Japón – Restauración | Red de Resiliencia de Arrecifes

Un ensayo de restauración de arrecifes de coral a gran escala espacial

Ubicación

Prefectura de Okinawa, Japón

El desafío

Los arrecifes de coral en la prefectura de Okinawa, Japón, son hábitats importantes que sustentan una alta diversidad biológica y pesquerías y industrias turísticas de alto valor. Sin embargo, a principios de la década de 2000, la cobertura de coral alrededor de las islas de Okinawa había caído por debajo del 10% debido a una variedad de alteraciones que incluyen blanqueamiento, depredación por acanthaster cf. solaris, erosión del suelo y eutrofización. En 2010, el gobierno de la prefectura de Okinawa declaró una “visión del siglo XXI para Okinawa” que tenía como objetivo revisar los valores económicos y públicos de los arrecifes de coral y las costas naturales y desarrollar un nuevo sistema / marco para su conservación y restauración.

Acciones tomadas

El gobierno de la prefectura llevó a cabo un proyecto de 7 años (2010-2016) para el desarrollo técnico y la investigación sobre la restauración de los arrecifes de coral, acompañado de varios otros proyectos sobre la conservación de los arrecifes, incluida la conciencia pública y la educación. El proyecto contenía 2 programas principales; 1) estudio piloto de trasplante de coral a gran escala espacial, y 2) investigación sobre restauración de arrecifes de coral.

El estudio piloto de trasplante de coral a gran escala espacial se llevó a cabo en tres lugares: pueblos de Onna, Yomitan y Zamami. Actividades incluidas:

Producción de colonias de semillas (juveniles)
Cultivo de corales en un vivero
Trasplante (a las 3 ha)

Figura 1. Mapa de la isla de Okinawa.

La investigación sobre restauración de coral incluyó:

Revisión de la literatura sobre cultivo y trasplante de coral.
Realización de análisis genéticos de poblaciones de coral para la diversidad genética
Evaluación de la densidad apropiada de colonia de semillas para trasplante de corales

¿Qué tan exitoso ha sido?

Se desarrolló un ciclo sistemático de producción de semillas y procesos de vivero para la restauración a gran escala para proporcionar semillas de coral en 3 hectáreas.

En la aldea de Onna, todas las semillas de coral para trasplantar se produjeron a partir de la reproducción asexual de colonias cuidadas que consistieron en 20 Acropora especies y otras 30 especies de coral. También se produjeron semillas de coral por reproducción sexual en institutos de investigación privados en las islas Aka y Kume para trasplantar.
En la aldea de Yomitan, las semillas de coral se produjeron en la instalación local con reproducción asexual para trasplantar.
En la aldea de Zamami, se recolectaron semillas de coral de los reclutamientos naturales en las cuerdas de la instalación de acuicultura en la aldea. Las semillas también se produjeron a partir de las larvas naturales durante el desove masivo para trasplantar.
El área de plantación con semillas por reproducción asexual fue más alta en la aldea de Onna con un área de 2.74 ha. El número de semillas también fue el más alto en la aldea de Onna con 104,687 colonias.

Fase de producción de semillas: reproducción sexual. Foto © Gobierno de la Prefectura de Okinawa

Fase de producción de semillas: Reproducción asexual. Foto © Gobierno de la Prefectura de Okinawa

Fase de vivero: Semillas de coral con dispositivos de sustrato. Foto © Gobierno de la Prefectura de Okinawa

Granja de colonia de donantes. Foto © Cooperativa Pesquera de Onna Village

Trasplante en el sitio de restauración. Foto © Gobierno de la Prefectura de Okinawa

Para la fase de investigación, se recopiló información actual y pasada sobre el trasplante y la restauración de coral para resumir y desarrollar recomendaciones para futuros esfuerzos de restauración. En este proyecto también se realizó un análisis genético de las poblaciones de coral para examinar la diversidad genética de las colonias de semillas cultivadas. Finalmente, se evaluó la densidad de población de las colonias trasplantadas para identificar la densidad adecuada para una reproducción exitosa.

