Arrecifes de coral

¿Qué son los arrecifes de coral?

Los arrecifes de coral son elevaciones en el fondo marino conformadas por la acción biológica de organismos denominados pólipos de coral. Estas estructuras biológicas se encuentran a baja profundidad en mares tropicales con temperaturas entre 20 y 30 ºC.

Los pólipos de coral pertenecen a la clase Anthozoa (filo Cnidaria), de anatomía simple. Existen corales blandos y duros, estos últimos son los que forman los arrecifes. La dureza viene dada porque forman una capa de calcita (carbonato cálcico cristalizado) sobre el cuerpo.

Los pólipos forman extensas colonias combinando propagación sexual y asexual y para su desarrollo requieren aguas saladas, cálidas, claras y agitadas. El desarrollo de estas colonias va creando una estructura que se establece como un refugio contra las corrientes y se comporta como un atractor de vida y nutrientes.

En los arrecifes habitan diversas especies de algas clorófitas, macroalgas (pardas, rojas y verdes) y algas coralinas. La fauna cuenta con numerosas especies de corales, peces, invertebrados, reptiles (tortugas) e incluso mamíferos acuáticos, como el manatí.

Entre los invertebrados están caracoles, pulpos, calamares, camarones, estrellas de mar, erizos de mar y esponjas marinas.

Los arrecifes coralinos más importantes del mundo son el Triángulo del Coral del sudeste asiático y la Gran Barrera de Coral de Australia. También el arrecife de coral Mesoamericano-Caribe y el arrecife de coral del mar Rojo.

Pese a su importancia para la ecología marina y la biodiversidad mundial, los arrecifes están amenazados. Entre los factores que hacen peligrar estos ecosistemas está el calentamiento global, la contaminación de los mares y la extracción de coral.

Igualmente, existen amenazas biológicas, como el crecimiento poblacional excesivo de especies devoradoras de coral, como la estrella de mar corona de espinas.

Se conocen desde la Antigüedad, y su nombre en griego (korallion) significa “adorno del mar”.

Características de los arrecifes de coral

– Formación calcárea. Están compuestos principalmente de carbonato de calcio, que es secretado por los pólipos constructores del arrecife (corales hermatípicos). Estos corales forman esqueletos duros que se acumulan con el tiempo y crean las estructuras masivas de los arrecifes.

– Formas diversas. Los corales que forman los arrecifes pueden adoptar diversas formas, como corales cerebro, corales cuerno de ciervo o corales mesa. Estas formas varían según las especies de coral y las condiciones ambientales, creando paisajes submarinos complejos y espectaculares.

– Colores  llamativos. Exhiben una variedad de colores brillantes, como rojos, rosados, verdes y morados. Se deben principalmente a las zooxantelas, algas simbióticas que viven en los tejidos del coral y contribuyen a la fotosíntesis.

– Crecimiento lento. Presentan un crecimiento extremadamente lento. En promedio, los arrecifes de coral crecen entre 1 y 3 centímetros por año, aunque este ritmo puede variar dependiendo de las especies y las condiciones del agua.

– Temperatura. Los arrecifes suelen desarrollarse en aguas tropicales, donde las temperaturas oscilan entre los 23 y 29 °C. Estas condiciones cálidas son indispensables para su desarrollo, aunque son sensibles a aumentos repentinos de temperatura.

– Aguas superficiales y claras. Crecen mejor en aguas claras y poco profundas, generalmente hasta una profundidad de 30 metros, ya que requieren luz solar para que las zooxantelas realicen la fotosíntesis. Por esta razón, suelen encontrarse cerca de costas o en atolones.

– Sensibilidad a la calidad acuífera. Los corales son extremadamente sensibles a los cambios en la calidad del agua, incluyendo la contaminación y la acidez del océano. El aumento de nutrientes, sedimentos o toxinas en el agua puede afectar su salud y crecimiento.

