Selección de indicadores de resiliencia

Monitoreo de arrecifes de coral, atolón de Palmyra. Foto © Tim Calver

Muchos factores contribuyen a la resiliencia de una comunidad de corales, como la presencia de poblaciones de peces herbívoros. Foto © David Obura

La resistencia de un arrecife está influenciada por factores ecológicos (por ejemplo, especies de coral resistentes, variabilidad de la temperatura) y factores relacionados con el estrés antropogénico. En el contexto de los ecosistemas de arrecifes de coral, estos factores, también llamados "indicadores de resiliencia", afectan si los corales se resisten y se recuperan del estrés y cómo lo hacen. Los científicos y administradores de arrecifes han colaborado para identificar y priorizar los indicadores de resiliencia; ref. este esfuerzo identifica los indicadores para los cuales existe una fuerte evidencia de un vínculo con la capacidad de los corales o de una comunidad de corales para resistir los impactos o recuperarse de las perturbaciones, e indicadores que pueden medirse o evaluarse de manera confiable.

Indicadores clave de resiliencia

Los científicos han dado prioridad a los siguientes indicadores y factores de estrés antropogénicos como los más importantes para apoyar la resistencia de los ecosistemas de arrecifes de coral; (clasificado de mayor a menor importancia percibida ref.). Los primeros seis (*) se consideran esenciales y será importante incluirlos en casi todas las evaluaciones de resiliencia. Consulte la Tabla 1 para obtener descripciones y posibles métodos para evaluar estos indicadores y factores de estrés.

Indicadores clave de resiliencia ecológica:

Factores estresantes antropogénicos clave:

Tabla 1. Una descripción de los indicadores de resiliencia recomendados, junto con las unidades comunes, y una lista de posibles métodos de campo (de Maynard et al. 2017).
Indicadores de resilienciaDescripción Métodos posiblesUnidades comunes
Especies de coral resistentesProporción de la comunidad coralina formadora de arrecifes formada por especies que han demostrado o se consideran relativamente resistentes al blanqueo térmico de corales (Marshall y Baird 2000; McClanahan et al. 2004).Nados cronometrados, cuadrantes, transectos de cinturón, transectos de punto de intersección% de comunidad
Diversidad coralUna medida cuantitativa que refleja la cantidad de especies de coral diferentes que hay en un conjunto de datos, al mismo tiempo que se tiene en cuenta la distribución uniforme de las especies. Los índices comunes expresan la probabilidad de que dos especies seleccionadas al azar de una comunidad sean diferentes.Índices: Índice de Shannon o SimpsonSin unidades
Biomasa herbívoraPeso por unidad de área de peces herbívoros.
e invertebrados. puede incluir todos los principales grupos funcionales de herbívoros (raspadores, herbívoros, excavadores, navegadores) o puede separarlos.
Nados cronometrados, transectos de cinturón, conteos de puntos estacionarioskg / 100m2, g / m2
Enfermedad del coralProporción de la comunidad coral que se ve afectada por enfermedades. Puede elegir usar una "prevalencia total", que combina todas las enfermedades y todos los corales, o un subconjunto de enfermedades o corales para evaluar los efectos de una enfermedad en particular o en un coral en particular.Transectos de cinturon% (de colonias afectadas; una 'prevalencia total'; es decir, todas o un subconjunto de enfermedades combinadas)
ReclutamientoAbundancia y densidad de corales recientemente sedimentados que tienen menos de 2 años.Cuadrantes# / m2
Variabilidad de la temperaturaVariabilidad de las temperaturas durante la estación cálida. Una mayor variabilidad se ha asociado con la resistencia al blanqueo.Detectado a distancia, disponible para todos los arrecifes de coral en resolución 4-km desde los archivos de teledetección de NOAASin unidades
Diversidad de herbívorosVer descripción de 'diversidad de coral'; Lo mismo para peces herbívoros e invertebrados. También se puede evaluar como el número de grupos funcionales de herbívoros clave presentes en una abundancia mínima (p. Ej., Raspadores, herbívoros, exploradores y excavadores).Nados cronometrados, transectos de cinturón, conteos de puntos estacionariosSin unidades (índices de diversidad) o número presente en una abundancia mínima
Hábitat / complejidad estructural.Tridimensionalidad del sustrato y grieta y hendidura. Profundidad y diversidad. Relación entre la distancia del contorno de la superficie del arrecife y la distancia lineal.Cadena sobre sustratom
Colonias madurasProporción de la comunidad bentónica compuesta por corales de larga vida (es decir,> 10 años).Nados cronometrados, transectos de cinturón, conteos de puntos estacionarios% de comunidad
Luz (estrés)Cantidad de luz por metro cuadrado que llega al sustrato durante las condiciones oceanográficas típicas durante la estación cálida.Requiere instrumentaciónvatios / cm2
Distribución de la clase de talla de coral.La uniformidad de los corales dentro de un rango de clases de tamaño que incluye reclutas y colonias maduras.Nados cronometrados, cuadrantes, transectos de cinturón, transectos de punto de intersecciónSin unidades
Adecuación del sustratoRelación que expresa el sustrato disponible para los reclutas de coral como adecuado e inadecuado para el asentamiento de coral.Nados cronometrados, cuadrantes, transectos de cinturón, transectos de punto de intersecciónSin unidades

