Ecología de los arrecifes de coral
Los arrecifes de coral son algunos de los ecosistemas más valiosos del planeta. Si bien cubren solo alrededor del 0.1% del fondo del océano, albergan al menos una cuarta parte de todas las especies marinas y albergan aproximadamente 4,000 especies de peces y 800 tipos de corales. ref. Sin embargo, su valor se extiende mucho más allá de su diversidad biológica, ya que proporcionan innumerables bienes y servicios a las comunidades costeras que dependen de ellos. Ejemplos de estos servicios incluyen la pesca, el turismo y la recreación, la protección costera y fuentes de compuestos medicinales. ref.
Biología de los corales
Los corales son organismos vivos del filo Cnidaria. Hay dos tipos principales de corales: corales blandos y corales pétreos (también llamados corales 'duros'). Los corales pétreos del orden Scleractinia son los principales responsables de la formación de arrecifes a través de la producción y secreción de carbonato de calcio (p. Ej., CaCO3o piedra caliza). La mayoría de los corales formadores de arrecifes tienen una relación simbiótica con algas dinoflageladas fotosintéticas llamadas zooxantelas (o Symbiodiniaceae, anteriormente conocida como Symbiodinium). La relación se considera mutualista, donde el coral proporciona un ambiente protegido, dióxido de carbono (CO2) y nutrientes (nitrógeno y fósforo) a las algas, y las algas a su vez proporcionan oxígeno (O2) y carbono al coral a través de la fotosíntesis, lo que representa el 95% de las necesidades energéticas del animal coralino.
Las colonias de coral se consideran organismos modulares porque consisten en unidades morfológicas repetidas o pólipos. La forma en que se organizan estos pólipos dicta las diferentes formas o morfologías de crecimiento de las colonias de coral. Los términos descriptivos comunes incluyen ramificación, columnar, masivo, folioso, laminar, incrustante y de vida libre. ref.
Muchos pólipos clonales en una ramificación. Porites colonia en Australia. Foto © Margaux Hein
Los corales pueden reproducirse mediante reproducción asexual y sexual. La reproducción asexual ocurre a través de la gemación, donde un pólipo de coral se divide en clones formando dos pólipos, y la fragmentación, donde pedazos de colonias de coral se rompen o se desprenden y luego se reubican en una nueva ubicación en el arrecife en condiciones adecuadas. Las colonias de coral nuevas y genéticamente únicas se forman a través de la reproducción sexual. Hay dos modos de reproducción sexual: desove por difusión (en el que las colonias de coral liberan esperma y huevos en el agua) y crianza (en el que la fertilización ocurre internamente).
Arrecifes de coral
Los arrecifes de coral modernos (del Holoceno-Antropoceno) existen en los trópicos entre las latitudes de 30 grados norte y 30 grados sur, con algunas excepciones. Los corales generalmente están restringidos a estas áreas porque su relación simbiótica con las zooxantelas fotosintéticas requiere condiciones específicas de temperatura, luz y salinidad. Las principales regiones biogeográficas donde existen arrecifes de coral se encuentran en el Océano Atlántico, Australia, el Océano Índico, Medio Oriente, el Océano Pacífico y el Sudeste de Asia. ref.
Hay cuatro tipos de arrecifes:
- Arrecifes de franjas que crecen cerca de la costa y son las más jóvenes en desarrollo
- Arrecifes de barrera que están separados de la costa por un cuerpo de agua llamado laguna
- Arrecifes de parche esa que son arrecifes discretos y aislados que a menudo se encuentran entre arrecifes de barrera y de franja
- Atolones que se forman en los arrecifes oceánicos que rodean las islas. La isla puede hundirse debajo de la superficie con el tiempo dejando un anillo de arrecife que encierra una laguna central.
Arrecife del East Portland Fish Sanctuary, Jamaica. Foto © Steve Schill / The Nature Conservancy
Las diferentes áreas de un arrecife de coral se clasifican en zonas geomorfológicas debido a las diferencias en la luz, la acción de las olas, la temperatura y la sedimentación. Estas zonas pueden diferir dependiendo del tipo de arrecife (p. Ej., Franja, barrera, etc.) pero generalmente consisten en una laguna, arrecife trasero, cresta arrecifal, pendiente arrecifal y arrecife frontal. Los conjuntos de comunidades suelen variar en diferentes zonas de arrecifes y entre regiones debido a las diferentes condiciones ambientales y la capacidad competitiva de las especies de coral.
Interacciones biológicas
Hay muchas interacciones biológicas dentro de las comunidades de arrecifes de coral que afectan la salud y la aptitud de los corales, incluida la competencia, la herbivoría y la depredación (es decir, coralífera). Debido a que el espacio físico es un recurso limitante importante en los arrecifes y los corales son organismos sésiles, compiten con muchos otros organismos bentónicos, incluidos otros corales, algas, esponjas, hidrocorales (o 'corales de fuego') y corales blandos. La competencia entre los corales y las algas se está volviendo más frecuente con el aumento de las perturbaciones en los arrecifes de coral en las últimas décadas.
Las poblaciones sanas y diversas de herbívoros son fundamentales para mediar en la competencia entre corales y algas. Los peces herbívoros, en particular, juegan un papel importante en la resiliencia de los arrecifes al abrir espacio para el reclutamiento de coral y reducir el estrés en las colonias de coral existentes.
Los organismos que se alimentan de los corales, llamados coralívoros, consumen tejido, moco y esqueleto de coral. Esto incluye peces e invertebrados de casi todos los grupos taxonómicos, incluidos peces, caracoles, gusanos y cangrejos. El daño a los tejidos o esqueletos de los corales requiere tiempo y energía para que los corales se regeneren y se recuperen, lo que resulta en una reducción de las tasas de crecimiento de los corales. ref. capacidad reproductiva, ref. o aumento de las enfermedades de los corales a través de la vectorización. ref.
El caracol Coralliophila galea que se alimenta de corales alimentándose de coral cuerno de alce del Caribe Acropora palmata, dejando atrás el esqueleto blanco. Foto © Elizabeth Shaver
Hábitats conectados
Los arrecifes de coral a menudo se asocian con lechos de pastos marinos y manglares. Estos hábitats pueden estar muy conectados y esta conectividad puede ser especialmente importante para mantener el funcionamiento saludable de los arrecifes de coral.
Los lechos de pastos marinos se pueden encontrar en los arrecifes traseros, lagunas y lugares protegidos. Interactúan con el arrecife al recibir y estabilizar sedimentos, ciclar los nutrientes y proporcionar un hábitat de cría para algunas especies de peces e invertebrados. ref. Los lechos de pastos marinos también pueden reducir los niveles de enfermedades de los corales. ref. Los manglares se encuentran en las costas e interactúan con los arrecifes estabilizando los sedimentos terrestres, el ciclo de los nutrientes y proporcionando un hábitat de cría para los organismos de los arrecifes de coral. Otros beneficios de los manglares y pastos marinos incluyen amortiguar los impactos de las olas y las tormentas, ref. actuando como sumideros de carbono y reduciendo los impactos de la acidificación de los océanos. ref.
Manglares en República Dominicana. Foto © Rachel Docherty / Flickr Creative Commons