Evaluación de las posibles afectaciones del Cambio Climático a la Biodiversidad Marina y Costera...

“Evaluación de las posibles afectaciones del cambio climático a la biodiversidad marina y costera de Cuba”

Autores: Aida C. Hernández-Zanuy1, Pedro M. Alcolado1, Rafael Puga2, Beatriz Martínez1, Lázaro J. Fernández–Vila3, Roberto Piñeiro2, Norberto Capetillo2, María Estela de León2, Liset Susana Cobas2, Sergio Lorenzo1, Linnet Busutil1, Hansel Caballero5, Macario Esquivel1, Roberto Guerra1, Magalys Sosa1, Gema Hidalgo1 y Susana Perera4. Instituciones:

1. Instituto de Oceanología, CITMA 2. Centro de Investigaciones Pesqueras, MIP 3. GEOCUBA Estudios Marinos, MINFAR 4. Centro Nacional de Áreas Protegidas, CITMA 5. Acuario Nacional de Cuba, CITMA Informe Científico-Técnico del Resultado Número 2, coordinado y dirigido por el Instituto de Oceanología denominado “Evaluación de las posibles afectaciones del cambio climático a la biodiversidad marina y costera en Cuba” como parte del Proyecto de Investigación perteneciente al Programa Nacional de Cambios Globales de la Agencia de Ciencia y Tecnología del CITMA, Cuba denominado “Bases Oceanográficas para el estudio de las afectaciones del cambio global en la biodiversidad marina y costera de Cuba”, coordinado y dirigido por la Empresa GEOCUBA Estudios Marinos del MINFAR (2007-2008). Citar como Hernández-Zanuy A. y colaboradores (2009) Evaluación de las posibles afectaciones del cambio climático a la biodiversidad marina y costera de Cuba. En linea: http://www. redciencia.cu. ISBN: 978‐959‐298‐017‐4

2009 ISBN 978‐959‐298‐017‐4

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La biodiversidad marina y costera y el cambio climático en Cuba

I. Introducción En los últimos años se ha elaborado una impresionante cantidad de literatura sobre las posibles afectaciones del cambio climático a la Biodiversidad Marina y Costera, una gran parte de ella dedicadas al tema de los arrecifes de coral (Hoegh-Guldberg 2004 y 2006; Fabricius et al., 2004; McNeil et al., 2004, Bak et al., 2005; Henderson 2005; Payet y Agricole 2006, Eakin et al., 2008), a las comunidades de peces y pesquerías (Poulard y Blanchard, 2005, Guisande et al., 2004; Roessig et al., 2004), alguna sobre las playas y los arenales (Cowell et al., 2006; Sonak et al., 2006), así como sobre las diferentes respuestas de los manglares (Nicholls et al., 1999) y humedales en general (McLean et al., 2001). La amplia divulgación de información sobre este tema, ha incrementado la sensibilidad no sólo de científicos y políticos sino también de la población en general, ante las evidencias del cambio climático, demostradas no sólo por los resultados de los expertos de numerosos países, sino por las vivencias cotidianas de cualquier persona expuesta a temperaturas del aire o del mar inusualmente altas, a torrenciales lluvias en fechas no esperadas o a nuevas preocupaciones sobre si su casa o su centro de trabajo estará un día no muy lejano bajo el mar o soportará los fuertes vientos del próximo huracán. Para los científicos dedicados a las ciencias del mar la preocupación también es grande pero el reto es aún mayor ya que el clima depende totalmente de su controlador, el océano y son precisamente los estudios de los procesos de interacción entre la atmósfera y el océano, quienes nos permitirán prepararnos para mantener habitable el planeta por la actual combinación de formas de vida y sus interacciones con el medio físico en un nuevo escenario climático. Es esta combinación de formas de vida a lo que llamamos diversidad biológica o biodiversidad. El CBD (Convenio de las Naciones Unidas sobre la Diversidad Biológica) define la biodiversidad como ‘la variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otras cosas, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas”. El segundo elemento temático del CBD en contar con un Programa de Trabajo para su desarrollo fue la Diversidad Marina y Costera (Decisión IV/5), después de la Diversidad Agrícola, lo que demuestra la preocupación e importancia que la comunidad internacional ofrece a los organismos y ecosistemas marinos y costeros en la sostenibilidad de la vida del planeta. La sinergia entre las Convenciones de Naciones Unidas, sobre la biodiversidad y el cambio climático han conducido a una serie de acuerdos internacionales que delinean cada vez con más precisión las definiciones, objetivos, metas y acciones a desarrollar por cada país de forma que contribuyan de conjunto a la meta 2010 dirigida a la disminución de la pérdida de biodiversidad en el planeta. El IPCC (Panel Internacional de expertos sobre Cambio Climático, que asesora a Naciones Unidas) también define como biodiversidad toda la diversidad de organismos y de ecosistemas existentes en diferentes escalas espaciales (desde el tamaño de un gen hasta la escala de un bioma) (IPCC, 2007) y señala un conjunto de impactos que el cambio climático ya está provocando sobre algunos componentes de la biodiversidad marina y costera.

