El coral cuerno de alce ( Acropora palmata ) es un coral importante para la formación de arrecifes en el Caribe . La especie tiene una estructura compleja con muchas ramas que se asemejan a las astas de los alces ; de ahí su nombre común. La estructura ramificada crea hábitat y refugio para muchas otras especies de arrecifes. Se sabe que el coral cuerno de alce crece rápidamente, con una tasa de crecimiento promedio de 5 a 10 cm (2,0 a 3,9 pulgadas) por año. Pueden reproducirse tanto sexual como asexualmente, aunque la reproducción asexual es mucho más común y ocurre a través de un proceso llamado fragmentación .
Aunque el coral cuerno de alce dominaba el Caribe a principios de la década de 1980, desde entonces la especie ha disminuido drásticamente en número. Los científicos han estimado que entre 1980 y 2006, cuando se incluyó en la Ley de Especies en Peligro de Extinción (ESA), la población disminuyó alrededor del 97%. Esta disminución se debió a una variedad de factores, entre ellos las enfermedades, el crecimiento de algas, el cambio climático, la acidificación de los océanos y la actividad humana. En mayo de 2006, el coral cuerno de alce fue incluido oficialmente en la lista de especies amenazadas de la ESA junto con otra especie del género Acropora , el coral cuerno de ciervo . Ahora se están realizando algunos esfuerzos de conservación para proteger la especie y promover una mayor variabilidad genética entre las especies.
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El coral cuerno de alce produce estructuras duras similares a astas compuestas de carbonato de calcio . Estas estructuras pueden tener más de 2 metros de alto y 13 metros de ancho y son de un color amarillento parduzco opaco. [3]
La principal fuente de nutrientes del coral cuerno de alce proviene de las algas fotosintéticas, las zooxantelas , que viven dentro de las células del coral. [4] Por lo tanto, el coral cuerno de alce depende en gran medida de la luz solar para su sustento, lo que lo deja vulnerable a una mayor turbidez o claridad del agua. Durante los episodios de blanqueamiento o los períodos prolongados de mayor turbidez, el coral cuerno de alce puede obtener alimento de fuentes de alimentos alternativas a través de la alimentación por filtración. [5]
Como se mencionó, el coral cuerno de alce tiene algas especiales viviendo en sus tejidos, conocidas como zooxantelas . Las zooxantelas satisfacen sus requerimientos nutricionales mediante la fotosíntesis, un proceso que convierte el dióxido de carbono y el agua en azúcares y oxígeno. El coral cuerno de alce proporciona hábitat para estas algas y, a su vez, recibe una fuente abundante de oxígeno, lo que les permite crecer rápidamente. [3]
El coral cuerno de alce también puede utilizar técnicas de alimentación por filtración para obtener alimento. Por la noche, el coral cuerno de alce utiliza sus tentáculos para atrapar zooplancton que nada libremente en el agua. El zooplancton realiza migraciones diarias . Por la mañana, el zooplancton se hunde hasta las profundidades del océano, donde los depredadores son escasos, y luego, al anochecer, vuelve a subir a la superficie. Al concentrar sus actividades de depredación durante la noche, el coral cuerno de alce gasta menos energía capturando grandes cantidades de presas. [3] Sin embargo, debido a que la alimentación por filtración requiere más energía que depender de las zooxantelas, el coral cuerno de alce solo recurrirá a este método de alimentación cuando las condiciones del agua sean malas y bloqueen la luz solar. [6]
El coral cuerno de alce vive en hábitats poco profundos, lo que le proporciona un acceso abundante a la luz. Como todos los animales, el coral cuerno de alce necesita oxígeno para sobrevivir, la mayor parte del cual obtiene a través de algas fotosintéticas especiales que viven en sus tejidos, llamadas zooxantelas. Por lo tanto, para ayudar a las zooxantelas a producir la mayor cantidad de oxígeno posible, el coral cuerno de alce vive en regiones poco profundas de entre 1 y 5 metros de profundidad para garantizar que la luz abundante llegue a las zooxantelas, maximizando así la fotosíntesis. [3] [6]