– Estructura. Forman complejas estructuras tridimensionales que incluyen paredes, lagunas, canales y pináculos. Estas formaciones físicas varían ampliamente dependiendo del tipo de arrecife (franja, barrera, atolón, etc.).

– Duración. Los arrecifes de coral son estructuras muy longevas. Pueden durar miles de años, ya que cada generación de corales se asienta sobre los esqueletos calcáreos de sus predecesores, creando una estructura acumulativa.

– Composición biológica mixta. Si bien los corales son los principales constructores, los arrecifes también se forman por otros organismos marinos que depositan carbonato de calcio, como moluscos, algas coralinas y esponjas, que contribuyen a la formación y consolidación del arrecife.

– La paradoja de Darwin. Darwin fue el primero en llamar la atención sobre la paradoja que representa el ecosistema del arrecife de coral, basada en la contradicción de un ecosistema tan diverso, desarrollándose en aguas pobres en nutrientes. Hoy esta paradoja se explica por el complejo reciclaje de nutrientes que ocurre en el arrecife de coral. Allí se establecen intrincadas redes tróficas (de alimentación) entre los diversos organismos que lo componen. Estas redes permiten que los escasos nutrientes circulen en el ecosistema sosteniendo la biodiversidad existente.

– Funcionamiento. La clave de su funcionamiento está en la asociación simbiótica de los pólipos con las zooxantelas. Estas algas microscópicas proporcionan los nutrientes a partir de la luz solar por fotosíntesis. Por esto, el arrecife conforma una plataforma que sirve de refugio y alimentación a muchos organismos marinos. Entre otras cosas, el arrecife tiene un efecto físico protegiendo de las corrientes y atrayendo una mayor concentración de nutrientes. Además de la asociación simbiótica coral-zooxantelas, se presentan algas y cianobacterias. Estas producen nutrientes mediante fotosíntesis, y las cianobacterias fijan nitrógeno ambiental. Las esponjas también establecen relaciones simbióticas con organismos fotosintéticos como cianobacteris, zooxantelas y diatomeas. Estos organismos se reproducen en su interior, le suministran nutrientes y periódicamente la esponja expulsa cantidades de ellos.

Formación de los arrecifes de coral

• Pólipos coloniales. Si bien hay pólipos de vida individual (actinias y anémonas), hay otros que forman colonias, creadas por la conexión de los tejidos de los pólipos individuales entre sí, que en este caso se llaman zooides. Todos los zooides son iguales y realizan las mismas funciones. Las colonias asumen diversas formas y pueden ser duras o blandas, debido a la formación o no de un esqueleto o polipero.
  • Esqueleto externo. Este polipero puede ser córneo, como en los abanicos de mar, o calcáreo, como en los corales. Los corales segregan una matriz de moléculas orgánicas sobre las cuales se deposita el carbonato de calcio cristalizado (calcita). Estas placas de calcita se denominan escleritos generados por células especializadas, y así se forman los corales duro que constituyen la base del arrecife coralino.
  • Formas. Las formas que asumen las colonias de cada especie de coral son variadísimas. Algunas son como cornamentas o ramas, otras parecidas a cerebros, a órganos de iglesia de tubos, abanicos y látigos.
• Reproducción. Los pólipos producen huevos y esperma, y cuando ocurre la fertilización, los huevos originan larvas ciliadas o plánulas. Las plánulas, luego de un periodo de vida libre, se depositan en el fondo y forman nuevos pólipos. Estos pólipos a su vez producirán asexualmente (gemación) otros pólipos asociados, y así sucesivamente, hasta formar una colonia.
• Formación del arrecife de coral. En un sustrato sólido de la región bentónica menos profunda se depositan las plánulas que darán origen a pólipos. Estos se multiplicarán, generando colonias cada vez más grandes. Si las condiciones de luz, temperatura y agitación del agua son las adecuadas, estas colonias crecen vertical y horizontalmente. Los pólipos viejos mueren, pero sus esqueletos calcáreos permanecen y sobre ellos se forman nuevas colonias. De esta manera se va conformando un arrecife biológico, llamado arrecife de coral.
  • Constructoras de arrecifes. Las especies de los géneros Acropora y Montipora se señalan como las principales constructoras de arrecifes de coral. Acropora es el género con mayor número de especies, llegando a más de 130, mientras que Montipora incluye 85 especies. En conjunto, representan más del tercio del total de especies constructoras de arrecifes de coral del mundo. Además de su contribución estructural a la formación del arrecife, contribuyen a la nutrición del coral. Esto es porque una vez muertos, ante la acción del CO2, su esqueleto se convierten en bicarbonato cálcico asimilable por los corales.

