L  a  G r a n  E n c ic l o p e d i a   I l u s t r a d a  d e l   P r o y e c t o  S a l ó n  H o g a r

El Arrecife de Coral

Biología y Ecología del Arrecife de Coral

El arrecife de coral es una de las comunidades biológicas más vistosas y más complejas del planeta. La palabra coral se usa para designar un grupo de diminutos organismos, del filum Cnidaria (antes llamado Cetenterata) que segregan rígidos esqueletos calcáreos y viven en colonias asumiendo la forma de pólipos. En el Caribe se encuentran más de sesenta especies de corales pétreos (Clase Anthozoa), cuyos esqueletos forman las complejas edificaciones coralinas que denominamos arrecifes. Asociados a estos se encuentran corales blandos o córneos (Subclase Alcyonaria), algunos zoantarios (Subclase Zoantharia) y las milleporas o “corales urticantes” (Clase Hydrozoa).

Las colonias de coral, mediante su capacidad para depositar carbonato de calcio en sus esqueletos, dan origen a colonias de diversas formas y tamaños. Algunas formas son ramificadas, otras tienen formas masivas que pueden alcanzar gran tamaño. La estructura arrecifal está constituida por grandes agregaciones de estas colonias, fragmentos desprendidos y acumulaciones de sedimentos y arenas calcáreas que se origina de los propios corales y de los otros organismos con esqueletos calcáreos que viven asociados a estos. A estas estructuras rocosas se les denominan arrecifes.

El conjunto biológico compuesto por estos organismos coloniales y la flora y fauna asociada constituyen el arrecife de coral, uno de los sistemas biológicos donde la naturaleza manifiesta su mayor esplendor y complejidad.

EI crecimiento del coral, lento pero continuo, a través de miles de años y la acumulación de los fragmentos y sedimentos que se generan en el arrecife permite a los corales subsistir, a pesar de aumentos en el nivel del mar. El crecimiento vertical, a razón de 0.5 a 1.5 centímetro por año, permite al arrecife ajustarse a estos cambios. De hecho, muchos de los arrecifes modernos se establecieron hace menos de 15,000 años cuando el nivel del mar estaba unos 85 metros por debajo del nivel actual y cuando comenzaban a inundarse las plataformas insulares como resultado del rápido ascenso en el nivel del mar.

Los pólipos de coral poseen tentáculos con los cuales capturan el zooplancton que nada libremente en el agua. Sin embargo, la característica más especial de estos pólipos es que ellos poseen algas unicelulares, conocidas como zooxantelas, en su interior. El gran número de especies (alta diversidad) de los organismos asociados a los arrecifes de coral señala que existen, sin duda alguna, altos niveles de productividad primaria, es decir, de captura y utilización de la energía solar. Sin embargo, es notable que en contraste con otros sistemas biológicos donde las altas tasas de productividad se mantienen gracias a continuos aportes de nutrientes, los arrecifes de coral se desarrollan en aguas tropicales donde prevalecen muy bajos niveles de nutrientes. Esta situación, que a primera vista parece paradójica, se explica fácilmente. La alta productividad se mantiene, aún con bajos insumos de nutrientes, porque estos se reciclan continuamente dentro del sistema. En estos ecosistemas los nutrientes se encuentran en la biomasa, los organismos que componen el sistema y no en la columna de agua.

Los numerosos escondrijos entre los bloques de coral dan alojamiento a una gran diversidad de animales que incluyen esponjas gusanos, moluscos, crustáceos, erizos, estrellas marinas, holoturios y peces que se caracterizan por sus colores vivos y contrastados. Esta compleja comunidad de organismos, íntimamente integrados corno resultado de una larga evolución, da origen al ecosistema del arrecife de coral. El despliegue de colores que encontramos en el arrecife no es un accidente sino un resultado de la complejidad de esta comunidad biológica. Los colores sirven como códigos para el reconocimiento entre las especies y de sus funciones especializadas. Esta codificación por colores es análoga a la que encontramos en circuitos electrónicos, en las áreas de estacionamiento multipisos, aeropuertos y otros lugares donde contribuyen a la eficiencia de mantenimiento y de uso de esos sistemas.

