Por: Jorge Herrera, Biólogo Marino
Generalidades
Los corales son animales que pertenecen al filo Cnidaria que agrupa a los hidrozoarios, las medusas, los corales y las anémonas. La característica común a estos animales es la presencia de unas células especializadas llamadas cnidocitos que utilizan para defensa y ataque. La gran mayoría forman colonias, compuestas de cientos a miles de pólipos – unidad fundamental de la colonia, copias idénticas unos de otros, es decir son clones.
El pólipo tiene una estructura muy simple que consiste en un pie formado de un tejido blando, llamado mesoglea, una corona de tentáculos que rodean la boca que es central y una cavidad gastrovascular donde se lleva a cabo la digestión. Un tejido blando llamado cenosarco une a cada pólipo de la colonia, es decir que lo que favorece a un pólipo, favorece al resto y, al mismo tiempo, lo que perjudica a uno, perjudica al resto de la colonia.
Hay dos tipos de corales: corales blandos y corales duros o pétreos; los primeros, también llamados octocorales, ya que el número de tentáculos es de ocho o múltiplos de ocho, poseen un esqueleto blando de material quitinoso con espículas calcáreas que les permiten ser flexibles y a la vez resistentes. Su apariencia es como de arbustos ramificados que se mueven al vaiven del oleaje o se acuestan en el sentido de la corriente. Los corales duros o pétreos, llamados hexacorales, ya que el número de tentáculos es de seis o múltiplos de seis, producen su propio esqueleto duro de carbonato de calcio, sobre el cual van creciendo a lo largo del tiempo; pueden crecer de varias formas, de acuerdo a la especie, pueden ser ramificados, masivos, foliáceos o en forma de platos. Los corales pétreos tienen la capacidad de formar grandes colonias que, en conjunto, construyen enormes estructuras llamadas arrecifes de coral, ecosistemas con una enorme importancia ecológica y económica.
Se considera que los corales pétreos aparecieron en nuestro planeta hace más de 400 millones de años; el primer registro fósil data del Devónico, 390 millones de años antes de nuestra era. Los corales esclaractinios, como los actuales, aparecieron hace 240 millones de años. Hasta ahora, se han reportado unas 1500 especies, agrupadas en 25 familias. En Colombia, se conocen hasta ahora, 140 especies, 115 en el Caribe y 25 en el Pacífico.
Alimentación
Los corales, como animales, son capaces de obtener su propio alimento, atrapando, con sus tentáculos, pequeños organismos del zooplancton y materia orgánica que les pueda servir de alimento. Recordemos que los corales tienen en sus tentáculos una batería de células especializadas para cazar, llamadas cnidocistos. Estas poseen un organelo llamado nematicisto que consiste en un filamento con una punta en forma de dardo, enrollado en una cápsula que contiene veneno; cuando la presa es detectada, gracias a unos cilios muy sensibles, el dardo es lanzado a gran velocidad, enterrándose en el tejido, inyectando el veneno y paralizando a la presa. Esta es dirigida, luego, hacia la boca donde será ingerida y llevada hacia la cavidad grastovascular donde será digerida.
Un aspecto esencial en la vida de los corales es la asociación que establecieron, en algún momento de su evolución biológica, con algas microscópicas, llamadas zooxantelas. Estas microalgas, que obtienen del agua que los rodea, viven adheridas a sus tejidos y, a su vez, les dan el color al coral. Además, como plantas, gracias a la fotosíntesis, las zooxantelas producen azúcares y otros compuestos orgánicos y oxígeno que comparten con el coral; este, por su parte, le ofrece refugio al alga que, además, utiliza los desechos nitrogenados del coral para sus procesos metabólicos. Esta simbiosis ha alcanzado tal importancia que se considera que las zooxantelas proveen al coral, alrededor, del 70% de sus necesidades energéticas diarias. No solamente, conecta a las algas con los corales, particularmente, en la conversión de energía, en el metabolismo del animal, sino que también asegura un reciclaje eficiente de nutrientes en el ecosistema arrecifal.
