo de buzos, que, una vez allí, los fijan al sustrato con un cemento, para contribuir a su fijación, que los corales completan en unas semanas.
El proyecto, que ha estado coordinado por la bióloga española Sarah Frías-Torres, ha finalizado a finales de 2014, con un total de 24.400 colonias de corales trasplantadas y aclimatadas adecuadamente, sobre un total de 40.000 cultivadas, lo que supone una tasa de supervivencia del 70 %, a pesar de que durante el proyecto un ciclón destrozó 5.000 ejemplares. El éxito del proyecto ya se puede observar, con la repoblación natural del arrecife restituido por peces, pulpos, caracoles, tortugas marinas, tiburones o delfines.
El proyecto, que ha estado coordinado por la bióloga española Sarah Frías-Torres, ha finalizado a finales de 2014, con un total de 24.400 colonias de corales trasplantadas y aclimatadas adecuadamente, sobre un total de 40.000 cultivadas, lo que supone una tasa de supervivencia del 70 %, a pesar de que durante el proyecto un ciclón destrozó 5.000 ejemplares. El éxito del proyecto ya se puede observar, con la repoblación natural del arrecife restituido por peces, pulpos, caracoles, tortugas marinas, tiburones o delfines.
VALOR ECONÓMICO.- Los arrecifes de coral proveen bienes y servicios ecosistémicos para el turismo, la pesca y la protección del litoral. Se ha estimado el valor económico global de los arrecifes de coral en hasta US$ 375 mil millones por año. Los arrecifes de coral protegen el litoral porque absorben la energía de las olas. Muchas islas pequeñas no existirían sin la protección de sus arrecifes coralinos. Según el Fondo Mundial para la Naturaleza, el coste económico de la destrucción de un kilómetro de arrecife de coral oscila entre US$ 137.000 y US$ 1.200.000, durante un período de 25 años. Cerca de seis millones de toneladas de pescado se extraen de los arrecifes de coral anualmente. Los arrecifes de coral que son bien gestionados, tienen un rendimiento promedio anual de 15 toneladas de productos de mar por kilómetro cuadrado. Ya solo en el Sudeste Asiático, la pesca de productos de mar en los arrecifes de coral produce cerca de US$ 2,4 mil millones.
Para mejorar la gestión de los arrecifes de coral costeros, el Instituto de Recursos Mundiales (WRI) desarrolló herramientas, en asociación con cinco países del Caribe, para calcular el valor del turismo, la protección del litoral, y la pesca, relacionado a los arrecifes de coral. Desde abril de 2011, se publicaron documentos de trabajo cubriendo Santa Lucía, Tobago, Belice y la República Dominicana, con un documento sobre Jamaica en preparación. La WRI se propuso también "asegurarse de que los resultados del estudio apoyen mejores políticas costeras y la planificación de la gestión". En el estudio sobre Belice se estimó el valor de los servicios de los arrecifes y manglares en US$ 395—559 millones por año.
Para mejorar la gestión de los arrecifes de coral costeros, el Instituto de Recursos Mundiales (WRI) desarrolló herramientas, en asociación con cinco países del Caribe, para calcular el valor del turismo, la protección del litoral, y la pesca, relacionado a los arrecifes de coral. Desde abril de 2011, se publicaron documentos de trabajo cubriendo Santa Lucía, Tobago, Belice y la República Dominicana, con un documento sobre Jamaica en preparación. La WRI se propuso también "asegurarse de que los resultados del estudio apoyen mejores políticas costeras y la planificación de la gestión". En el estudio sobre Belice se estimó el valor de los servicios de los arrecifes y manglares en US$ 395—559 millones por año.
PARADOJA DE DARWIN.- Durante su viaje en el Beagle, Darwin describió los arrecifes de coral tropicales como oasis en el desierto del océano. Reflexionó sobre la paradoja de que los arrecifes de coral, que están entre los ecosistemas más ricos y biodiversos de la tierra, florecen a pesar de encontrarse rodeados por aguas oceánicas tropicales que apenas proporcionan nutrientes.
Los arrecifes de coral cubren menos del 0,1 % de la superficie de los océanos del mundo, sin embargo, sustentan a más de una cuarta parte de todas las especies marinas. Esta gran diversidad resulta en complejas cadenas alimentarias, en las que los grandes peces depredadores comen los pequeños peces forrajeros, que, a su vez, comen los aún más pequeños organismos del zooplancton, y así sucesivamente. Sin embargo, todas las redes alimentarias eventualmente dependen de plantas, que son los productores primarios. La productividad primaria de los arrecifes de coral es muy alta, produciendo por lo general una biomasa de 5–10 g·cm2·día1.
Una razón para la inusual claridad de las aguas tropicales es que son deficientes en nutrientes y en plancton. Además, como el sol brilla todo el año en las zonas tropicales, la capa superficial del agua se calienta, haciéndola menos densa que las capas inferiores El agua más caliente está separada del agua más profunda y más fría, por una termoclina estable, donde la temperatura hace un cambio rápido. Esto mantiene las aguas cálidas en la superficie, flotando sobre las aguas frías más profundas, sin mezclarse. 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 los 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 se devuelven directamente a la superficie.