Instituto de Oceanología, 2009 ……………………………………………………….….

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En el glosario del Informe del IPCC (2007) se define como cambio climático “toda variación del clima a lo largo del tiempo, por efecto de la variabilidad natural o de las actividades humanas”. Este uso difiere del adoptado en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMCC), donde se define cambio climático como: cambio de clima atribuible directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante periodos de tiempo comparables”. Según el IPCC, el estado relativamente estable de la temperatura global desde la última era glacial hace 10 000 años, ha sido alterado en este siglo. Los científicos del IPCC han determinado que "un cambio discernible de influencia humana sobre el clima global ya se puede detectar entre las muchas variables naturales del clima". De acuerdo con el panel, la temperatura de la superficie terrestre ha aumentado aproximadamente 0.6 °C ± 0.2 °C desde la segunda mitad del siglo XIX en el último siglo. La década de los 1990s fue muy probablemente la década más caliente, y 1998 (año de Niño) fue el año más caliente de los registrados desde 1861. Los calentamientos más recientes han sido mayores en tierra que en los océanos. (IPCC, 2007). Se conoce que la biota actual del planeta ha sido afectada en los últimos 1.8 millones de años por variaciones en las concentraciones de dióxido de carbono, de la temperatura y las precipitaciones y aún así se ha enfrentado a nuevos escenarios a través de cambios evolutivos, de la plasticidad de las especies y habilidad para vivir en pequeños parches de habitat favorables. Estos cambios sin embargo ocurrieron en paisajes que no habían sido fragmentados como los de hoy y con muy poca o ninguna actividad humana (CBD 2007). Aunque nuestro archipiélago y su biota ha sobrevivido a los cambios del clima que han provocado movimientos notables del nivel del mar durante miles de años (Iturralde-Vinent 2000), es una realidad que el carácter de insularidad de nuestro país constituye una preocupación del más alto nivel. Por ello, entre las acciones planificadas para el período 2006-2010 en la Estrategia Nacional de la Diversidad Biológica de la República de Cuba, se encuentra el Monitoreo y Evaluación de la Diversidad Biológica, que incluye entre otras tareas “Elaborar y ejecutar programas de monitoreo que permitan evaluar el estado de la diversidad biológica e identificar los factores que inciden en la misma, en su conservación y uso sostenible, particularmente en ecosistemas costeros y marinos, bosques, humedales y ecosistemas de montañas”. Algunas consideraciones generales sobre los principales impactos estimados del cambio climático sobre la biodiversidad de ecosistemas costeros y marinos, fueron realizadas por Gitay et al., (2002), entre las cuales se encuentran las siguientes: • Los arrecifes coralinos se van a ver perjudicados si la temperatura de la superficie

del mar sube en más de 1° C por encima de la máxima estacional. Es probable que la decoloración de los corales se generalice hacia el año 2100 ya que se espera que las temperaturas de la superficie del mar suban al menos en 1–2° C a corto plazo, si la temperatura de la superficie del mar sube en más de 3° C y si se mantiene esta subida durante varios meses, es probable que tenga como resultado una amplia mortalidad de los corales.