Crecimiento – calcificación
Como se mencionó, anteriormente, los corales pétreos producen su propio esqueleto. El CO2 disuelto en el agua reacciona con esta formando iones bicarbonato; el coral los absorbe junto con el calcio disuelto en el agua; una vez al interior del tejido, el ión bicarbonato es transformado en carbonato que reacciona con el calcio para formar carbonato de calcio, el material que constituye el esqueleto del coral. En la medida en que cada pólipo va secretado el material para formar el esqueleto, la colonia irá creciendo en forma tridimensional. La tasa de crecimiento puede ser extremadamente lenta, sobre todo en las especies de crecimiento masivo, que puede llegar a ser de menos de un centímetro por año, hasta algo más rápida, en corales ramificados, que puede ser de hasta 10 centímetros por año. Cuando vemos colonias con crecimiento masivo de tres o cuatro metros de diámetro por otros tantos de alto, podríamos estar viendo colonias de alrededor de 400 años de edad.
Reproducción
Los corales han evolucionado desarrollando diferentes estrategias de reproducción , lo que les ha permitido sobrevivir en un ambiente cambiante y en ocasiones hostil, sobre todo, teniendo en cuenta su condición de organismos sésiles, es decir, que no se desplazan, quedando a merced de las condiciones que los rodean.
Los corales tienen dos tipos de reproducción: asexual y sexual. La gemación, la fisión y la fragmentación son ejemplos de reproducción asexual. Las dos primeras son utilizadas para la clonación de nuevos pólipos que permite el crecimiento de la colonia; en la gemación, aparece una pequeña yema que seguirá creciendo hasta convertirse en un nuevo pólipo; en la fisión, el pólipo se divide en dos mitades y cada una desarrollará las partes que les faltan, el resultado serán dos nuevos pólipos. La fragmentación se da, naturalmente, cuando se rompen trozos de la colonia a causa del oleaje, las tormentas o actividades de animales; estos fragmentos, si encuentran condiciones naturales, eventualmente, se podrán fijar al sustrato y convertirse en una nueva colonia.
La reproducción sexual la utilizan para mantener la diversidad genética de la especie y dispersarse geográficamente. En la mayoría de las especies, cada pólipo es hermafrodita – macho y hembra al mismo tiempo – y, aproximadamente, un tercio de ellas son de sexos separados (gonocóricas). Existen dos formas de reproducción sexual: liberación de gametos y cría de larvas.
En las especies hermafroditas, la liberación de gametos, también conocida como desove, se da en eventos masivos anuales en uno o más meses consecutivos, que puede variar según la especie; estos eventos están determinados por varios factores: el ciclo anual de temperatura del agua establece el mes, el ciclo lunar, el día y la puesta del sol desencadena el desove o liberación, que puede ser antes o después del ocaso como, usualmente, ocurre. Cada pólipo de la colonia forma paquetes de huevos y esperma unas horas antes del desove; estos, liberados al medio simultáneamente o por oleadas durante varios minutos, empiezan a derivar hacia la superficie, gracias a su flotabilidad positiva. Media hora después o más, los paquetes se rompen, los gametos son liberados y la fecundación se dará gracias a la atracción química entre espermatozoides y huevos. Los embriones (huevos fertilizados) forman parte del plancton durante algunos días y continúan su desarrollo hasta convertirse en larvas; estas ya maduras, con movilidad propia, empiezan a sumergirse hacia aguas más profundas, buscando un sustrato duro y adecuado para fijarse; proceso llamado asentamiento.
En las especies criadoras, la fertilización y la embriogénesis se da al interior del pólipo. Su ciclo reproductivo puede ir desde unos pocos meses hasta casi, continuamente, a lo largo de todo el año. Producen un menor número de larvas y de mayor tamaño que se asientan, casi inmediatamente, después de ser liberadas; además, presentan un color, normalmente, marrón debido a que ya tienen zooxantelas, heredadas de su criador; a diferencia de las especies liberadoras que, por un lado, liberan enormes cantidades de gametos para compensar la enorme pérdida de embriones durante las primeras fases de su desarrollo, y, por otro lado, adquieren las zooxantelas después del asentamiento.
