El impacto de la conexión con el ecosistema en la resistencia de la barrera de coral
Año de publicación:
Número de Estudio:

10

Autor:

P. J. Mumby y A. Hastings

Abstracto:
  • Se ha observado dispersión ontogenética de animales entre muchos ecosistemas, pero aún no se comprende bien todo lo que significa en términos ecológicos. Modelando las consecuencias de la dispersión ontogenética de los peces de la barrera entre los manglares del Caribe y las barreras de coral adyacentes, logramos cuantificar las implicaciones más amplias de la conexión con el ecosistema para su función y resistencia ante las alteraciones causadas por el clima (cambio climático).
  • Se utilizaron datos empíricos para calcular el aporte de los manglares a la cantidad de peces loro que pastorean en dos barreras de coral. Se investigaron las consecuencias de que aumente el pastoreo simulando la dinámica de la sección superficial (3–6 m) y de profundidad media (7–15 m) de la barrera.
  • El mayor aumento en el pastoreo se registró en las barreras superficiales, pero se halló que tiene consecuencias insignificantes para la dinámica de la población de coral.
  • En contraste, a pesar de ser de relativa debilidad, el incremento del pastoreo en las barreras más profundas tuvo consecuencias de mayor peso: las que se encontraban cerca de los manglares experimentaron la recuperación del coral en las condiciones de los huracanes más intensos del Caribe, mientras que aquellos que no tenían conexión con los ecosistemas demostraron poca capacidad de recuperación.
  • Este asombroso resultado proviene de que las barreras presentan múltiples equilibrios estables y el enriquecimiento del pastoreo en los manglares de las barreras de profundidad media coincide con una zona de inestabilidad del sistema. Un pequeño aumento en el pastoreo cambió a la barrera más allá de punto de bifurcación, con lo cual mejoró la resistencia en forma masiva. Una subida relativamente grande del pastoreo en las barreras más superficiales tuvo consecuencias mínimas sobre el ecosistema ya que los niveles de pastoreo afectados resultaron ser más del doble de los niveles necesarios para exceder el punto de bifurcación correspondiente para este hábitat.
  • Síntesis y aplicaciones, los manglares del Caribe están sufriendo la deforestación a una velocidad mayor que los bosques tropicales; así y todo su función protectora contra los daños causados por huracanes se extiende no solo hacia la costa hasta los ecosistemas costeros sino también hacia el mar para aumentar la resistencia de las barreras de coral offshore. En términos más específicos, los mecanismos ontogenéticos de conexión con ecosistemas que incluyen peces loro podrían incrementar la probabilidad de que las poblaciones de corales se recuperen de los cambios provocados por el clima en los disturbios causados por huracanes. Es probable que los esfuerzos por obstaculizar la deforestación de los manglares y restaurar sus hábitats incrementen la probabilidad de recuperación de los corales en las barreras de profundidad media (7–15 m) después de disturbios. En general, las consecuencias de la migración ontogenética sobre el ecosistema no guardan una correspondencia obligatoria con la magnitud de los efectos observados a nivel local (p. e. el patrón de enriquecimiento de la especie que pastorea resultó ser el opuesto al de sus consecuencias para la resistencia de sistema). Por lo tanto, se debe ser cauto a la hora de interpretar la importancia funcional de los cambios en la abundancia de las especies para los procesos del ecosistema (p. e. la presión por el pastoreo y sus implicaciones para el crecimiento y la supervivencia de los corales). Los efectos de los cambios en la abundancia o los procesos tal vez se aprecian mejor si se usan modelos de ecosistema mecánico.
Principales Resultados y Conclusiones:
  • “Aquí, presentamos la hipótesis de que la respuesta de las poblaciones de corales a más pastoreo será mayor en aquellos hábitats que más se benefician de la conexión entre los manglares y la barrera” (855).
  • Este estudio utilizó un modelo de simulación de la dinámica de las barreras de coral “para investigar las consecuencias que tienen sobre el ecosistema las elevadas densidades de peces loro en las barreras conectadas con los ecosistemas de manglares (Fig. 1)” (855).
