Aprende sobre la ciencia relacionada con los arrecifes de coral y el papel que juegan tanto en los ecosistemas marinos como en las comunidades humanas.
Los arrecifes de coral cubren solo el 1% del fondo oceánico, pero se estima que albergan el 25% de toda la vida marina que existe en el océano, lo que les ha valido el apodo de “selva tropical del mar”. También desempeñan un papel fundamental para las comunidades costeras: previenen la erosión de las costas, las protegen de los daños causados por los huracanes y generan 36.000 millones de dólares en ingresos anuales en todo el mundo.
Le preguntamos a Juan Torres-Pérez, científico investigador y experto en arrecifes de coral en el Centro de Investigación Ames de la NASA, sobre la ciencia relacionada con los arrecifes de coral y el papel que juegan tanto en los ecosistemas marinos como en las comunidades humanas.
¿Cuál es la diferencia entre un arrecife, un coral y un arrecife de coral?
Arrecife
Los arrecifes son estructuras en forma de cadena montañosa, ya sean naturales o artificiales. “Un arrecife, por definición, es una estructura que proporciona cierto relieve sobre el fondo del océano”, dijo Torres-Pérez. “Podría ser algo hecho por los humanos: se puede apilar un montón de neumáticos de automóviles y luego estos son colonizados por diferentes organismos. O podría ser natural: una pequeña colina encima del fondo del océano en la que la estructura principal es una roca”.
Corales
Los corales son animales del filo de los cnidarios (Cnidaria), que se encuentran generalmente a lo largo de los litorales tropicales. Comprenden cientos de miles de organismos vivos llamados pólipos, cada uno de solo unos pocos milímetros de diámetro. Cada pólipo tiene su propio cuerpo y una boca con tentáculos urticantes para capturar alimentos como plancton y peces pequeños. Los pólipos crecen juntos hasta formar una colonia, y es esta colonia la que reconocemos como un coral. Existen dos tipos de corales: los corales duros y los corales blandos. Los corales duros, también conocidos como corales pétreos o, más formalmente, como escleractinios (Scleractinia), secretan carbonato de calcio para formar un esqueleto duro; es este tipo de coral el que forma los arrecifes de coral. Los corales blandos, también conocidos como alcionáceos (Alcyonacea), son carnosos y flexibles, y suelen tener forma de árboles o abanicos.
La apariencia colorida de los corales proviene de las algas microscópicas que viven dentro de las células del coral, llamadas zooxantelas. Estas algas realizan la fotosíntesis, aportando alimentos y nutrientes vitales a los corales. “La mayoría de los productos de la fotosíntesis, alrededor del 80% al 90%, pasan al coral, y luego el coral los usa para su propio metabolismo”, dijo Torres-Pérez. “Esta es la razón por la que los corales generalmente se encuentran en aguas poco profundas: porque estos organismos necesitan la luz solar para llevar a cabo la fotosíntesis”.
Arrecifes de coral
Arrecife de coral es un término utilizado para describir la estructura colectiva de los corales duros que ayudan a dar forma a un ecosistema de arrecifes de corales. “Un arrecife de coral es un arrecife cuya estructura principal está formada por organismos vivos, en este caso corales”, dijo Torres-Pérez. “Un arrecife de coral siempre será un arrecife, pero no todos los arrecifes son arrecifes de coral”. El arrecife de coral más grande del mundo es la Gran Barrera de Coral de Australia, la cual tiene más de 1.600 kilómetros (1.000 millas) de largo y cubre cerca de 344.000 kilómetros cuadrados (133.000 millas cuadradas).
¿Por qué son importantes los arrecifes de coral?
Los arrecifes de coral saludables desempeñan un papel crucial en proporcionar protección a las costas, hábitats para la vida marina e incluso ingredientes clave para posibles nuevos medicamentos.
“Los ecosistemas de arrecifes de coral proporcionan hábitats para miles de especies, desde organismos unicelulares como bacterias o algunas comunidades de fitoplancton, hasta grandes organismos como tiburones, meros o pargos, y reptiles como las tortugas marinas”, dijo Torres-Pérez.
Los corales actúan como una barrera protectora durante grandes tormentas, como tifones o huracanes, y han demostrado tener una eficacia del 97% en la prevención de daños a los ambiente naturales y construidos. A medida que los arrecifes de coral han sido dañados en las últimas décadas, las inundaciones costeras y la erosión han aumentado, causando daños significativos a las comunidades costeras.
Muchas comunidades dependen de los arrecifes de coral como recurso para mantener sus medios de vida. “Estos son ecosistemas cruciales, no solo en términos de toda la biodiversidad del planeta, sino porque también proporcionan sustento a millones de personas, especialmente en las naciones insulares”, dijo Torres-Pérez. Los arrecifes de coral también sustentan la industria pesquera (peces capturados con fines comerciales, recreativos o de subsistencia) y las actividades recreativas y con fines educativos.
La comunidad científica ha estado explorando los corales como una nueva fuente de ingredientes para algunos medicamentos. Ha descubierto que se puede extraer un producto químico del coral para crear antibióticos que son eficaces contra las bacterias resistentes a otros tipos de antibióticos. En los laboratorios se pueden producir réplicas de estos ingredientes, eliminando la necesidad de cosechar continuamente los corales y dañarlos.
¿Cuáles son algunas de las amenazas para los arrecifes de coral hoy en día?