Independientemente, de si la larva proviene de una liberación masiva o de haber sido criada al interior de un pólipo, el proceso de asentamiento es el mismo. Una vez encuentra ese lugar adecuado, sufre una metamorfosis, transformándose en un diminuto pólipo primario, con un tamaño no mayor a 1 mm de diámetro. Las semanas o meses siguientes serán críticos; para evitar ser cubierto por el sobre crecimiento de macro algas o la sedimentación, el pequeño coral tendrá que crecer “rápidamente”. Aquellos corales bebé sobrevivientes comenzarán a formar nuevas colonias, multiplicándose por gemación en clones, cada uno de ellos, constituyéndose en un pólipo individual, pero, fuertemente, relacionados entre sí.
Constructores de arrecifes
La alta disponibilidad de alimento, proveniente de dos fuentes – la suya propia y la de las zooxantelas, probablemente, les haya permitido a los corales alcanzar tamaños importantes y, a lo largo de millones de años, construir enormes estructuras vivas, llamadas arrecifes de coral. Los corales son considerados los mayores arquitectos naturales de la Tierra y su obra se extiende a lo largo y ancho de nuestro planeta, destacándose arrecifes como la Barrera Mesoamericana en el Caribe, el Triángulo de Coral en el Indo-Pacífico y la Gran Barrera de Arrecife en el Pacífico, extiendiéndose por más de 2.300 km a lo largo de la costa noreste de Australia, pudiendo ser observada desde el espacio.
Las necesidades ambientales de los corales determinan los límites de distribución de los arrecifes. Debido a la presencia de zooxantelas en sus tejidos, que necesitan luz para realizar la fotosíntesis, su distribución vertical está limitada por la profundidad de penetración de la luz, hasta, más o menos, 60 m de profundidad. De igual manera, debido a la dependencia de la luz, los arrecifes coralinos se desarrollan en aguas claras, con poca turbidez y pobres en nutrientes. Otro limitante es su necesidad de aguas cálidas, por lo que solo se encuentran en zonas tropicales y subtropicales con temperaturas de 20 a 28 °C. Estas condiciones hacen que los arrecifes de coral ocupen, actualmente, menos del 0,1% de la superficie del fondo marino.
Los arrecifes de coral, aunque prosperan en ambientes pobres en nutrientes, paradójicamente, son ecosistemas altamente productivos, albergando una alta diversidad de especies. Charles Darwin ya se desconcertaba ante estos hechos, intuitivamente contradictorios, los cuales llegaron a conocerse como la Paradoja de Darwin. Este misterio, aunque no ha sido desentrañado del todo, puede ser explicado por la estrecha relación entre los organismos que allí habitan, capaces de reciclar, de manera muy efectiva, la materia y energía dentro del ecosistema. Esto significaría que el ecosistema de coral se auto-perpetúa. Sin embargo, es importante resaltar que, así como presentan una altísima biodiversidad, son también ecosistemas, extremadamente, frágiles, muy susceptibles a cambios ambientales.
Aunque cada uno es único y presenta características específicas, en general, se pueden reconocer tres tipos de arrecifes. Los arrecifes en franja se proyectan directamente hacia el mar, formando una franja que corre paralela a la línea de costa continental o circundando islas. Los arrecifes de barrera están separados de la costa por una laguna, llamada laguna prearrecifal; ejemplos de este tipo son la Gran Barrera australiana y la Barrera Mesoamericana en el Caribe, frente a las costas de México, Belice y Honduras. Un tercer tipo de arrecifes son los atolones que se desarrollan sobre los cráteres de volcanes sumergidos y, por lo general, tienen forma circular u ovalada con una laguna central y algunas partes de la plataforma arrecifal emergidas como una o más islas. En el Indo-Pacífico existen más de 300 atolones, muchos de ellos utilizados, de manera malévola, en pruebas de armas nucleares.
En general, los tres tipos de arrecifes presentan semejanzas: del lado oceánico, denominado frente arrecifal, parten de mayores profundidades hasta cerca o muy cerca de la superficie y su inclinación varía de una pendiente suave (común en arrecifes de barrera) hasta una muy pronunciada, llamada “pared o escarpada” (común en arrecifes de franja). El frente arrecifal no constituye, solamente, una barrera plana contra la energía del oleaje, sino que se trata de una serie de prolongaciones en forma de espolones que alternan con cavidades más profundas de arena. Esta conformación es mucho más eficiente para dispersar la energía de las olas. Cada formación presenta un relieve de alta complejidad, dando como resultado ambientes muy diversos a lo largo y ancho de la plataforma que permiten el desarrollo de diferentes especies de coral y otros organismos.