Las plantas forman la base de la cadena alimentaria y necesitan luz solar y nutrientes para crecer. En el océano, estas plantas se componen principalmente de fitoplancton microscópico que deriva en la columna de agua. Necesitan la luz del sol para la fotosíntesis, que genera la fijación de carbono, y por consiguiente sólo se encuentran relativamente cerca de la superficie. Pero también necesitan nutrientes. El fitoplancton rápidamente utiliza los nutrientes disponibles en las aguas superficiales, y, en los trópicos, estos nutrientes no suelen ser reemplazados debido a la termoclina.
En cambio, alrededor de los arrecifes de coral, las lagunas se rellenan con material erosionado del arrecife y de la isla. Se convierten en refugios para la vida marina, proporcionando protección contra las olas y las tormentas. Más importante aún, los arrecifes reciclan nutrientes, lo que sucede a una escala mucho menor en el océano abierto. En los arrecifes de coral y en las lagunas, los productores primarios incluyen fitoplancton, así como algas coralinas y algas marinas, incluso tipos especialmente pequeñas llamadas algas césped, que pasan nutrientes a los corales. El fitoplancton es comido por peces y crustáceos, que también pasan los nutrientes a lo largo de la cadena alimentaria.
En general, el reciclaje garantiza que se necesita de menos nutrientes para sustentar la comunidad.
Los arrecifes coralinos sustentan muchas relaciones simbióticas. Las zooxantelas en particular, proporcionan energía al coral en la forma de glucosa, glicerol y aminoácidos. Las zooxantelas pueden proporcionar hasta el 90 % de las necesidades energéticas de los corales. A cambio, como un ejemplo de mutualismo, los corales dan protección a las zooxantelas, que tienen un promedio de un millón por cada centímetro cúbico de coral, y proporcionan un suministro constante de dióxido de carbono, que las zooxantelas necesitan para la fotosíntesis.
Los corales también absorben nutrientes, incluyendo nitrógeno inorgánico y fósforo, directamente del agua. Muchos corales extienden sus tentáculos por la noche para atrapar zooplancton que pasa cuando el agua está agitada. El zooplancton proporciona nitrógeno al pólipo, y este comparte una porción del nitrógeno con las zooxantelas, que también requieren de este elemento.
Los diferentes pigmentos en distintas especies de zooxantelas les dan una apariencia general de color marrón o dorado, y transmiten sus colores a los corales marrones. Otros pigmentos como rojo, azul, verde, etc, provienen de las proteínas coloreadas producidos por los propios corales. El coral que pierde una gran parte de las zooxantelas, debido al aumento de la temperatura del agua, por ejemplo, se vuelve blanco (o, a veces muestra tonos de pastel en los corales que son ricamente pigmentados con sus propias proteínas de colores), y este hecho es referido como blanqueo, una condición que, si no es remediada, puede matar al coral.
Las esponjas, que habitan en las grietas de los arrecifes de coral, son otra clave para explicar la paradoja de Darwin. Son eficientes filtradores, y en el Mar Rojo por ejemplo, consumen alrededor del 60 % del fitoplancton que pasa a la deriva. Eventualmente, las esponjas excretan nutrientes en una forma que los corales pueden consumir.
La rugosidad de las superficies del coral es la clave para su supervivencia en aguas agitadas. Normalmente, una capa delimitante de agua quieta rodea un objeto sumergido y actúa como una barrera. Las olas que rompen contra los bordes extremadamente rugosos de los corales, interrumpen la capa delimitante, lo que permite a los corales acceder a los nutrientes que pasan. Por lo tanto, aguas turbulentas promueven el crecimiento y la ramificación del arrecife. Sin los beneficios nutricionales presentados por las superficies rugosas de los corales, incluso un reciclaje muy eficiente dejaría los corales con deficiencias nutricionales.
Las cianobacterias proporcionan nitratos solubles al arrecife, por medio de la fijación de nitrógeno.
A menudo, los arrecifes de coral de las plataformas continentales, dependen también de hábitats circundantes para sus nutrientes, tales como praderas marinas y manglares. Estos proveen materiales ricos en nitrógeno, como plantas y animales muertos, y sirven también para alimentar a los peces y otros animales del arrecife mediante el suministro de madera y vegetación. Los arrecifes, por su lado, protegen los manglares y pastos marinos de las olas, y producen sedimento en el que los manglares y pastos marinos puede arraigar.
Los arrecifes de coral cubren menos del 0,1 % de la superficie de los océanos del mundo, sin embargo, sustentan a más de una cuarta parte de todas las especies marinas. Esta gran diversidad resulta en complejas cadenas alimentarias, en las que los grandes peces depredadores comen los pequeños peces forrajeros, que, a su vez, comen los aún más pequeños organismos del zooplancton, y así sucesivamente. Sin embargo, todas las redes alimentarias eventualmente dependen de plantas, que son los productores primarios. La productividad primaria de los arrecifes de coral es muy alta, produciendo por lo general una biomasa de 5–10 g·cm2·día1.