• Heterogeneidad del arrecife de coral. Hay diferencias marcadas entre la vertiente del arrecife de coral que da a la costa y la que enfrenta el oleaje de mar abierto. La cara que da al mar abierto crece más rápido y con mayor profusión de algas coralinas. La otra cara, estando en aguas más calmas, permite la acumulación de sedimentos. Entre estos, los segmentos coralinos dan origen a la llamada arena coralina, que pasará a formar parte de las playas. También hay variaciones en la dimensión horizontal y vertical del arrecife, determinadas por las especies dominantes, dependiendo de los requerimientos de luz y resistencia a las corrientes.
• “Arrecifes de coral” de aguas frías. Algunas especies del orden Scleractinia, como Madrepora oculata y Lophelia pertusa, forman algo parecido a arrecifes a grandes profundidades. Se hallan en aguas profundas y frías del mar del Norte, el Mediterráneo y el golfo de México.

Tipos de arrecifes de coral

• Arrecifes litorales o franjas. Estos arrecifes siguen la línea de la costa, prolongándola hacia el mar como si fuese una plataforma. Por ejemplo, los arrecifes de los cayos de las Antillas, de la Florida y de la costa norte de Sudamérica son de este tipo.
• Arrecifes barrera o barrera de coral. El arrecife está alejado de la costa lo suficiente como para que entre esta y el arrecife se conforme un canal de mar. En ocasiones, este canal es estrecho, pero en otras llega a ser inmenso, como en la gran Barrera Australiana.

• Atolones, o islas de coral. Se desarrollan mar adentro en forma de anillo, formando una isla con una laguna central. Son islas bajas, con playas de arenas blancas constituidas por restos de coral, con la laguna central abundante en vida marina, Muchos se distribuyen por la zona tropical del océano Pacífico.

Flora de los arrecifes de coral

Haciendo un uso extensivo de la palabra flora, hay que señalar que en el arrecife de coral se encuentran diversos organismos fotosintetizadores. Entre estos están las cianobacterias, las diatomeas, los dinoflagelados, como las zooxantelas, y algas.

• Algas. En los arrecifes de coral hay diversos tipos de algas, desde unicelulares a pluricelulares. Habitan aquí algas clorófitas (Chlorophyta), macroalgas (pardas, rojas y verdes) y algas coralinas (Corallinales).
  • Algas coralinas. Estas algas poseen un talo o cuerpo duro por contener depósitos calcáreos en sus paredes celulares, y presentan colores llamativos. Crecen incrustadas sobre los arrecifes y cumplen un papel ecológico importante como productoras primarias: sirven de alimento a diversas especies del arrecife de coral, como erizos y peces loros.

Fauna de los arrecifes de coral

Los arrecifes coralinos son los ecosistemas más diversos de todos los ambientes marinos y en ellos habitan cientos de especies.

• Corales. Uno de los más apreciados es el coral rojo (Corallium rubrum), por su intenso color. Otras especies que llaman la atención son los corales cerebro (familia Mussidae), cuya colonia tiene la forma de este órgano. Los grupos más importantes en la construcción del arrecife de coral son los géneros Acropora y Montipora. Hay corales que forman colonias foliáceas (parecidas a grandes hojas), como los de la familia Agariciidae. Otros corales asumen formas parecidas a hongos, como las especies del género Podabacia.
• Peces. Destaca el pez loro (familia Scaridae) el cual roe los corales alimentándose de las algas y otros organismos presentes. Otras especies son el pez trompeta (Aulostomus strigosus) y el pez cirujano (Paracanthurus hepatus). También es posible encontrar caballitos de mar (Hippocampus spp.) y morenas (familia Muraenidae).