Las zonas más someras están dominadas por corales ramificados, que, por su forma, son más aptos para crecer en zonas donde la energía del oleaje es mayor y tienen tasas de crecimiento más altas, ya que utilizan menos material para construir sus esqueletos, lo que los hace más frágiles. Lo que parecería una desventaja, es al contrario una ventaja adaptativa, ya que esa supuesta fragilidad les permite fragmentarse y crear nuevas colonias, recordemos que la fragmentación es una estrategia de reproducción asexual.
En aguas intermedias, predominan los corales masivos, columnares y cupulares. Estas especies son de crecimiento muy lento, ya que utilizan mucho material para construir sus esqueletos, y al mismo tiempo muy fuertes; de hecho son los que le dan mayor estructura, estabilidad y tridimensionalidad al arrecife. Por otro lado, sus formas les permiten recibir luz solar durante gran parte del día a medida que el sol va recorriendo la bóveda celeste, para que las zooxantelas puedan realizar la fotosíntesis.
A medida que la profundidad aumenta, es mucho más común ver corales encostrantes que crecen de manera horizontal, en forma de platos o discos, tratando de aumentar la superficie de absorción de luz, ya que esta es menor a mayores profundidades.
Además, los arrecifes coralinos pueden albergar un sinfín de otras especies de animales -invertebrados como esponjas, gusanos, moluscos, crustáceos y equinodermos, entre otros y vertebrados, principalmente, peces y, en ocasiones, tortugas y mamíferos marinos – y vegetales como algas y, en ocasiones, pastos marinos.
Beneficios para la humanidad asociados a los arrecifes de coral – Servicios ecosistémicos
Todo esta complejidad ha convertido a los arrecifes de coral en uno de los ecosistemas más importantes y estratégicos para el planeta y, por supuesto, la humanidad. Se estima que mil millones de personas se benefician directa o indirectamente, de los servicios ecosistémicos que brindan. Estos beneficios incluyen proporcionar una fuente de alimento y sustento, protección costera y atractivos turísticos, son fuente de inspiración y valores culturales y ofrecen un potencial enorme para la industria bio-farmacéutica a través de su inmensa biodiversidad.
De acuerdo a datos de la ONU, aunque ocupan solamente 285.000 km2, lo que equivale a menos del 0,1% de la superficie de nuestros océanos (calculada en 361 millones de km2), albergan hasta un 32% de todas las especies marinas nombradas hasta ahora, eso sin contar los microbios y hongos, El 37% de todas las especies de peces dependen de alguna manera de los arrecifes de coral, ya sea como habitantes permanentes de los mismos o que pasen una parte de su ciclo biológico en otros ecosistemas adyacentes, como manglares o praderas de pastos marinos y de allí migren a los arrecifes o que sean visitantes ocasionales buscando alimento o estaciones de limpieza.
Gracias a su estructura física, como ya se explicó, los arrecifes de coral son una barrera natural, reduciendo la energía del fuerte oleaje asociado a la erosión costera y mitigando de manera importante los efectos destructivos de eventos climatológicos de alto impacto, como las tormentas y los huracanes. Se estima que protegen una línea de costa de 150.000 km a lo largo de los más de cien países y territorios donde están presentes. De acuerdo a Resource Watch, se estima que los arrecifes reducen los daños esperados por tormentas globales en más de US$ 4 billones. La protección que proporcionan los arrecifes de coral se vuelven aún más importante en la medida en que se incrementa el nivel del mar y que las poblaciones y asentamientos costeras continúan creciendo.
Ocean Image Bank Nick Polanszky
Los arrecifes de coral constituyen una fuente importante de proteína animal y sustento para seis millones de pescadores en el mundo, la mayoría de ellos artesanales. Un estudio reveló que en el año 2011, el valor estimado de las capturas superó los US$ 6.8 billones. Se considera, también que las mujeres representan el 50% de la fuerza laboral en el sector pesquero, en general, y entre el 80 y 90% en el sector de la pesca artesanal.