Estos corales se encuentran en aguas claras y poco profundas en las Bahamas, Florida, el Caribe y más allá, hasta las costas del norte de Venezuela. [4] La región más septentrional ocupada por el coral cuerno de alce se encuentra frente a la costa del condado de Broward, Florida. [7] El coral cuerno de alce, que se encuentra típicamente en aguas turbulentas y poco profundas que van de 1 a 5 metros, prospera mejor en zonas de alta energía donde la acción de las olas es frecuente. Este éxito se debe a que la acción de las olas aumenta la fragmentación, lo que permite que se formen más colonias nuevas. [4]
Debido a la fragmentación y a las rápidas tasas de crecimiento, el coral cuerno de alce fue la base principal en el desarrollo de los arrecifes de coral del Caribe. Durante los últimos 5000 años, el coral cuerno de alce, el coral cuerno de ciervo y el coral estrella comprendieron los arrecifes del sureste. [5] Las investigaciones han demostrado que el coral cuerno de alce evolucionó durante la época del Plioceno medio, hace 5,2-2,58 millones de años. [8] El clima inestable durante este período permitió que el coral cuerno de alce prosperara durante los eventos glaciales e interglaciales. Durante los eventos glaciales, los niveles del mar aumentan y provocan un aumento en la energía de las olas. Como se mencionó anteriormente, el coral cuerno de alce se desarrolla mejor en entornos poco profundos y que experimentan cambios de alta energía, lo que ayuda en el proceso reproductivo. [8]
A través de sus servicios ecosistémicos , el coral cuerno de alce aumenta el valor comercial de los arrecifes de coral.
Al igual que los cimientos de una casa, el coral cuerno de alce sustenta las comunidades de los arrecifes de coral. Sus ramas entrelazadas en forma de red crean una variedad de hábitats con topografías variables que, a su vez, sustentan diversas poblaciones de peces. [9] Estos hábitats sustentan criaderos de peces y los protegen de los depredadores, lo que aumenta la diversidad de los arrecifes. [6] Esta elevada diversidad hace que los arrecifes sean más atractivos para los turistas, lo que aumenta su valor económico.
Los corales cuerno de alce aíslan las playas y los arrecifes de las tormentas. Sus gruesas ramas absorben la energía de las olas de las tormentas y, a su vez, disipan la fuerza que se estrella contra las costas de las playas. [10] Con menos fuerza, las propiedades frente a la playa sufren menos daños, lo que reduce la demanda financiera necesaria para restaurar los hogares y los medios de vida de muchas personas.
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Las colonias de coral cuerno de alce viven durante siglos. Estas colonias crecen de 5 a 10 cm (2 a 4 pulgadas) cada año, alcanzando su tamaño máximo en 10 a 12 años. [7] El coral cuerno de alce saludable puede crecer hasta 13 cm (5 pulgadas) en longitud de rama al año, lo que lo convierte en una de las especies de coral de crecimiento más rápido. El coral cuerno de alce puede alcanzar un diámetro de 4 m (12 pies) de ancho y 2 m (6 pies) de alto. [4] En condiciones estresantes, las colonias de coral cuerno de alce y el crecimiento de fragmentos se desaceleran sustancialmente. Por ejemplo, el sitio de encallamiento del buque frigorífico Fortuna no mostró un crecimiento mensurable en los últimos diez años debido al estrés. [4] El coral cuerno de alce crea grupos espesos y entrelazados conocidos como matorrales. Los matorrales brindan refugio a otras formas de vida marina, como peces, crustáceos e invertebrados marinos, y consisten en muchos pólipos idénticos que han crecido juntos. [4] Estos grupos densos brindan protección a las costas contra grandes olas y tormentas.