El desarrollo de los arrecifes de coral está limitado a lugares relativamente estables desde el punto de vista ambiental, es decir, a unas condiciones ecológicas muy determinadas:

• Temperaturas cálidas, nunca inferiores a los 21 a 22º C. Las regiones con temperaturas menores a éstas, o con períodos cortos de temperaturas por debajo de los 18º C carecen de comunidades coralinas bien desarrolladas

• Buena iluminación. El crecimiento activo del coral está limitado a los fondos bien iluminados debido a los requerimientos de luz de las algas simbióticas. El mayor desarrollo de la estructura coralina ocurre a profundidades menores de 20 metros. Más allá de esta profundidad se encuentran empinados declives mayormente de coral muerto, revestidos de sedimentos calcáreos que se originan, en gran medida, de la misma actividad biológica en la parte más llanas del arrecife.

• Alta salinidad. Los corales requieren para su desarrollo salinidades similares a las de las aguas oceánicas. Por su tolerancia limitada a la salinidad (entre 27 y 40%) se les considera organismos “estenohalinos”. Bajas salinidades provocadas por lluvias torrenciales o aportes fluviales inducen a los pólipos a expulsar sus zooxantelas.

• Baja tolerancia a sedimentos suspendidos. La turbidez reduce el nivel de iluminación y utilización de la energía solar. Además interfiere con la alimentación de los pólipos y aumenta los gastos energéticos de estos para mantener sus superficies limpias. Por esta razón, los arrecifes alcanzan su mejor desarrollo en aguas oceánicas de gran transparencia y están ausentes de las costas sujetas a copiosas aportaciones de sedimentos finos.

• Oleaje o corrientes. Los corales se desarrollan mejor donde el oleaje y las corrientes transportan el plancton que capturan los pólipos y donde el flujo de agua contribuye a eliminar sedimentos de las superficies de los corales y el fondo.

• Baja tolerancia a emersión prolongada. El arrecife no puede crecer por encima del nivel modio de la bajamar. Las mareas bajas frecuentemente causan mortandades, sobre todo cuando estas mareas bajas ocurren de día y los corales quedan sometidos a los fuertes rayos solares y la desecación.

Distribución y Tipos de Arrecifes

Las condiciones anteriores solo se dan en algunas áreas de los fondos poco profundos de los mares tropicales. En el Caribe se dan condiciones muy propicias para el crecimiento de arrecifes en las Antillas, sobre todo en aquellos litorales más secos donde no hay ríos ni aportes de sedimentos. En Puerto Rico se encuentran importantes áreas de coral en la costa este, sur y suroeste. La costa norte carece de gran desarrollo coralino probablemente debido a que en ella desembocan ríos de gran caudal que traen grandes cantidades de sedimentos. La plataforma submarina al norte de la Isla también es muy empinada y cae a grandes profundidades muy cerca de la costa. El espacio disponible para el establecimiento de esta comunidad es limitado por esos dos factores.

En Puerto Rico se Encuentran Tres Tipos o Formas de Arrecifes:

• Arrecifes de franja o marginales. Este tipo de arrecife bordea un litoral no coralino. Frecuentemente está separado de la costa por una laguna a cuerpo de agua estrecho y poco profundo, cuyo fondo está revestido de arenas calcáreas y yerbas marinas. Este tipo de arrecife es uno de los más comunes en Puerto Rico pero por su proximidad a la propia costa, también es el que más ha sido degradado por la actividad humana.

• Arrecifes de barrera. Los arrecifes de este tipo ocurren más separados de la costa. También son los de mayor edad pues reflejan el crecimiento durante la fase de inundación de la plataforma de la Isla desde que comenzó el período interglaciar en que vivimos. Durante este período, las masas de hielo que se encontraban en los continentes se derritieron y la superficie del mar ascendió al nivel actual. En Puerto Rico este tipo está representado por una estructura arrecifal que se encuentra en el borde de la plataforma insular, a profundidades en el orden de 20 metros.

• Arrecifes de banco. Los arrecifes de banco están situados en la plataforma, entre los dos tipos anteriores. A este tipo de estructura se le conoce también como arrecifes de plataforma o de banco-barrera. Estos arrecifes frecuentemente adquieren formas de media luna, ya que el arrecife crece y se consolida preferentemente hacia el oleaje.

Una característica notable de la estructura de muchos de los arrecifes antes descritos, es el sistema de surcos y espolones que se encuentra en la pendiente externa. Esta es una característica de los arrecifes que están sometidos a fuertes rompientes y representa el resultado de la interacción entre las fuerzas y procesos de destrucción y aquellos de construcción. La cresta de los espolones está frecuentemente revestida por colonias ramificadas mientras que en los lados y en las partes más profundas predominan las colonias de crecimiento masivo. Esta topografía es muy vistosa y estas áreas son particularmente atractivas para el buceo.