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• Se espera que las playas y barreras que actualmente se erosionan sufran aún más erosión a medida que cambie el clima y se eleve el nivel del mar. La erosión costera, que es ya un problema en muchas costas por razones que no tienen nada que ver con la elevación acelerada del nivel del mar, es probable que se vea impulsada aún más por ésta y que la biodiversidad costera se vea afectada de forma adversa.

• Cerca del 20 por ciento de los humedales costeros del planeta se podrían perder

hacia el año 2080 debido a la elevación del nivel del mar, aunque se estiman importantes variaciones regionales. Dichas pérdidas podrían reforzar otras tendencias adversas en la pérdida de humedales, la mayoría de las que son el resultado de otras actividades humanas.

• El impacto de la elevación del nivel del mar sobre ecosistemas costeros (manglares,

pastizales marinos y marismas) va a variar entre regiones y dependerá de los procesos de erosión provenientes del mar y de los de sedimentación provenientes de los suelos.

• La capacidad de las barreras y bordes coralinos para reducir los impactos de las

tormentas y suministrar sedimentos se puede ver afectada adversamente por la elevación del nivel del mar. Las barreras y bordes coralinos realizan la función importante de reducir los impactos de las tormentas sobre las costas y suministrar sedimentos a las playas. Si se reducen estos servicios, la parte que da hacia la tierra de los ecosistemas de las playas bajas se expondría aún más y, por lo tanto, sería más vulnerable a los cambios. Su deterioro o pérdida podría tener impactos económicos importantes.

• La disponibilidad del suministro de sedimentos, junto con aumentos en la

temperatura y en la profundidad del agua como consecuencia de la elevación del nivel del mar, van a tener un impacto adverso sobre la productividad y las funciones fisiológicas de los pastizales marinos. Se espera que este proceso tenga un efecto negativo sobre las poblaciones de peces que dependen de los mantos de pastizales marinos. Además, podría poner en peligro la base económica de muchas islas pequeñas que a menudo dependen de entornos costeros ‘estables’ para su propio sostenimiento económico.

• Los ecosistemas marinos se pueden ver afectados por factores relacionados con el

clima y, a su vez, estos cambios podrían actuar como respuestas adicionales sobre el sistema climático. Las proyecciones a largo plazo de las respuestas biológicas se ven entorpecidas por escenarios inadecuados sobre la condición física y química de las capas superiores del océano en regímenes climáticos alterados y por una falta de conocimientos sobre la aclimatación fisiológica y las adaptaciones genéticas de las especies frente a una creciente presión parcial de CO2. Algunas especies de fitoplancton causan emisiones de sulfuro de dimetilo a la atmósfera, lo que se ha vinculado con la formación de núcleos de condensación en las nubes. Los cambios en el número y/o distribución de dichas especies de fitoplancton pueden causar reacciones adicionales sobre el cambio climático.

El desarrollo socio-económico de Cuba, es altamente dependiente de los recursos y del medio ambiente marinos (pesca, turismo, navegación, desarrollo urbano e industrial, etc.), los que dependen esencialmente de su biodiversidad. Esta dependencia se acentúa,