El coral cuerno de alce es un hermafrodita simultáneo, lo que significa que en cada colonia de coral se producen tanto óvulos como espermatozoides. [4] A pesar de esto, la autofecundación no suele ocurrir. Para que se produzca una fecundación exitosa, se necesitan dos progenitores genéticamente distintos. Las tasas de reproducción exitosa son bajas en el coral cuerno de alce, lo que limita el crecimiento de nuevas colonias. La probabilidad de tasas de reproducción exitosas es baja en el coral cuerno de alce porque solo alrededor del 50% de los corales cuerno de alce son individuos genéticamente únicos. [11] El ciclo de reproducción del coral cuerno de alce ocurre una vez al año, después de una luna llena a fines del verano, durante los meses de julio, agosto o septiembre. Los gametos se liberan solo durante unas pocas noches al esparcir los huevos y el esperma en una columna de agua. Una vez fertilizados, los huevos se convierten en larvas que se asientan en superficies duras y comienzan el crecimiento de una nueva colonia. [5]
Por lo general, el coral cuerno de alce se reproduce asexualmente, su tipo de reproducción más común. Durante tormentas, olas fuertes o perturbaciones causadas por barcos, fragmentos de coral se desprenden y son transportados a otras áreas donde pueden comenzar nuevas colonias. Las nuevas colonias son genéticamente idénticas a sus colonias progenitoras, mientras que la reproducción sexual da como resultado nuevos genotipos. Además, a diferencia de la reproducción sexual, la fragmentación puede ocurrir en cualquier momento del año. [5]
Los datos cuantitativos disponibles sobre la distribución y abundancia del coral cuerno de alce son escasos. Las ubicaciones actuales del coral cuerno de alce incluyen las costas del sur de Florida y las regiones del norte del Golfo de México. [5] El coral cuerno de alce también se encuentra en las Islas de la Bahía de Honduras.
Existen cuatro hábitats críticos para el coral cuerno de alce que son esenciales para la conservación de esta especie. Las regiones específicas designadas y protegidas por la Ley de Especies en Peligro de Extinción como hábitats críticos incluyen regiones en Florida (1,329 millas cuadradas de hábitat marino), Puerto Rico (3,582 millas cuadradas de hábitat marino), St. John/St. Thomas (121 millas cuadradas de hábitat marino) y el área de St. Croix (126 millas cuadradas de hábitat marino). [6] [12]
Las poblaciones de coral cuerno de alce dominaban en el pasado la región sureste del hemisferio norte. Debido a los fenómenos de blanqueamiento, las enfermedades y el cambio climático, la población de este coral ha disminuido significativamente desde la década de 1980. En total, se ha perdido entre el 80 y el 98 % de la población de arrecifes de coral del Caribe. Un estudio longitudinal realizado entre 2005 y 2015 muestra que la población de coral cuerno de alce tuvo una disminución proporcional de 0,4 a 0,7 veces en la densidad de colonias en la totalidad de su área de distribución ocupada. [13] Esta disminución indica que, a pesar de los esfuerzos de conservación, la población sigue disminuyendo. En general, no existen estimaciones concretas de los tamaños de población actuales o históricos debido a limitaciones tecnológicas.