Según un informe de 2020 elaborado por la Red Mundial de Monitoreo de Arrecifes de Coral (GCRMN, por sus siglas en inglés), desde 2009 se ha perdido el 14% de los arrecifes de coral del mundo. A raíz del fenómeno mundial de blanqueamiento de corales de 2023-2024, se espera que ese número aumente.
El blanqueamiento de los corales es causado por el aumento de las temperaturas de los océanos. A medida que aumenta la temperatura del agua, esto hace que los corales expulsen sus zooxantelas, dejando una cáscara blanca como el hueso y privando al coral de su principal fuente de alimento. “Con el tiempo, lo que sucede es que el coral se hace demasiado débil para competir con otros organismos, como las algas filamentosas, que pueden crecer demasiado sobre el coral y finalmente matar a toda la colonia”, dijo Torres-Pérez.
Otras amenazas para los arrecifes de coral provienen de las actividades humanas, como la contaminación o los daños físicos. “El aumento en la sedimentación debido a la mala gestión de los suelos se deposita en los arrecifes”, dijo Torres-Pérez, citando la escorrentía de las aguas pluviales urbanas y la deforestación como dos ejemplos de sedimentación. La sedimentación de los corales es la deposición y acumulación de sedimentos, como arenas finas o lodo, en un arrecife. Esto enturbia las aguas, bloqueando la luz solar que es fundamental para la fotosíntesis y reduciendo la capacidad de las zooxantelas de llevar a cabo este proceso.
Otra amenaza para los corales causada por los humanos es la eutrofización, o el aumento antinatural de nutrientes en el agua. “La eutrofización proporciona las bases para el desarrollo de las algas filamentosas, las cuales crecen mucho más rápido que los corales”, dijo Torres-Pérez. Algunos de estos nutrientes excesivos que están en el agua provienen de las aguas residuales que son liberadas en las aguas costeras o de la escorrentía de fertilizantes agrícolas en el océano. Las algas se alimentan del exceso de nutrientes y se convierten en proliferaciones masivas, que suprimen el crecimiento de los corales.
Asimismo, Torres-Pérez señaló que el daño físico causado por la actividad humana a los arrecifes puede ser el resultado de daños mecánicos, como el lanzamiento de anclas de barcos sobre los corales. Algunas técnicas de pesca, como la pesca de arrastre en aguas profundas (el arrastre de redes de pesca por el fondo del mar), también pueden dañar los arrecifes al arrancar y romper los corales desde su base. A una escala más individual, el daño a los corales también puede ser producido por las pisadas de los humanos o por la basura acumulada que dejan los bañistas.
¿Qué se está haciendo para proteger los corales, en la NASA y más allá?
Muchos arrecifes de coral en el mundo aún no están clasificados ni explorados, o aún no han sido descubiertos. El juego de la aplicación NeMO-Net de la NASA (disponible en inglés) espera cambiar eso. Torres-Pérez, quien es coinvestigador de NeMO-Net, describió cómo este proyecto de ciencia ciudadana funciona como un videojuego interactivo para teléfonos móviles, lo que permite a cualquier persona identificar corales. “Los usuarios pueden caracterizar diferentes componentes de un arrecife de coral basándose en imágenes en 2D [y 3D] de un arrecife de coral”, dijo Torres-Pérez, “lo cual entra en un componente de aprendizaje automático”. La información de estas clasificaciones se introduce en un modelo científico y ayuda a la NASA a clasificar y evaluar la salud de los arrecifes de coral de todo el mundo. Para obtener más información sobre NeMO-Net y cómo participar, visita su sitio web en inglés: http://nemonet.info/.
En 2022, Torres-Pérez fundó el programa Participación y Concientización de la Comunidad Oceánica utilizando Observaciones y Ciencia de la NASA para estudiantes Hispanos/Latinos (OCEANOS, por sus siglas en inglés), destinado a brindar oportunidades de actividades en oceanografía y en las áreas de ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM, por sus siglas en inglés) a la nueva generación de estudiantes hispanos y latinos en Puerto Rico. Durante este programa, los estudiantes construyen y ponen a prueba sus propios sensores ópticos de bajo costo, evalúan datos en un laboratorio de fitoplancton, replantan arrecifes de coral y crean organizadores gráficos para la presentación de sus trabajos. “Deseamos que los estudiantes se sientan seguros y capaces de seguir carreras en STEM”, dijo Torres-Pérez, “y queremos que se conviertan en agentes de cambio en sus comunidades para que comuniquen la importancia de conservar el océano”.
Fuera de la NASA, Torres-Pérez es miembro activo del Grupo de Trabajo para los Arrecifes de Coral de EE.UU. (USTRTF, por sus siglas en inglés), un organismo interinstitucional establecido en 1998 a partir de la Orden Ejecutiva 13089: Protección de los arrecifes de coral que tiene como objetivo conservar, proteger y restaurar los ecosistemas de arrecifes de coral.
Recursos para aprender más
Para obtener más información sobre los arrecifes de coral y cómo se les monitorea, Torres-Pérez recomienda consultar los recursos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés), los cuales cuentan con una sección en su sitio web dedicada a los corales. Un recurso resaltante de la NOAA para los arrecifes de coral es su sitio web (en inglés) Coral Reef Watch, el cual monitorea las temperaturas de la superficie del mar a escala global y local. Este sitio web da servicio a las organizaciones gubernamentales y no gubernamentales con sus productos de datos, los cuales son utilizados para monitorear y predecir los impactos climáticos en los corales a nivel mundial.
Por Katera Lee, Centro de Investigación Ames de la NASA
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