  • En los ecosistemas de las barreras de profundidad media, una especie de pez en particular, los Scarus iserti utilizaba el hábitat de los manglares para la mayoría de sus acciones: “La conexión de los manglares aumentó la biomasa de los Scarus iserti en Mesoamérica en un 42 %, pero no afectó la densidad de las demás especies de pez loro en ese hábitat (Mumby et al. 2004). El cambio que se manifestó en la biomasa se cobra el 50 % del incremento de la intensidad de pastoreo de los S. iserti en los sistemas de manglares ricos (0•14 % h –1 a 0•21 % h –1 en sistemas empobrecidos y ricos, respectivamente, promediado en los tres sistemas de tamaño de atolón en cada tratamiento). A pesar de que la especie de S. iserti es una de las más pequeñas de peces loro, con una longitud total típica de cerca de 20 cm, es también la más abundante. En promedio, los S. iserti comprenden el 20 % de la intensidad total de los peces loro que pastorean en las barreras que no tienen conexión con los manglares (en promedio de 30 sitios con barreras en las Bahamas y Belice). Si el aporte de los S. iserti al impacto total del pastoreo en los sistemas con menos manglares (es decir, el 30 % de las barreras 6 meses–1) fuera aislado (es decir, 20 % de 30 es 6) y enriquecido en un 50 % (es decir, tres unidades de impacto), la eficacia total del pastoreo en las barreras de profundidad media enriquecidas con manglares aumenta a 33 % 6 meses –1. En otros palabras, la conexión con los manglares aumenta las consecuencias totales del pastoreo de las comunidades de peces loro en las barreras de profundidad media en aproximadamente un 10 % (de 30 % a 33 % de la barrera)” (855).
  • En los ecosistemas más superficiales, los S. guacamaia se sustentaban mucho en el hábitat de manglares: “El mayor efecto de los manglares en las barreras superficiales es el sustento de los S. guacamaia adultos (Mumby et al. 2004; Dorenbosch et al. 2006)...Como no se podían capturar los peces individualmente, el modelo del impacto del pastoreo de los S. guacamaia se realizó presumiendo que la escala alométrica del tamaño de la mordida con el tamaño del cuerpo era la apropiada para el género. Los índices de mordida y los rangos de hogar se determinaron siguiendo ocho individuos en Bonaire y Belice durante 2 minutos. Las observaciones sobre el índice de mordida fueron de una precisión relativamente alta [error estándar (SE)/promedio]: de menos del 20 % (Andrew y Mapstone 1987). Un rango de hogar de 1600 m2 (una estimación conservadora) es mayor que el de muchos otros escáridos (Mumby y Wabnitz 2002), y el pastoreo que realiza esta especie representa alrededor del 14 % de la intensidad total de pastoreo medida para los sistemas de manglares empobrecidos (0•041 % h–1 de 0•302 % h–1). Incrementar los efectos totales del pastoreo en barreras superficiales (49 % 6 meses–1) en esta proporción genera un nuevo impacto del 56 % 6 meses–1. Combinar las contribuciones de los S. guacamaia y los S. iserti al pastoreo en las barreras superficiales, ricos en manglares terminar por impactar en una magnitud total del 57 % 6 meses–1, que es un enriquecimiento general del 16 % (8/49)” (858).
  • Los modelos demostraron que los manglares actúan como asistencia increíble a la recuperación de la barrera de coral después fenómenos naturales, tales como los huracanes: “Bajo intensos disturbios provocados durante décadas por los huracanes, las barreras que guardan conexión con los manglares lograron alcanzar altos niveles de cobertura de coral (> 50 %), sin importar el estado inicial de la barrera (Fig. 4b). Además, el impacto que generan los manglares en la resistencia fue mayor que la mitad de la frecuencia de los huracanes en una barrera con pocos manglares. En contraste, las que no tenían conexión con los manglares mostraron poco potencial de recuperación y alcanzaron una cobertura de coral mucho más baja. Por ejemplo, las barreras que partieron de una cobertura en mal estado del 10 % demostraron tener poca posibilidad de mejorar luego de 50 años (Fig. 4b). Incluso los que partieron de un estado saludable de los corales del 30 % (según los estándares actuales) no registraron incremento neto en la cobertura” (859).
Trabajos citados:

Andrew, N.L. y Mapstone, B.D. (1987) "Sampling and the description of spatial pattern in marine ecology." (Muestreo y descripción del patrón espacial de la ecología marina) Oceanography and Marine Biology Annual Review, 25, 39–90.

Mumby, P.J., Edwards, A.J., Arias-Gonzalez, J.E., Lindeman, K.C., Blackwell, P.G., Gall, A., Gorczynska, M.I., Harborne, A.R., Pescod, C.L., Renken, H., Wabnitz, C.C.C. y Llewellyn, G. (2004) "Mangroves enhance the biomass of coral reef fish communities in the Caribbean." (Los manglares mejoran la biomasa de las comunidades de peces de las barreras de coral en el Caribe) Nature, 427, 533–536.

Mumby, P.J. y Wabnitz, C.C.C. (2002) "Spatial patterns of aggression, territory size, and harem size in five sympatric Caribbean parrotfish species." (Patrones espaciales de agresión, tamaño territorial y tamaño del harén de cinco especias simpátricas de peces loro del Caribe) Environmental Biology of Fishes, 63, 265–279.