• • Variados colores. Se caracterizan por ser hogar de peces de variados colores, como el pez payaso (Amphiprion ocellaris). la rabirrubia (Ocyurus chrysurus), el pez ángel emperador (Pomacanthus imperator) y el pez mandarín (Synchiropus splendidus).
  • Diversas formas. Otros presentan formas muy peculiares, como el pez pipa fantasma (Solenostomus spp.) o el pez sapo (familia Antennariidae). 
  • Tiburones y rayas. Debido a la abundancia de fauna marina, el arrecife de coral es visitado por diversas especies de tiburones y rayas. Por ejemplo, el tiburón de aleta blanca del arrecife (Triaenodon obesus), el tiburón de arrecife del Caribe (Carcharhinus perezii) y la raya de arrecife (Taeniura lymma).
• Invertebrados. Entre los invertebrados hay moluscos, camarones, erizos de mar (Echinoidea), estrellas de mar (Asteroidea) y esponjas (Porifera).
  • Moluscos. Allí habitan pulpos (Octopus vulgaris y otras especies), calamares (Teuthida), almejas gigantes (Tridacna gigas) y numerosas especies de caracoles. Entre estas últimas, el caracol depredador Conus geographus mata a su presa inyectándole insulina, y puede ser mortal para el ser humano.
  • Camarones. Algunas especies de camarones cumplen funciones peculiares en el arrecife. Por ejemplo, el camarón limpiador escarlata (Lysmata debelius), que se alimenta de parásitos y tejido muerto, por lo que los peces del arrecife acuden a él para limpiarse.
  • Estrellas de mar y ofiuros. Existen unas 1.900 especies de estrellas de mar, pero no todas habitan los arrecifes de coral. Entre las especies que se encuentran en este ecosistema, la mayoría se alimenta de pequeños moluscos, crustáceos y restos orgánicos. Sin embargo, la especie corona de espinas (Acanthaster planci), se alimenta de pólipos de corales duros. En condiciones de equilibrio, la corona de espinas no causa alteraciones significativas, solo forma parte de la red trófica. Pero cuando ocurren explosiones poblacionales de esta estrella, los corales se ven amenazados. Por otra parte, en los arrecifes también viven las arañas de mar (Ophiuroidea). Si bien parecen estrellas de mar, pertenecen a otra clase de equinodermos, tienen brazos flexibles y algunas se desplazan rápido. La estrella de mar cesta (Gorgonocephalus spp.) es un ofiuro que tiene sus brazos muy ramificados y se confunde con un coral.
  • Esponjas. Estos organismos cumplen un importante papel en el arrecife por su capacidad filtradora. Las esponjas filtran el agua del mar para obtener su alimento, por lo cual reducen la turbidez del agua. Tienen la capacidad de retener sustancias contaminantes con mucha eficiencia sin afectarse, y excretan amoniaco y mucílagos, que sirven de alimento para otros organismos del arrecife.

• Tortugas. Existen 8 especies de tortugas marinas conocidas, y todas visitan los arrecifes de coral. La de mayor tamaño es la tortuga laúd (Dermochelys coriacea), seguida de la tortuga verde (Chelonia mydas). También están la tortuga carey (Eretmochelys imbricata), la tortuga olivácea (Lepidochelys olivacea), la tortuga bastarda (Lepidochelys kempii) y la tortuga boba (Caretta caretta). Además, una especie endémica en los arrecifes coralinos australianos y malayos es la tortuga plana (Natator depressus).

• Manatíes. En el arrecife de coral mesoamericano habita la especie de manatí del Caribe (Trichechus manatus).