Varios factores limitan la cantidad de información sobre la historia de vida del coral cuerno de alce. Entre estos factores se incluyen la necesidad de herramientas adicionales para evaluar los cambios futuros en la población, la reproducción sexual y las perturbaciones ambientales. [5]
En las listas de la ESA, el coral cuerno de alce aparece junto con el coral cuerno de ciervo, A. cervicornia , porque ambos corales comparten el mismo género. Si bien en la literatura científica se los reconoce como dos especies distintas, habitan áreas de distribución similares y comparten muchas de las mismas características. [14]
Desde la década de 1980, las poblaciones de coral cuerno de alce han disminuido rápidamente en un 97% aproximadamente. [15] El coral cuerno de alce fue reconocido inicialmente como candidato para la lista de la ESA en junio de 1991, pero fue eliminado de la lista de candidatos en 1997 por falta de pruebas suficientes con respecto a su estado y amenazas. Sin embargo, se volvió a agregar a esta lista en 1999 debido a evidencia concreta de la disminución de su población. En abril de 2004, se transfirió de la lista de especies candidatas a la lista de especies de interés. [14]
En 2004, el Servicio Nacional de Pesca Marina (NMFS) recibió una petición para incluir el coral cuerno de alce, el coral cuerno de ciervo y una especie híbrida, A. prolifera , en la lista de especies amenazadas o en peligro de extinción. El NMFS determinó que la petición contenía información sustancial y estableció el Equipo de Revisión Biológica de la Acropora Atlántica (BRT) para revisar el estado de estas especies de coral. [15] El BRT incluyó un grupo diverso de expertos de muchos campos científicos diferentes, incluidos conservacionistas de corales. [14] El BRT publicó una revisión del estado el 3 de marzo de 2005, que resumía la literatura publicada relevante sobre estas especies, los comentarios del público y una evaluación sobre los esfuerzos de conservación actuales. [15]
La revisión del estado de la especie por parte del BRT concluyó que la ESA debería incluir al coral cuerno de alce en la lista de especies amenazadas, dada la importancia de sus contribuciones al ecosistema y la gravedad de las numerosas amenazas que afectan a la especie. Como especie que antes era abundante, su alta tasa de crecimiento le permitió mantenerse al día con los cambios del nivel del mar. La morfología ramificada creó hogares y protección para muchos otros organismos de arrecife. Desde su declive, ninguna otra especie de coral ha podido cumplir estas funciones ecosistémicas. Como se mencionó, la especie enfrenta muchas amenazas, que incluyen, entre otras, enfermedades, blanqueamiento inducido por la temperatura y daños físicos causados por huracanes. El BRT determinó que el coral cuerno de alce no estaba en riesgo de extinción, pero podría llegar a estarlo en el futuro previsible porque el tamaño de su población era bajo y se predijo que la gravedad de las amenazas aumentaría. [14]
Después de revisar el informe de situación de 2005 del BRT, el NMFS publicó una norma final sobre el estado del coral cuerno de alce el 9 de mayo de 2006. A partir del 8 de junio de 2006, la especie fue incluida en la lista de especies amenazadas de conformidad con la Ley de Especies en Peligro de Extinción de 1973. [15]
En 2012, se debatió sobre el estado del coral cuerno de alce y si debía reclasificarse de amenazado a en peligro de extinción. El motivo de este cambio propuesto fue la continua disminución de la población desde el momento de la inclusión en la lista de la ESA en 2006, así como la evidencia de un fracaso del reclutamiento en varias poblaciones. La persistente disminución de la población era posiblemente atribuible a varias amenazas crecientes, como la acidificación de los océanos y los niveles de estrés térmico.
Sin embargo, muchos miembros de la comunidad científica y del público expresaron su desacuerdo con esta reclasificación propuesta. Varios comentarios hicieron referencia a casos de aumento de la abundancia y recuperación de las poblaciones, y algunos citaron estadísticas de población y diversidad genética, así como modelos de población. Muchas personas argumentaron que se habían producido avances significativos en los proyectos de restauración en curso y temieron que la inclusión de este coral en la lista de especies en peligro de extinción posiblemente perturbaría y desalentaría los esfuerzos de conservación en curso.