Un análisis genómico del coral. Acropora digitifera (Dana, 1846) mostró que la especie no tenía una sola población de genes en las islas Nansei, incluida Okinawa, pero que había marcadores específicos a nivel de ADN para diferentes áreas y localidades insulares.
Acropora tenuis (Dana, 1846), una especie popular para la restauración de corales, tenía al menos 2 poblaciones genéticas en aguas de Okinawa. Sin embargo, estas 2 poblaciones no se identificaron claramente, pero tenían diferentes estructuras genéticas de población según el sitio.
El análisis genético reveló que la estructura genética de la población de coral era compleja alrededor de la prefectura de Okinawa y las colonias de semillas y las colonias de donantes para trasplantes deben recolectarse del sitio cerca del trasplante para evitar la destrucción y alteración de la estructura genética de la población. Como Acropora tenuis (Dana, 1846) no mostró ninguna población clonada en su hábitat natural, la colonia de semillas para la restauración debería ser producida por reproducción sexual. Incluso cuando se utilizaron semillas de reproducción asexual para trasplantar, las colonias donantes deben identificarse en genotipos y las colonias de semillas deberían trasplantarse en diferentes lugares para una fertilización exitosa con diferentes genotipos cuando estén maduros.

Lecciones aprendidas y recomendaciones.

El proyecto encontró 3 lecciones importantes aprendidas:

El costo de producción de semillas sigue siendo alto y debe reducirse para una restauración sostenible.

- La producción de semillas por reproducción asexual costó JPY2,000 (US $ 39) por colonia de semillas en comparación con JPY2,700 (US $ 24.82) - JPY3,500 (US $ 32.18) por semillas producidas por reproducción sexual.
- Mejorar la rentabilidad de la producción de semillas requeriría simplificar y optimizar las técnicas para la reproducción sexual y asexual, y mejorar la supervivencia después de la plantación.

Importancia del sistema sostenible en el manejo de arrecifes a nivel local

- La aldea de Onna mostró una restauración exitosa liderada por las Cooperativas Pesqueras durante el proyecto. Esa aldea ha tenido un gran entusiasmo y una política de desarrollo sostenible desde que comenzaron los esfuerzos de conservación de corales en 1998 después de que experimentaron un blanqueamiento masivo de corales. La cooperativa de pesca del pueblo ha tenido muchos proyectos para prevenir la erosión del suelo, la eutrofización y la depredación de acanthaster solaris, y proteger no solo sus recursos pesqueros sino también los recursos turísticos. En 2018, la aldea fue declarada "aldea de coral" para responder a otro evento de blanqueamiento masivo de corales que ocurrió en 2016 y continuar abordando los desafíos de la conservación de los arrecifes para el desarrollo sostenible. Estas experiencias han acelerado su política de conservación y sus actividades sobre el uso sostenible de los recursos naturales y han llevado a acciones de restauración de arrecifes a largo plazo.
- Se debe enfatizar el desarrollo de la comunidad local para la gestión sostenible de los recursos en el contexto de la restauración del arrecife.
- La conciencia pública y la educación de la comunidad apoyarían acciones sostenibles a largo plazo sobre la restauración de arrecifes y el manejo integrado a lo largo de la costa.

Se necesitan contramedidas contra el blanqueamiento de los corales inducido por las altas temperaturas del agua.
- Tanto las colonias de coral trasplantadas como las naturales sufrieron graves daños por el blanqueamiento masivo en 2016.
- Una mayor investigación sobre los sitios vulnerables, la cepa genética de resistencia a las altas temperaturas del agua y el desarrollo técnico del sombreado de la luz solar natural proporcionarían posibles contramedidas contra el blanqueamiento de los corales.

Para dar seguimiento a estas lecciones, se está llevando a cabo un nuevo proyecto hasta 2022 para abordar los desafíos de mejorar la supervivencia y el crecimiento de las semillas, aumentar la investigación sobre la dispersión de larvas y la dinámica de la población de la colonia trasplantada, y la efectividad de los valores ecológicos, económicos y sociales. , de restauración de arrecifes para comunidades locales.