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debido a nuestra condición insular, y los efectos del cambio climático amenazan seriamente esos recursos, que son altamente vulnerables a las transformaciones que éste debe provocar. Los ecosistemas marinos y costeros proveen importantes servicios en la protección y estabilización de la línea costera, disipan la energía del oleaje y las tormentas, limitan la extensión de la intrusión salina y controlan la dinámica de los sedimentos jugando un papel particularmente valioso durante los eventos extremos como ciclones y huracanes (Burke, 2004). A partir del análisis de los bienes y servicios que ecosistemas como los arrecifes coralinos y manglares ofrecen al hombre, precisamente como protectores costeros, su valor económico es muy elevado, a pesar de que generalmente no se tiene en cuenta (Jo Chon, 2005). El objetivo general de este estudio es evaluar las posibles afectaciones del cambio climático a la biodiversidad marina y costera a partir de las evidencias oceanográficas de este fenómeno en aguas marinas cubanas, por lo que se inicia con un capítulo en el cual se compilan los resultados de investigaciones oceanográficas realizadas en Cuba, que constituyen el punto de partida para la discusión general. Para realizar la investigación se seleccionaron cuatro de los principales componentes del elemento de la Diversidad Marina y Costera “Recursos Marinos y Costeros Vivos”, (definido por la CBD) en Cuba (arrecifes coralinos, pastos marinos, pesquerías de la langosta espinosa e interacción tierra-mar en la región suroccidental de Cuba), los que se analizan como Casos de Estudios independientes. Una integración general posterior, permitió arribar a conclusiones sobre las posibles afectaciones del Cambio Climático a la Biodiversidad Marina y Costera en Cuba. A continuación se relacionan cuáles son los componentes evaluados y los argumentos que justifican su elección. Caso de Estudio No 1. Arrecifes coralinos: “Condición del bentos de los arrecifes coralinos del este del Golfo de Batabanó, Cuba, en el contexto del cambio climático (años 2001-2007)”. 1. En la V Reunión de la Conferencia de las Partes (COP5/CBD) se tomaron

decisiones para el estudio del efecto del cambio climático sobre los arrecifes coralinos por ser el ecosistema marino más afectado por el incremento de la temperatura del mar, por lo que consta de un plan de trabajo individual (Apéndice II de la Decisión VII/5 del CBD).

2. Existencia en Cuba de datos históricos sobre el estado de salud de algunos arrecifes coralinos.

3. Ecosistema esencial para el mantenimiento de las especies comerciales de la plataforma cubana.

Caso de Estudio No. 2. Pesquerías de la langosta espinosa: “Estado de la pesquería de langosta espinosa (P. argus) y su relación con factores ambientales y antrópicos en Cuba”.


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1. Se conoce el ciclo de vida de la especie en Cuba y que el mismo vincula la costa con el océano.

2. Existencia en Cuba de series largas de datos de pesquerías (varias décadas). 3. Principal recurso pesquero de la plataforma cubana Caso de Estudio No. 3. Pastos marinos: “Estado de los pastos marinos del Archipiélago Sabana-Camagüey y del Golfo de Batabanó y el cambio climático”. 1. Ecosistema esencial para las especies comerciales de la plataforma cubana. 2. Existencia de datos de abundancia y distribución de los pastos marinos en el Golfo

de Batabanó y en Sabana Camagüey. Caso de Estudio No. 4. Interacción tierra- mar: “El cambio climático y la interconexión tierra-mar en la costa sur occidental de Cuba: tramo costero desde la Coloma hasta Mayabeque”. 1. Zona de mayor vulnerabilidad y peligro por inundaciones y por incremento del nivel

del mar en Cuba. 2. Existencia de información fotocartográfica de la mayor parte de la línea de costa, en

tres momentos diferentes (1956, 1970 y 1997) . 3. Incluye una de las zonas de cría principales de la langosta espinosa y del camarón en