Un artículo reciente ref. evaluó los patrones de recuperación de los sitios de arrecife 21 en las Seychelles durante un período de 17 año, abarcando un evento de blanqueo inducido por el clima. Los autores identificaron una serie de factores que afectan los patrones de recuperación, pero encontraron que la cuantificación de la complejidad estructural y la profundidad del agua antes del evento de blanqueo predijo con precisión la respuesta del ecosistema después del blanqueo.

"Varios factores pueden afectar las trayectorias de los ecosistemas de arrecifes luego del decoloramiento, pero, cuando sea necesario, solo la profundidad y la complejidad estructural pueden ser indicadores útiles del destino de los ecosistemas". ref.

Graham et al. (2015) encontró que la recuperación se favorecía cuando los arrecifes eran:

  • Estructuralmente complejo (cuando los valores antes de la perturbación eran> 3.1) y en aguas más profundas (> 6.6 m)
  • la densidad de corales juveniles y peces herbívoros fue relativamente alta (es decir,> 6.2 por m2 de corales juveniles; biomasa de peces herbívoros de 177 kg ha-1)
  • las cargas de nutrientes fueron bajas (relación carbono: nitrógeno en macroalgas> 38)

Aunque este estudio se centró en los arrecifes en las Seychelles, los autores señalan que los predictores son relevantes para los arrecifes a nivel mundial; específicamente, la profundidad y la complejidad estructural fueron predictores consistentes de los patrones de recuperación en 6 en otros países desde África Oriental hasta el Pacífico Sur.

La complejidad estructural captura la estructura proporcionada por los corales y la matriz de arrecifes subyacente, e influye en una variedad de procesos ecológicos, lo que contribuye sustancialmente a la diversidad y productividad general de muchos organismos asociados a los arrecifes. Los sitios más profundos pueden recuperarse mejor debido a la relación entre la penetración de la luz y el crecimiento de algas (las áreas menos profundas reciben una mayor penetración de la luz que estimula el crecimiento de las algas) o una mayor vulnerabilidad de los arrecifes menos profundos a perturbaciones como el decoloramiento recurrente de los corales o el daño por tormentas. Los investigadores han debatido si los niveles de nutrientes o la herbivoría son más importantes para los cambios o la recuperación del régimen de los arrecifes de coral, pero estos resultados sugieren que, aunque ambos son importantes, son factores de predicción menos seguros que la complejidad estructural, la profundidad y la densidad de los corales juveniles.

Cómo seleccionar indicadores

Si bien la lista de indicadores anterior puede usarse para ayudar a los gerentes a priorizar cuáles incluir en una evaluación de resiliencia o un programa de monitoreo, también puede ser útil para los gerentes revisar publicaciones clave para identificar indicadores adicionales para usar en su contexto local. ref.

Se deben seleccionar los indicadores que se cree que tienen fuertes vínculos con la resistencia o la recuperación basados ​​en el conocimiento local, y que se pueden evaluar de manera confiable utilizando la misma metodología para todos los sitios. Además, la evaluación de todos los indicadores debe estar dentro de la experiencia y los recursos disponibles.

Es útil seleccionar indicadores a través de un proceso de colaboración que incluya representantes de todas las agencias y grupos que puedan usar los resultados y productos del programa de evaluación o monitoreo.

¿Cuántos indicadores de resiliencia deben incluirse en una evaluación?

Se deben incluir seis indicadores de resiliencia ecológica prioritarios en cualquier evaluación de resiliencia, que incluye: especies de coral resistentes, diversidad de coral, biomasa de herbívoros, enfermedad del coral, cobertura de macroalgas y reclutamiento de coral. Además, es importante que los gerentes consideren que el número total de indicadores incluidos en una evaluación afectará el poder que tiene cada indicador para determinar el potencial de resiliencia; porque la importancia de cada indicador individual se diluye con cada indicador que se incluye.

Los administradores pueden usar los datos existentes o pueden necesitar recopilar datos nuevos para todos o algunos de los indicadores. Hay muchos métodos adecuados para evaluar los indicadores de resiliencia (consulte las secciones de Recursos en el Diseñando un Plan de Monitoreo y Evaluación y seguimiento Resiliencia de arrecifes; ver Analizando la resiliencia relativa para obtener información detallada sobre cómo analizar los datos una vez recopilados y recopilados.