La necesidad de generar información científicamente validada para el apoyo de la toma de decisiones en manejo de sistemas costeros fue lo que impulsó la creación del Programa de Investigación Espacial en Ambientes Costeros y Marinos (Piesacom) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), que a partir de las preguntas ¿qué hay?, ¿dónde está?, ¿cuánto hay? y ¿en qué condición está?, busca trazar los patrones de distribución y las interrelaciones de los ambientes y recursos marinos y costeros de los arrecifes coralinos y los paisajes subacuáticos de la zona sublitoral.

Entrevistado por la Agencia Informativa Conacyt, Joaquín Rodrigo Garza Pérez, responsable del Piesacom, señaló que el componente de investigación de campo se enfoca en el registro de variables ambientales y biológicas a través del buceo y, en el laboratorio, con ayuda de imágenes de satélite y sistemas de información geográfica, se generan mapas de los atributos del sistema con el fin de generar líneas de base de información acerca de los recursos.

“Nuestra filosofía es que una imagen es más valiosa que mil palabras, por lo que los mapas son una herramienta de fácil comunicación de la información; vamos más allá de los diagramas y las gráficas, ya que en un mapa podemos mostrar dónde hay más, dónde hay menos y puede relacionarse directamente con la realidad como la vemos, por lo que son herramientas muy valiosas para los tomadores de decisiones”, apuntó Garza Pérez.

Piesacom inició en 2006 en la Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación (UMDI) Sisal de la Facultad de Ciencias de la UNAM, siendo los fondos marinos de Sisal y el banco de Campeche las zonas exploradas en los primeros trabajos de investigación desarrollados en el programa. En 2012, con la incorporación de nuevos académicos en líneas de investigación afines en la UMDI-Sisal, el Piesacom se integró a un grupo de trabajo denominado Sodemac (Soporte para la toma de decisiones de manejo costero).

Aventura metodológica

El cálculo de los tiempos de buceo en el trabajo de campo es uno de los más determinantes y se realiza con base en la profundidad a la que se encuentran los arrecifes o los fondos marinos investigados, ya que el aire con que se cuenta y la exposición al nitrógeno son las principales limitantes. Con ese diseño se recogen las muestras mediante videotransectos con una videocámara de alta resolución protegida por un estuche hermético.

De acuerdo con Araceli López Patoni, quien realizó su tesis de maestría en Piesacom, se hace un registro fílmico del fondo y se mide al mismo tiempo la complejidad topográfica, es decir, el relieve de la superficie del fondo, su estructura tridimensional y se censa la cantidad de peces de manera visual. Un buzo va con una cámara, otro mide la estructura del fondo y uno más identifica las especies de peces, contando cuántos individuos observa y estimando sus tamaños.

“A partir de esto ya tenemos una impresión en general de cómo es ese sitio, de las comunidades bentónicas, de peces y de la estructura tridimensional; con todo eso nos vamos al laboratorio y hacemos un análisis de los videos, anotando las especies que hay, los porcentajes de cobertura de cada uno de los componentes del fondo y eso establece la estructura comunitaria y los atributos del paisaje para saber qué tanto hay de cada cosa en el fondo”, apunto Rodrigo Garza Pérez. 

Cuando se cuenta el número de individuos pueden encontrarse pequeños o grandes, muchos de los primeros y pocos de los segundos o viceversa, lo que implica una diferencia comunitaria de los procesos y funciones del ecosistema. “Estas diferencias se eliminan al transformar todo en biomasa, y donde se encuentra más biomasa hay más peces de la misma especie, ya sea porque hay más individuos o son de mayor tamaño; mientras que donde hay menos peso de biomasa debe haber menos individuos o tamaños más pequeños”, explicó el investigador.

Estructura tridimensional del fondo

Los arrecifes están compuestos por los esqueletos de carbonato de calcio de los corales, y además existen otros componentes como los octocorales y las esponjas que proporcionan refugio adicional al que proveen las estructuras coralinas. En el Piesacom, esta es una de las líneas que se desarrollan con mayor interés en la actualidad, ya que está íntimamente relacionada con la función ecológica y ambiental que tienen los arrecifes.