En septiembre de 2014, el NMFS publicó una norma final sobre la inclusión en la lista de 65 especies de corales formadores de arrecifes. Esta norma incluía una reevaluación del estado del coral cuerno de alce. El coral se mantuvo en la lista de especies amenazadas debido a las preocupaciones del público de que su inclusión en la lista de especies en peligro de extinción podría afectar los proyectos de restauración en curso, ya que la gente podría considerarlos menos valiosos. [11]
El coral cuerno de alce enfrenta muchas amenazas globales, como el cambio climático, la acidificación de los océanos y la sobrepesca. [3]
Al igual que otras especies, el coral cuerno de alce está amenazado por el cambio climático . El cambio climático se refiere al calentamiento general de la temperatura media de la Tierra causado por las emisiones de carbono. Las temperaturas atmosféricas más cálidas también aumentan incidentalmente la temperatura del agua. Como se mencionó, el coral cuerno de alce tiene algas especiales llamadas zooxantelas, que viven en sus tejidos, lo que proporciona muchos beneficios. Sin embargo, cuando la temperatura del agua se calienta, el coral cuerno de alce expulsa sus zooxantelas. Sin sus zooxantelas, el coral cuerno de alce primero pierde su fuente principal de oxígeno, luego color y luego generalmente muere. [ cita requerida ] Además, el cambio climático aumenta la severidad y prevalencia de las tormentas, que pueden diezmar las poblaciones de coral cuerno de alce. [3]
Los corales cuerno de alce también se ven amenazados por la acidificación de los océanos . [ cita requerida ] La acidificación de los océanos se refiere a la creciente acidez del agua marina causada por la presencia cada vez mayor de dióxido de carbono disuelto, resultado de las emisiones de carbono. El esqueleto del coral cuerno de alce está hecho de carbonato de calcio. El dióxido de carbono forma enlaces químicos con el agua y, a través de reacciones químicas, elimina los iones de carbonato que los corales necesitan para producir carbonato de calcio. Con menos iones de carbonato, los esqueletos de los corales son más débiles y se rompen más fácilmente. [3]
Al igual que muchos corales, la sobrepesca afecta al coral cuerno de alce al reducir las poblaciones de peces que se alimentan de macroalgas dañinas. Las macroalgas dañan al coral cuerno de alce al producir sustancias químicas tóxicas y al disminuir el oxígeno disponible en las inmediaciones. Las macroalgas pueden dañar aún más al coral cuerno de alce al facilitar el crecimiento de patógenos. Además, las macroalgas reducen la cantidad de áreas adecuadas donde se adhieren las larvas del coral cuerno de alce, lo que reduce la capacidad de los arrecifes de este tipo para recuperarse. [16]
La contaminación local del agua, también conocida como aguas residuales , afecta negativamente al coral cuerno de alce al aumentar la prevalencia de la enfermedad de la viruela blanca, la abundancia de macroalgas y al aumentar la turbidez del agua. [ cita requerida ]
Los patógenos humanos que se encuentran en las aguas residuales no tratadas son especialmente dañinos para el coral cuerno de alce. Serra marcescens , comúnmente llamada enfermedad de la viruela blanca , es extremadamente letal y contagiosa. [17] La enfermedad primero hace que el coral emita una mucosidad maloliente, seguida de la formación de lesiones gruesas , que luego se caen, eliminando el tejido del coral. Estas lesiones crecen rápidamente y pueden crecer hasta 10,5 cm 2 por día, causando una pérdida de tejido de 2,5 cm 2 por día. [18] Esta enfermedad ayudó a poner al coral cuerno de alce en la lista de especies en peligro de extinción en 2006 después de que un caso de Serra marcescens acabara con el 75% de los corales del Caribe en 2005. [17]
Las aguas residuales no tratadas también contienen altos niveles de nutrientes, que aumentan el crecimiento de las macroalgas. Como se mencionó anteriormente, este crecimiento de macroalgas es perjudicial para la supervivencia de los cuernos de alce. [16]
Otro factor estresante es el aumento de la turbidez del agua, que puede ser consecuencia de una gran variedad de problemas, como aguas residuales sin tratar y actividades de erosión de las playas . El coral cuerno de alce vive en regiones muy poco profundas, lo que permite que sus zooxantelas fotosintéticas reciban mucha luz. Cuando las aguas se vuelven turbias, se impide el acceso a esta luz. Con menos luz disponible, se produce menos fotosíntesis y, por lo tanto, las zooxantelas producen menos oxígeno. Como se dijo anteriormente, la mayor parte del oxígeno que reciben los corales proviene de sus zooxantelas, por lo que sin este oxígeno, el coral cuerno de alce puede asfixiarse rápidamente y morir. [19]
Todos estos factores de estrés debilitan a los corales de forma independiente, pero en conjunto reducen la posibilidad de que los corales sobrevivan a un solo factor de estrés.
Antes de la inclusión en la lista de la ESA en 2006, no existían mecanismos regulatorios para proteger el coral cuerno de alce. Existía cierta documentación con regulaciones; sin embargo, ningún documento mencionaba específicamente por su nombre al coral cuerno de alce ni a ningún otro coral Acropora.