el Golfo de Batabanó. Debido a la complejidad del problema y a la poca cantidad de series largas de datos biológicos y climáticos, resulta difícil comprender con exactitud la relación entre la actividad antropogénica y más aún la natural sobre los cambios en la biodiversidad, pero determinar si los datos que hemos acumulado nos permiten detectar algún cambio, es una contribución para diseñar estudios futuros. La adaptación de las costas será un reto mayor para los países en desarrollo que para los países desarrollados debido a las limitaciones de su capacidad de adaptación. Los beneficios de la adaptación tienen fundamentalmente un alcance de local, regional o global, y pueden ser inmediatos, sobre todo si estos abordan también las vulnerabilidades a las condiciones climáticas actuales. Por otra parte, el desarrollo sostenible puede reducir la vulnerabilidad al cambio climático, promoviendo la adaptación. Por ello es necesario incluir, de manera explícita, la adaptación a los impactos del cambio climático o la promoción de la capacidad adaptativa, en los planes de fomento de la sostenibilidad (IPCC, 2007). Identificar y conservar los componentes de la biodiversidad que son especialmente sensibles al cambio climático, preservar los habitat marinos y costeros para facilitar la adaptación de las especies y ecosistemas a los cambios, desarrollar el conocimiento sobre este fenómeno e integrar los planes de mitigación y adaptación al cambio climático a las consideraciones sobre la biodiversidad, constituyen algunos de los retos asumidos por la comunidad científica dedicada a las ciencias marinas en Cuba.


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II.- Evidencias oceanográficas del cambio climático en las aguas marinas cubanas Autores: Lázaro J. Fernández Vila1, Roberto Piñeiro2, Ivan. Pérez Santos2, Jacqueline Simanca Cárdenas3.y Fermín Vega Desdín1. Instituciones Participantes: 1 GEOCUBA Estudios Marinos. Grupo Empresarial GEOCUBA 2 Centro de Investigaciones Pesqueras. Ministerio de la Industria Pesquera 3 Instituto de Oceanología Introducción Las crecientes concentraciones de gases de efecto invernadero, como el CO2 y el metano (CH4), así como el cambio de la temperatura, las precipitaciones, el nivel del mar, las capas de hielo marino, y en algunas regiones los fenómenos climáticos extremos tales como olas de calor, fuertes precipitaciones y sequías, constituyen pruebas de que la composición de la atmósfera y el clima de la Tierra están cambiando. De acuerdo con IPCC (2007), entre los principales cambios de factores medioambientales detectados podemos citar: • Las temperaturas medias globales han crecido en 0.74 °C ± 0.18 °C de acuerdo a los

estimados de una tendencia lineal en los últimos 100 años (1906 – 2005). La razón del calentamiento en los últimos 50 años es casi el doble que en los últimos 100 años (0.13 °C ± 0.03 °C vs. 0.07°C ± 0.02 °C por década). Los años 1998 y 2005 fueron los más calientes de la data. La tierra se calienta más fuerte y rápidamente que los océanos. (Trenberth et al., 2007).

• Se han observado tendencias coherentes de gran escala para el periodo 1955 – 1998,

caracterizadas por un refrescamiento (desalinización) global en las latitudes subpolares y una salinización de las partes someras en los océanos tropicales y subtropicales. Estas tendencias son consistentes con los cambios en las precipitaciones e infieren un transporte de agua mayor en la atmósfera, de bajas a altas latitudes y del Atlántico al Pacifico. Las observaciones no permiten una estimación confiable del cambio promedio global de la salinidad de los océanos. (Bindoff et al., 2007).

• El nivel medio del mar ha crecido. De 1961 al 2003, el aumento del nivel del mar a

sido a razón de 1.8 ± 0.5 mm/año, acompañado de una considerable variabilidad decadal. (Bindoff et al., 2007).

• El calentamiento reciente es claramente evidente en la temperatura superficial de

todos los océanos. (Bindoff et al., 2007). • Una actividad de ciclones tropicales intensa se ha incrementado desde alrededor de

1970. Las variaciones en los ciclones tropicales, huracanes y tifones son dominadas por el ENSO y la variabilidad decadal, lo que resulta en una redistribución en el


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número de las tormentas tropicales y sus vías de propagación, de manera tal, que el incremento en un acuatorio es frecuentemente compensado con el decrecimiento sobre los otros océanos. (Trenberth et al., 2007).

• Las evidentes tendencias crecientes de la temperatura superficial del mar (TSM) y

de otras variables críticas coadyuvan a la génesis de las tormentas con truenos y el desarrollo de las tormentas tropicales. (Trenberth et al., 2007).