Además, son un importante atractivo para el turismo doméstico e internacional en los más de 100 países alrededor del mundo donde están presentes, generando decenas de miles de puestos de trabajo, ingresos y divisas. Ofrecen recreación como actividades de buceo con tanque y snorkeling, playas de arena blanca y aguas tranquilas y cristalinas, las favoritas de los turistas. Según Marine Policy, antes de la caída abrupta del turismo debida al COVID-19, Los arrecifes de coral atraía un estimado de 70 millones de visitantes, anualmente, con gastos asociados de US$36 billones, según Marine Policy.
Amenazas a los arrecifes de coral
Sin embargo, toda esa maravilla expuesta hasta ahora, está siendo amenazada, brutalmente, por quien más se beneficia de ellos: ¡la humanidad! Los arrecifes de coral vienen enfrentando amenazas significativas naturales y, sobre todo, antrópicas desde hace décadas, incluyendo huracanes cada vez más frecuentes, contaminación en todas sus presentaciones, sobre explotación de los recursos pesqueros, además del uso de técnicas inadecuadas para su extracción, desarrollo costero de infraestructura y el cambio climático. Estos factores de estrés generan eventos de blanqueamiento masivos en corales y otros organismos, brotes de enfermedades y degradación de hábitat, entre otros, amenazando con el colapso del ecosistema e impactando de manera negativa a millones de personas que dependenden de ellos, como ya lo expusimos.
Según el PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente), los arrecifes de coral se encuentran en el centro de nuestra triple crisis planetaria: 1) la degradación de la biodiversidad, 2) la emergencia climática y 3) la contaminación desenfrenada resultante de décadas de producción y consumo insostenibles.
De todas estas amenazas, el cambio climático es el que alcanza mayor grado de afectación. Las olas de calor en las capas superficiales de los océanos son cada vez más frecuentes, de mayor duración y mayor intensidad, con consecuencias directas a los corales formadores de los arrecifes; por un lado, afectando la reproducción sexual natural y, por otro lado, desatando eventos cada vez más frecuentes de blanqueamiento.
Debido a las altas temperaturas superficiales, la reproducción sexual natural no se está llevando a cabo, ya que se ha comprobado que el espermatozoide pierde movilidad a temperaturas por encima de 28°C, reduciendo drásticamente la fecundación natural.
Fotos: Perry Institute for marine Science
Los incrementos de temperatura anormales hacen que los corales entren en un periodo de estrés y expulsen a las zooxantelas, lo que se traduce en una pérdida de color, que se conoce como blanqueamiento coralino. Pero lo más grave del blanqueamiento no es la pérdida de color, sino la pérdida de esa fuente de energía esencial para su subsistencia – recuerda que proveen alrededor del 70% de sus requerimientos nutricionales diarios. Por alguna razón, no del todo esclarecida, las zooxantelas que, naturalmente, son beneficiosas, y vaya sí lo son, cuando hay altas temperaturas, se vuelven nocivas para el coral y a este no lo queda otra más que expulsarlas. Si la temperatura desciende, los corales son capaces de reabsorber la zooxantelas, recuperar su color y, sobre todo, recuperar su salud. Si la anomalía térmica permanece por mucho tiempo, el coral puede morir de inanición o debilitarse de tal manera que sea muy susceptible a las enfermedades.
Eventos de blanqueamiento masivo de corales se han dado en varias ocasiones en las últimas 5 décadas. De acuerdo a la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos (NOAA), estamos viviendo el cuarto blanqueamiento masivo de corales de la historia moderna, el segundo en tan solo los últimos diez años.
Para no ir muy lejos, el año pasado (2023), en el Caribe colombiano, se registraron blanqueamientos en todas las áreas marinas protegidas (AMP) y no protegidas con presencia de arrecifes de coral: Parque Nacional Natural Corales del Rosario y de San Bernardo, Isla Fuerte, Rincón del Mar, en la Biósfera de la reserva Sea Flower que abarca los arrecifes alrededor de las islas de San Andrés, Providencia y aledaños y, algo menos, en el Parque Nacional Natural Tayrona, que afectó a la mayoría de las especies de coral formadoras de arrecifes. El evento comenzó en julio y para noviembre, los arrecifes se mostraban como paisajes blancos, con temperaturas de más 32 °C, incluso a profundidades por debajo de los 10 m, cuando lo ideal son temperaturas entre 26° y 28°C.