Principales arrecifes de coral en el mundo

El Triángulo del Coral

Ubicado en el sureste asiático, posee la mayor diversidad de corales del planeta (500 especies) y más de 2.000 especies de peces. Se extiende entre el complejo de islas de Indonesia, Filipinas, Papúa-Nueva Guinea, las islas Salomón y Timor Oriental.

Se han establecido una serie de parques nacionales para proteger su rica biodiversidad marina.

La Gran Barrera de Coral de Australia

Tiene más de 2.000 km de longitud y 150 km de ancho, siendo el más grande del mundo. Si bien este inmenso arrecife coralino solo ocupa el 0,1% de la superficie oceánica, alberga el 8% de las especies de peces del mundo.

El arrecife de coral mesoamericano-Caribe

Es el segundo arrecife de coral del mundo en longitud, extendiéndose por 1.000 km. Abarca desde la costa de México hasta Honduras en el mar Caribe.

En este arrecife coralino habitan cerca de 65 especies de coral, 350 especies de moluscos y 500 especies de peces.

El Caribe

Esa extensión continua mesoamericana se integra con todo el sistema de arrecifes de coral del mar Caribe. Abarca el resto de la costa centroamericana, la costa del Caribe colombiano y algunas áreas de la costa e insulares venezolanas.

De igual manera se encuentran arrecifes de coral en las Antillas Mayores y las Antillas Menores.

Arrecifes de coral del mar Rojo

Estos arrecifes de coral, aparte de poseer una alta diversidad biológica, parecen resistir condiciones de temperaturas altas y de acidificación.

Específicamente se han realizado investigaciones con la especie Stylophora pistillata. Los ejemplares fueron extraídos del golfo de Aqaba en la parte norte del mar Rojo, entre Egipto y Arabia Saudita.

Amenazas a los arrecifes de coral

• Calentamiento global. El aumento de la temperatura promedio a nivel mundial producto del efecto invernadero, incrementa la temperatura del agua, especialmente en zonas tropicales. Esto afecta sobre todo a las zooxantelas, y al reducirse sus poblaciones ocurre el llamado blanqueo del coral y su posterior muerte. Las causas del calentamiento global son fundamentalmente los gases de efecto invernadero que la actividad humana emite a la atmósfera.
• Exceso de nutrientes. Un suministro excesivo de nutrientes, especialmente nitrógeno y fósforo, afecta la supervivencia del arrecife de coral. La abundancia de nutrientes favorece el crecimiento de algas macroscópicas, que sombrean el coral y lo matan. El exceso de nutrientes puede ocurrir por el aporte proveniente de la costa a través de las aguas de escorrentía o de ríos. Estos flujos de agua arrastran desechos de productos agrícolas (fertilizantes y otros).
• Extracción de coral. Algunas especies de coral son demandadas comercialmente, porque su capa calcárea puede pulirse y usarse en joyería. Por ello, son intensamente extraídos para su venta, afectándolo irremediablemente.
• Amenaza biológica. La estrella de mar corona de espinas (Acanthaster planci) puede ser una amenaza para el arrecife de coral cuando aumentan sus poblaciones. Esta especie destruye el coral duro y el efecto sobre el arrecife llega a ser significativo, como en la Gran Barrera de Coral de Australia.
  • Posible causa. Posiblemente la causa de las explosiones poblacionales de esta estrella de mar sea la disminución de su depredador natural, el caracol tonel (Tonna galea). Esto es debido probablemente a que es una especie poco abundante y muy buscada por coleccionistas.

Referencias

1. Calow, P. The encyclopedia of ecology and environmental management.
2. Ketchum, J.T., Reyes-Bonilla, H. Taxonomía y distribución de los corales hermatípicos (Scleractinia) del Archipiélago de Revillagigedo, México. Revista de biología tropical.
3. Lesser, M.P. Experimental biology of coral reef ecosystems. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology.
4. Purves, W.K., Sadava, D., Orians, G.H., Heller, H.C. Life. The science of biology.
5. Sheppard, C.R.C., Davy, S.K., Pilling, G.M., Graham, N.A.J. The biology of coral reef.