• Globalmente, los estimados del potencial de destrucción de los huracanes muestran

un significativo aumento de la tendencia desde mediados de los años 70, con una tendencia hacia un mayor tiempo de vida y una mayor intensidad de las tormentas, y estas tendencias son fuertemente correlacionadas con la TSM de mares tropicales. (Trenberth et al., 2007).

• Esta relación se ve reforzada por el gran incremento reportado en el número y la

proporción de huracanes que alcanzan las categorías 4 y 5 globalmente desde 1970, aunque el número total de ciclones y días ciclones decrece un poco en la mayoría de los acuatorios. (Trenberth et al., 2007).

• Específicamente, el número de huracanes categorías 4 y 5 ha aumentado cerca del

75 % desde 1970. El mayor incremento fue en el Pacifico Norte, Indico y en el Pacifico sudoeste. Sin embargo, el número de huracanes en el Atlántico Norte tiende a ser por encima de lo normal (basados en promedios de 1981 – 2000) en 9 de los últimos 11 años, culminando con la rotura del record en la temporada del 2005 y el huracán cercano a la Península Ibérica en octubre del 2005. Además, el primer registro de ciclón tropical en el Atlántico Sur ocurrió en marzo del 2004 en la costa de Brasil. (Trenberth et al., 2007).

• Para los ciclones extratropicales, las tendencias positivas en la frecuencia e

intensidad de las tormentas, dominan para las décadas recientes en la mayoría de los estudios regionales realizados. (Trenberth et al., 2007).

• Los cambios en la frecuencia de las tormentas tropicales y los huracanes son

enmascarados por la gran variabilidad natural. El fenómeno El Niño – Oscilación del sur afecta mucho el emplazamiento y la actividad de las tormentas tropicales en todo el mundo. (Trenberth et al., 2007).

De acuerdo con investigaciones, compiladas en el estudio más completo que se ha realizado sobre las variaciones observadas del clima en Cuba (Centella et al, 1997, citado por Gutiérrez Pérez 2000), existen las siguientes evidencias que confirman la existencia de importantes variaciones en el clima a escala nacional y regional: 1.- Aumento de la temperatura media superficial del aire en una magnitud próxima a los 0.5 °C, durante la segunda mitad del pasado siglo, con los años más cálidos agrupados hacia las décadas de los ochenta y noventa, asociado al aumento de los valores de las temperaturas mínimas, con una tendencia del orden de 1.5 °C, y al decremento de los valores del rango diurno de la temperatura en una magnitud cercana a los 2 °C. 2.- Incremento notable de los acumulados de precipitaciones del periodo poco lluvioso, frente a una ligera reducción de los totales de la estación lluviosa. Esto es indicativo, de