Los primeros meses del año 2024 registraron descensos de la temperatura por debajo de 30 °C, lo que permitió que, para marzo, muchas colonias se recuperaran; sin embargo, un alto porcentaje de otras habían muerto o estaban muy enfermas con pronóstico reservado y aún, hoy en día, se aprecian muchas colonias blanqueadas en los diferentes arrecifes mencionados. A este problema hay que sumarle la cantidad de otras enfermedades que están afectando a los corales; entre ellas, la llamada “enfermedad de pérdida de tejido de corales pétreos” (SCTLD por sus siglas en inglés), una enfermedad mortal que afecta a más del 50% de las principales especies formadoras de arrecifes, y que se propaga, rápidamente, entre arrecifes y dentro de los arrecifes ya afectados y que se encuentra en gran parte de los arrecifes del gran Caribe.
Restauración de arrecifes de coral en el Caribe
Elvira Alvarado y Valeria Pizarro, biólogas marinas, expertas en corales consideran que la suma de las diferentes amenazas que afectan a los arrecifes del Caribe, amplificadas por la SCTLD y el último evento masivo de blanqueamiento que se presentó en el Caribe, aumenta el peligro de estos ecosistemas y demanda acciones que reduzcan la pérdida y/o mitiguen estas amenazas, incluidas, generar nuevas áreas marinas protegidas, iniciativas de restauración y proyectos de conservación basados en la comunidad y en la naturaleza. Ellas nos cuentan que en la última década, la mayoría de los proyectos y/o programas de restauración de los arrecifes de coral se han centrado en fragmentar colonias de corales adultos para formar viveros, aprovechando el crecimiento vía reproducción asexual, que permite obtener nuevas colonias de coral en un período de tiempo, relativamente, corto, aunque la diversidad genética es, generalmente, baja. Recientemente, el uso de corales producidos sexualmente, o métodos de propagación de larvas viene tomando impulso; consiste en criar larvas y reclutas de coral, provenientes del cruce de gametos colectados durante eventos masivos de reproducción sexual; tiene la ventaja de producir muchos nuevos corales con alta diversidad genética; sin embargo, las tasas de crecimiento son tan lentas que los resultados pueden llevar varios años o décadas. Estos dos enfoques de restauración son importantes y, cuando se combinan, pueden ser efectivos para ayudar a que las poblaciones de corales se recuperen, sostiene Valeria.
Ahora bien, cualquier esfuerzo solo será exitoso si se abordan las causas de la degradación de los arrecifes. El problema más grave es que estas causas, principalmente, el cambio climático se salieron de control, y aunque se redujeran o se eliminaran, completamente, las emisiones de gases de efecto invernadero, principales responsables del mismo, el proceso de degradación de la naturaleza seguiría. Los corales han tardado millones de años para construir y sostener la vida en los océanos, y se considera que para el 2050 el 90% de los arrecifes de coral habrán desaparecido. Desafortunadamente, tenemos que decirlo, el futuro es desalentador. Para Valeria, ya no basta con llevar a cabo acciones de restauración, a estas se le debe sumar la construcción de centros de rescate en tierra para 1) asegurar un banco genético de corales, con el fin de evitar la extinción de dichas especies y 2) la producción permanente de reclutas de coral de estas especies, ya no solo en su hábitat natural, sino también en tierra, para fines de restauración. Ella nos cuenta que el proceso de rescate de corales implica colectar colonias sanas de especies cruciales en la construcción de arrecifes, de áreas no afectadas por enfermedades y colonias sobrevivientes, estratégicas de zonas afectadas por enfermedades, en especial SCTLD. Estas colonias se mantienen en instalaciones en tierra para protegerlas de infecciones, mantener la diversidad genética y propagar las larvas para la restauración durante sus eventos de desove de gametos.
Hemos disfrutado por décadas las maravillas que nos ofrecen los arrecifes de coral y, también, hemos visto su deterioro. A pesar del panorama oscuro, mantenemos la esperanza y no vamos a quedarnos cruzados de brazos, como espectadores pasivos. Nuestros proyectos son ambiciosos y a largo plazo; vamos a luchar, año tras año, para ayudar de la mejor manera a estas fantásticas criaturas.
«En lo que concierne al porvenir, ya no consiste en predecirlo, sino hacerlo posible» Antoine de Saint Exupéry, Citadelle, 1948
¡BUEN VIENTO Y BUENA MAR!