Respuestas a Disturbios

Los arrecifes de coral son sistemas de gran complejidad y por lo tanto los daños que son ocasionados por disturbios naturales, o aquellos provocados por el hombre, pueden tomar muchas décadas para ser remediados. Sin embargo, el conjunto de especies que constituye el arrecife incluye especies de crecimiento relativamente rápido lo que permite el sanar los daños que son provocados por disturbios que no dejan acciones residuales. Desgraciadamente, la acción del hombre sobre estos ecosistemas frecuentemente no permite que actúen estos mecanismos naturales de regeneración, provocando disturbios crónicos que llevan a la eventual degradación y colapso del sistema.

Disturbios Naturales

• Tormentas. En nuestra región geográfica los huracanes y las tormentas son uno los disturbios naturales más violentos que actúan sobre las áreas de coral. Estas tormentas generan olas de gran fuerza que rompen los corales y desprenden bloques de roca coralina que a su vez causan daños muy extensos al rodar o deslizarse sobre los fondos. Las tormentas lanzan a la playa grandes cantidades de fragmentos de coral creando paredones de roca, agrandando los islotes y creando nuevos sustratos. Paradójicamente estos cambios suelen renovar los procesos vitales del crecimiento y desarrollo de nuevos habitáculos.

• Cambios en el nivel del mar. El crecimiento del coral normalmente es suficiente rápido para compensar los aumentos relativos en el nivel del mar. En muchos casos este movimiento de la superficie del mar explica la formación de algunos tipos de arrecifes. Por ejemplo, los arrecifes de barrera que encontramos en el borde de la plataforma fueron sistemas originalmente marginales. Su crecimiento durante la fase de inundación les permitió desarrollar su estructura vertical aunque el rápido aumento en el nivel del mar parece haberlos relegado quedando sumergidos.

Recientemente la comunidad científica ha expresado gran preocupación con relación a los cambios en el nivel del mar que se están experimentando debido al llamado “efecto de invernadero” provocado por las emisiones a la atmósfera de ciertos gases. En el caso de las corales se ha expresado la preocupación de que estos sistemas están sufriendo una degradación muy severa como resultado de las actividades del hombre, específicamente, debido a los problemas de sedimentación y enriquecimiento por nutrientes de las aguas costeras. En esta condición degradada, estos sistemas carecerán de la capacidad para persistir, dada la rapidez de los cambios en el nivel de las aguas que se han pronosticado. Las implicaciones para el manejo de las regiones costeras son graves, ya que estos sistemas contribuyen a la protección de las costas disipando la energía del oleaje y generando sedimentos que nutren las playas.

• Blanqueamiento de Corales. El blanqueamiento de los corales es un fenómeno que se está registrando en muchas áreas del Caribe aunque sus causas se desconocen. El blanqueamiento, que es provocado por la expulsión de las zooxantelas, ha sido atribuido a pequeños aumentos en la temperatura media de las aguas superficiales en el área del Gran Caribe. Este fenómeno puede estar asociado a mortandades de las colonias aunque a menudo las áreas afectadas parecen recuperarse naturalmente.

Disturbios Causados por las Actividades Humanas

• Sedimentación y enriquecimiento de las aguas. La deforestación causa grandes aumentos en la erosión de los suelos. En el área del Caribe se destruyen más de 2 millones de hectáreas de bosques anualmente. Como resultado, las tasas de erosión en algunos lugares es tan alta como 500 toneladas métricas por hectárea por año. En Puerto Rico algunos ríos llegan a transportar anualmente hasta 100 toneladas métricas por hectárea de sedimentos en suspensión. Estos sedimentos llegan al donde son dispersados degradando la calidad de las aguas costeras. Los sistemas arrecifales sujetos a la sedimentación son destruidos o degradados rápidamente. La sedimentación en los arrecifes mejor desarrollados de Puerto Rico es menor que 5 miligramos de sedimentos por centímetro cuadrado por día y los sedimentos suspendidos son menores que 1 miligramo por litro. Los arrecifes se deterioran y dejan de existir donde la tasa de sedimentación excede los 15 miligramos por litro por día.