“Si lo ponemos en términos terrestres que todo el mundo puede visualizar, no es lo mismo el refugio que puedas tener, por ejemplo, en una sabana africana donde solo hay pastos, que el que puedes tener en una selva lluviosa. En esa selva lluviosa habrá muchísimas más especies interactuando de más maneras que en la sabana; ese es el mismo concepto bajo el agua, donde hay más estructura, más refugio, más especies y mayor cantidad de individuos y entonces esto va a generar mayor biodiversidad y mayores funciones ecológicas en esa zona”, indicó Garza Pérez.

A partir de estos análisis se establece lo que hay, en dónde hay, cuánto hay y en qué condición está, datos con los que se empiezan a generar los mapas con las imágenes de satélite.

Alarma en Akumal, Quintana Roo

En Quintana Roo se desarrolla la investigación en torno a los arrecifes, con el objetivo de conocer el papel que tienen los impactos antropogénicos del desarrollo urbano y turístico en la costa sobre el estado de condición de los arrecifes. Con el apoyo de Ciencia Básica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), se buscó responder preguntas acerca de la sedimentación —es decir, todas las partículas de terrígenos o de arena de carbonato que caen sobre los corales— y la afectación de los nutrientes al estado de condición.

Después de 18 meses de muestreo en los que mediante trampas colectaban el sedimento que caía en ciertos sitios, los investigadores observaron que la sedimentación no es un problema, ya que se encuentra por debajo de los niveles que pudieran requerir cualquier atención.

Sin embargo, la alarma empieza a sonar con respecto a los nutrientes. Mientras que la Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés) y la Norma Oficial Mexicana (NOM) establecen el 0.75 micromolar de nitrógeno total como el límite hasta el cual la vida acuática empieza a sufrir daños, en la zona de Akumal se registra en promedio durante el año 32 micromoles de nitrógeno total, es decir, 42 veces por arriba del límite, de acuerdo con Garza Pérez.

Se ha comprobado que a valores de tres micromoles, seis veces más del límite, empiezan a aparecer enfermedades en los corales. Estas enfermedades son lesiones en el tejido coralino producidas por conjuntos de bacterias y virus que aprovechan la debilidad de los corales producida por trastornos fisiológicos, asociada a la exposición de tales cantidades de nutrientes. Las enfermedades causan la muerte del coral y esto genera espacio libre en el arrecife que, aunado a la disminución de la herbivoría por parte de los peces, produce un aumento de la proporción de algas cubriendo el fondo, y esta es una de las mayores preocupaciones por parte del grupo de investigación.

“Estas lesiones van matando el tejido vivo de los corales pero a una velocidad mucho más rápida de la que los corales tienen para recuperarse; las especies que más crecen lo hacen a un ritmo de más o menos tres centímetros de extensión al año, pero si una enfermedad avanza cuatro o cinco centímetros cada 15 días, obviamente las enfermedades llevan las de ganar”, expresó Garza Pérez.

“Los arrecifes coralinos se llaman así porque son estructuras físicas duras que están construidas por los corales duros o hermatípicos que fijan el carbonato de calcio del agua para construir sus esqueletos y eso es lo que da la complejidad del fondo y el refugio para que vengan más especies. Si mueren los corales, este refugio deja de mantenerse, con el tiempo se erosiona, se degrada y ya no hay dónde se escondan los peces y los invertebrados que se asocian”, apuntó el investigador.

Araceli López Patoni, quien había trabajado antes en la organización no gubernamental Global Vision International (GVI), en su investigación se enfocó en una comparación entre dos arrecifes bajo diferente presión antropogénica a lo largo de una década, con ayuda del material recabado por distintas investigaciones del Piesacom. “Lo que pudimos ver es este desarrollo que ha tenido durante mucho tiempo un arrecife bajo presión y uno que no ha tenido tanto, históricamente hablando, y conocer cómo se ven afectados de manera diferente, dependiendo del tipo y la intensidad de las presiones”, concluyó la investigadora.