La mayor parte de la reglamentación existente tenía como objetivo proteger a los corales de los impactos físicos ocasionados por los aparejos de pesca, el anclaje y el encallamiento de los buques. La ley de Florida protege a los corales Scleractinia , así como a los corales Milleporina, de la recolección, la explotación comercial y el daño físico directo. Puerto Rico también estableció leyes similares para proteger a los corales y fomentar la conservación. En 2001, el Servicio de Parques Nacionales estableció dos monumentos nacionales: el Arrecife de Coral de las Islas Vírgenes y el Monumento Nacional del Arrecife de Buck Island . La creación de estos dos monumentos estableció miles de acres de zonas no extractivas. [15]
Si bien Estados Unidos ya contaba con algunas políticas antes de la inclusión en la lista, muchas otras naciones no las tenían. Dado que el área de distribución del coral cuerno de alce se extiende a lo largo de las costas de varios países diferentes, la inconsistencia en las políticas planteó un problema. La inclusión oficial del coral cuerno de alce permitió el establecimiento de una protección más específica.
En marzo de 2015, el NMFS publicó un plan de recuperación que describía claramente los objetivos y esfuerzos de conservación para el coral cuerno de alce. En este documento se indicaba que los principales objetivos eran aumentar la abundancia de esta especie y proteger la diversidad genética en toda su área de distribución. [20]
Este último objetivo es especialmente importante para la conservación. El coral cuerno de alce es capaz de reproducirse tanto sexual como asexualmente; sin embargo, la reproducción asexual es más común, lo que ha dado como resultado que solo alrededor del 50% de los corales cuerno de alce sean individuos genéticos. [11] La falta de variación genética hace que la especie sea más susceptible a las amenazas y, por lo tanto, es un foco importante para la conservación.
La mayoría de los proyectos de restauración en curso del coral cuerno de alce implican la creación de áreas protegidas, cuyo objetivo es promover la reproducción y el crecimiento minimizando algunas de las amenazas a la especie.
El 26 de noviembre de 2008, el NMFS emitió una norma final, vigente desde el 26 de diciembre de 2008, que designaba 2959 millas cuadradas (7664 km2) como hábitat crítico para el coral cuerno de alce. El hábitat descrito se compone de cuatro áreas diferentes, que incluyen las costas que rodean Florida, Puerto Rico, el área de St. John y St. Thomas, y St. Croix. Estas áreas fueron elegidas específicamente porque contienen las características superficiales que son necesarias para la conservación del coral cuerno de alce. Para aumentar la cantidad de eventos exitosos de reproducción sexual y asexual, la especie requiere superficies duras dentro de profundidades de agua que van desde la línea de marea alta media hasta aproximadamente 30 metros. [6]
En 2009, el gobierno de los Estados Unidos promulgó la Ley de Recuperación y Reinversión Estadounidense, que proporcionó fondos para la conservación de los corales a través del Departamento de Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). Esta financiación permitió la creación de una red de viveros de coral en las aguas de la costa sur de Florida y las Islas Vírgenes de los Estados Unidos para la recuperación del coral cuerno de alce. Los viveros han demostrado ser útiles para realizar investigaciones genéticas que facilitan el crecimiento y la restauración general de los arrecifes. [11]
Incluso 14 años después de haber sido catalogado como amenazado, el coral cuerno de alce sigue siéndolo. Este fracaso se debe en parte a los procedimientos que exigían mucho tiempo y energía para rehabilitar los arrecifes de coral cuerno de alce. Estos procedimientos requerían que el coral se cultivara durante meses o años en viveros antes de plantarlo en el océano. Sin embargo, una nueva investigación sugiere que el coral cuerno de alce se puede plantar en el océano después de solo dos semanas de haber sido criado en un vivero. Esta disminución del tiempo de crianza hace que ahora sea aproximadamente 30 veces más barato criar coral cuerno de alce. Esta reducción de costos hace que sea financieramente más fácil para las naciones restaurar sus arrecifes. [21]