Una razón para la inusual claridad de las aguas tropicales es que son deficientes en nutrientes y en plancton. Además, como el sol brilla todo el año en las zonas tropicales, la capa superficial del agua se calienta, haciéndola menos densa que las capas inferiores El agua más caliente está separada del agua más profunda y más fría, por una termoclina estable, donde la temperatura hace un cambio rápido. Esto mantiene las aguas cálidas en la superficie, flotando sobre las aguas frías más profundas, sin mezclarse. 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 los 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 se devuelven directamente a la superficie.
Las plantas forman la base de la cadena alimentaria y necesitan luz solar y nutrientes para crecer. En el océano, estas plantas se componen principalmente de fitoplancton microscópico que deriva en la columna de agua. Necesitan la luz del sol para la fotosíntesis, que genera la fijación de carbono, y por consiguiente sólo se encuentran relativamente cerca de la superficie. Pero también necesitan nutrientes. El fitoplancton rápidamente utiliza los nutrientes disponibles en las aguas superficiales, y, en los trópicos, estos nutrientes no suelen ser reemplazados debido a la termoclina.
En cambio, alrededor de los arrecifes de coral, las lagunas se rellenan con material erosionado del arrecife y de la isla. Se convierten en refugios para la vida marina, proporcionando protección contra las olas y las tormentas. Más importante aún, los arrecifes reciclan nutrientes, lo que sucede a una escala mucho menor en el océano abierto. En los arrecifes de coral y en las lagunas, los productores primarios incluyen fitoplancton, así como algas coralinas y algas marinas, incluso tipos especialmente pequeñas llamadas algas césped, que pasan nutrientes a los corales. El fitoplancton es comido por peces y crustáceos, que también pasan los nutrientes a lo largo de la cadena alimentaria.
Los arrecifes coralinos sustentan muchas relaciones simbióticas. Las zooxantelas en particular, proporcionan energía al coral en la forma de glucosa, glicerol y aminoácidos. Las zooxantelas pueden proporcionar hasta el 90 % de las necesidades energéticas de los corales. A cambio, como un ejemplo de mutualismo, los corales dan protección a las zooxantelas, que tienen un promedio de un millón por cada centímetro cúbico de coral, y proporcionan un suministro constante de dióxido de carbono, que las zooxantelas necesitan para la fotosíntesis.
Los corales también absorben nutrientes, incluyendo nitrógeno inorgánico y fósforo, directamente del agua. Muchos corales extienden sus tentáculos por la noche para atrapar zooplancton que pasa cuando el agua está agitada. El zooplancton proporciona nitrógeno al pólipo, y este comparte una porción del nitrógeno con las zooxantelas, que también requieren de este elemento.
Los diferentes pigmentos en distintas especies de zooxantelas les dan una apariencia general de color marrón o dorado, y transmiten sus colores a los corales marrones. Otros pigmentos como rojo, azul, verde, etc, provienen de las proteínas coloreadas producidos por los propios corales. El coral que pierde una gran parte de las zooxantelas, debido al aumento de la temperatura del agua, por ejemplo, se vuelve blanco (o, a veces muestra tonos de pastel en los corales que son ricamente pigmentados con sus propias proteínas de colores), y este hecho es referido como blanqueo, una condición que, si no es remediada, puede matar al coral.
Las esponjas, que habitan en las grietas de los arrecifes de coral, son otra clave para explicar la paradoja de Darwin. Son eficientes filtradores, y en el Mar Rojo por ejemplo, consumen alrededor del 60 % del fitoplancton que pasa a la deriva. Eventualmente, las esponjas excretan nutrientes en una forma que los corales pueden consumir.
La rugosidad de las superficies del coral es la clave para su supervivencia en aguas agitadas. Normalmente, una capa delimitante de agua quieta rodea un objeto sumergido y actúa como una barrera. Las olas que rompen contra los bordes extremadamente rugosos de los corales, interrumpen la capa delimitante, lo que permite a los corales acceder a los nutrientes que pasan. Por lo tanto, aguas turbulentas promueven el crecimiento y la ramificación del arrecife. Sin los beneficios nutricionales presentados por las superficies rugosas de los corales, incluso un reciclaje muy eficiente dejaría los corales con deficiencias nutricionales.
Las cianobacterias proporcionan nitratos solubles al arrecife, por medio de la fijación de nitrógeno.
A menudo, los arrecifes de coral de las plataformas continentales, dependen también de hábitats circundantes para sus nutrientes, tales como praderas marinas y manglares. Estos proveen materiales ricos en nitrógeno, como plantas y animales muertos, y sirven también para alimentar a los peces y otros animales del arrecife mediante el suministro de madera y vegetación. Los arrecifes, por su lado, protegen los manglares y pastos marinos de las olas, y producen sedimento en el que los manglares y pastos marinos puede arraigar.
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