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la posible ocurrencia de un proceso de redistribución de las precipitaciones dentro del año. En el caso de los eventos climáticos extremos se ha observado que los procesos de sequía registraron un significativo aumento de su frecuencia de ocurrencia en el período 1961-1990 con respecto al 1931-1960, además de que el número de casos extremos también fue mayor. Asimismo, los eventos de grandes precipitaciones ocurridos con posterioridad al año 1980 han sido muy significativos y no tienen paralelo dentro del actual siglo. Desde 1997 se apreció un incremento de estos sucesos dentro del período poco lluvioso del año. Con respecto a la ocurrencia de fenómenos extremos como los ciclones tropicales y huracanes, se conoce que aunque algunos especialistas como Pielke et al., (2005), consideran prematuro aseverar la relación entre el calentamiento global y el desarrollo de los huracanes, argumentando que todavía no se ha establecido una conexión definitiva entre las emisiones de gas de invernadero y el comportamiento observado de los huracanes; existe un consenso científico acerca de que cualquier cambio futuro en la intensidad de los huracanes será probablemente pequeño en el contexto de la variabilidad observada y que aunque el problema científico acerca de la ciclogénesis tropical está hasta ahora por resolver, gran parte de la comunidad científica mundial considera válida la vinculación de los cambios globales con el proceso de ciclogénesis. Para conocer las evidencias del cambio climático en aguas marinas cubanas, se particulariza en el régimen termohalino de las aguas de la plataforma cubana determinado con mediciones directas, y en la variabilidad espacio – temporal de la Temperatura Superficial del Mar (TSM), en aguas oceánicas y de la plataforma cubana, sobre la base de series cronológicas satelitales (variaciones diarias, mensuales, anuales e interanuales de la TSM, sus anomalías y tendencias), las variaciones del nivel del mar, estimando la tasa de incremento para Cuba, las variaciones en el comportamiento de los eventos meteorológicos extremos, los cambios antrópicos realizados (represamiento de ríos, aporte de nutrientes, construcción de pedraplenes, etc), así como algunos aspectos de la contaminación marina. Materiales y métodos Para el análisis de los datos hidrológicos de las aguas de la plataforma cubana, se contó con 50989 valores de temperatura y 12751 valores de salinidad del agua, recopilados desde 1959 hasta el 2005 en 193 cruceros oceanográficos a las diferentes zonas de la plataforma cubana. La metodología de procesamiento, se brinda en Fernández Vila et al. (2006). El análisis de la variabilidad espacio – temporal de la TSM en aguas oceánicas y de la plataforma cubana, se realizó sobre la base de 20 series satelitales de TSM media diaria, (14 en zonas de la plataforma y 6 en aguas oceánicas cubanas), en el periodo 1985 – 2006, (22 años), de los radiómetros infrarrojos avanzados de alta resolución (Advanced Very High Resolution Radiometer AVHRR, usando la Interpolación Optima (IO), en una red de resolución espacial de 0.25° y resolución temporal de un día. (Reynolds et al., 2007), 8 series de TSM mensual en 8 estaciones oceánicas al sur del Golfo de Batabanó, en el periodo 1950 – 2002, (53 años) y una serie anual de TSM para el


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cuadrante Cuba, en el periodo 1970 – 1998, (29 años), de la misma fuente. (Fernández Vila et al., 2008). Para la realización de la compilación de resultados se utilizó el Informe Científico Técnico del primer resultado del Proyecto de Investigación y Desarrollo correspondiente a la Agencia de Ciencia y Tecnología del CITMA, Cuba, denominado “Bases oceanográficas para el estudio de las afectaciones del Cambio Global en la biodiversidad marina y costera de Cuba”, financiado por el Programa Nacional “Cambios Globales y Evolución del Medio Ambiente Cubano” (PNCT 013. Código: 01309180), realizado por especialistas de GEOCUBA Estudios Marinos, el Instituto de Oceanología y el Centro de Investigaciones Pesqueras, con el objetivo de conocer los cambios de los principales parámetros oceanográficos en el marco del cambio climático en aguas marinas cubanas (Fernández Vila et al., 2008). Evidencias del cambio climático en aguas marinas cubanas 1.- Régimen hidrotérmico de las aguas de la plataforma cubana Los valores promedio y extremos de la temperatura del agua en su ciclo anual, con información promediada del período 1959 – 2005, ponen a relieve las peculiaridades de la distribución temporal de este importante factor en las cuatro zonas de la plataforma cubana. Nos referimos, al hecho de que la temperatura promedio del agua aumenta de W a E, y de N a S (en correspondencia con el comportamiento de la temperatura del aire a lo largo y ancho de Cuba, y en dependencia además, de las particularidades físico – geográficas de cada sector de plataforma), de manera tal, que las aguas del Archipiélago de Los Colorados resultan las menos cálidas (27,10 ºC como promedio anual), seguidas de las del Archipiélago de Sabana con 27,33 ºC, en donde tuvieron lugar las mínimas absolutas de 18,00 ºC, en la Bahía de Cárdenas, extremo W de dicho archipiélago, que sufre el paso de la casi totalidad de los frentes fríos que afectan a Cuba. Hacia el E, la temperatura aumenta de nuevo, hasta los 28,32 ºC como promedio anual en el Archipiélago de Camagüey, donde se observaron las máximas absolutas de 35,80 ºC, en la bahía de Los Perros, acuatorio somero, en extremo aislado, dividido en dos por un pedraplén, y acotado al E además, por el pedraplén de la bahía de Jigüey. Por su parte, el Golfo de Batabanó presentó una temperatura promedio anual de 28,03 ºC, inferior a los 28,91 ºC de los golfos de Ana María y Guacanayabo en su conjunto, resultando el primero más cálido (29,01 ºC), debido a su superior aislamiento del océano adyacente. Las mínimas absolutas de la plataforma sur, tuvieron lugar en el Golfo de Batabanó (19,00 ºC). De esta forma, las aguas de la plataforma cubana presentan un ciclo térmico anual caracterizado por temperaturas promedio de 26,67 ºC en primavera, 30,03 ºC en verano, 28,50 ºC en otoño y 24,63 ºC en invierno, para una temperatura promedio anual de 27,56 ºC, con máximas de 35,80 ºC en las áreas aisladas de las bahías del archipiélago de Camagüey, en particular, Los Perros, Jigüey y La Gloria, y mínimas de 18,00 ºC en las áreas de plataforma NE y SE, por donde pasan la casi totalidad de los frentes fríos que afectan a Cuba.