El enriquecimiento de las aguas por nutrientes causa afloramientos de fitoplancton y los organismos (zooplancton) que se alimentan de estos. Estos afloramientos reducen las transparencias de las aguas y provocan la sedimentación de material orgánico. También se propicia la colonización de los sustratos del arrecife por algas filamentosas y carnosas que crecen sobre el coral vivo y lo destruyen. Este enriquecimiento es provocado por efluentes que contienen nutrientes y que llegan al mar vía difusores submarinos o como resultado de la escorrentía o descarga de los ríos, sobre todo cuando estos drenan zonas agrícolas donde se utilizan grandes cantidades de abonos químicos.

• Sobrepesca. Aunque el arrecife es un sistema de muy elevada productividad estos ecosistemas son muy vulnerables al exceso de explotación. Como gran parte de los nutrientes se encuentra en la biomasa de las especies que componen el sistema, la remoción de estas especies mediante la pesca lleva a un gradual empobrecimiento del ecosistema y del rendimiento pesquero dado que los nutrientes solo pueden ser reemplazados muy lentamente. La pesca selectiva de ciertas especies puede desestabilizar el sistema cuando esos espacios llevan a cabo funciones vitales para el mantenimiento del mismo. Así por ejemplo, los peces loros mantienen un control sobre las algas que crecen en el arrecife mediante su pastoreo incesante. La remoción de estos animales puede tener serias repercusiones en términos del funcionamiento del arrecife.

• Extracción de corales o “piedra viva”. La remoción de corales lleva a la destrucción de habitáculos y el empobrecimiento de las áreas. Además, reduce el valor estético de estas áreas. En Puerto Rico la remoción de corales está prohibida por el Reglamento para Controlar la Extracción, Posesión, Transportación y Venta de Recursos Coralinos.

• Encallamientos. El día 15 de febrero de 1985 el buque “A. Regina” encalló al este de la Isla de Mona causando la destrucción de corales en un sistema de surcos y espolones que caracteriza el talud externo del arrecife de borde en ese lugar. La destrucción directa debido al movimiento del casco de la nave de más de 3,600 toneladas afectó unos 5,875 metros cuadrados de fondos coralinos. La pulverización del fondo y la dispersión de sedimentos finos afectó un área de más de 15 hectáreas, o sea un área más de 25 veces mayor que la destruida por el casco del barco. Las tasas de sedimentación alcanzaron valores de 4,000 miligramos por centímetro cuadrado por día provocando la acumulación de un grueso revestimiento de sedimentos sobre las colonias de coral en el área inmediata al barco. Las colonias ramificadas, que son típicas de las partes más someras del arrecife, fueron particularmente afectadas por la deposición de sedimentos finos.

Debido a la importancia ecológica de esta área, el Gobierno del Estado Libre Asociado de Puerto Rico exigió a los dueños y aseguradores de la nave la remoción. Luego de más de tres años de litigios el Gobierno de Puerto Rico logró que los dueños accedieran a la remoción de la nave y se compensara al Estado mediante el pago de más de un millón de dólares, por los daños provocados al arrecife. La remoción de la embarcación fue un emprendimiento de gran complejidad técnica requiriendo el emplazamiento de una barcaza levadiza, de casi 100 metros de largo, paralela al naufragio y a unos 8 metros sobre la superficie del mar. La barcaza contaba con grúas y facilidades para albergar al personal especializado que llevó a cabo la remoción. Esta tarea tomó unos 5 meses durante los cuales se cortó el casco en pedazos que fueron llevados para ser vendidos como chatarra.

Los estudios científicos que se elaboraron para sustentar la posición del Gobierno de Puerto Rico en litigio y la vigilancia técnica realizada durante la labor de remoción fueron costeados por fondos del Programa de la Zona Costanera de Puerto Rico. Esta tarea ha sido uno de los emprendimientos más complejos llevados a cabo por el Gobierno de Puerto Rico para defender su patrimonio natural.

Conclusión

El potencial productivo del ecosistema del arrecife de coral y su capacidad para generar bienes y servicios (por ejemplo como atractivos para el turismo) depende del mantenimiento de su integridad estructural y la de la protección de la calidad de las aguas que rodean estos sistemas. Aunque tenemos el derecho de aprovechar estos bienes y servicios no podemos olvidar que tenemos también la responsabilidad ineludible de protegerlos de forma que puedan ser aprovechados por las generaciones futuras. Es evidente que estos sistemas de gran fragilidad requieren un manejo especial para asegurar su persistencia. Un elemento de importancia en el manejo de estos recursos lo es la concientización del ciudadano sobre la importancia de estos sistemas. Su vulnerabilidad y el cuidado que ameritan para su protección. La protección de estos recursos es una tarea que debe de ser compartida por todos.