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Es importante recalcar, que las temperaturas mínimas y máximas han aumentado, registrándose el máximo absoluto de 35,80 ºC en la Bahía de Los Perros. El mínimo absoluto hasta 1993 de 18,00 ºC, en la Bahía de Cárdenas, no ha sido superado. Se estimó una media general de 0,285 ºC de incremento de la temperatura superficial del agua, para las bahías del Archipiélago Sabana – Camagüey, en su conjunto, en los últimos 12 años, lo que significa una razón de incremento de 0,02375 ºC por año. Estos resultados se corresponden con la tendencia estimada a partir de modelos globales de emisión de gases de efecto invernadero. No obstante, no estamos en condiciones de definir si este aumento es atribuible a un reflejo local en nuestra geografía de los Cambios Globales, o al hecho de que los pedraplenes, al aumentar el grado de estancamiento y por ende, disminuir la dinámica general de las bahías en que se ubican, propician un aumento de las temperaturas de sus aguas. (Fernández Vila et al., 2006 y Fernández Vila et al., 2008). 2.- Variabilidad espacio – temporal de la Temperatura Superficial del Mar (TSM), en aguas oceánicas y de la plataforma cubana En la figura 1, se muestra la distribución temporal de las anomalías de la temperatura del aire para toda Cuba, en el periodo 1951 – 2006 (Paz Castro et al., 2008) y de la temperatura de las aguas oceánicas en el cuadrante Cuba, para el periodo 1970 – 1998 (Hernández, 2002) y sus tendencias lineales. Aunque el largo de las series es desigual, y las anomalías fueron calculadas en relación a los periodos propios de cada serie, se puede observar una tendencia general al incremento de la temperatura tanto del aire, como del agua, con propensión a ser positiva, a partir de finales de la década de los años 70.

Figura 1. Distribución temporal de las anomalías de la temperatura del aire para toda Cuba, en el periodo 1951 – 2006 (Paz Castro et al., 2008) y de la temperatura de las aguas oceánicas en el cuadrante Cuba, para el periodo 1970 – 1998 (Hernández, 2002) y sus tendencias lineales. Las anomalías fueron calculadas en relación a los periodos completos de cada serie


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Variaciones interanuales de la TSM Para ilustrar las variaciones interanuales de la temperatura superficial del mar, en las aguas oceánicas cubanas, se escogió la serie de TSM correspondiente a una estación (No.18) ubicada al sur del área de muestreo de los arrecifes de coral (Figura 2).

Figura 2. Red de estaciones de la Temperatura Superficial del Mar (TSM), en el Golfo de Batabanó

Figura 3. Decurso temporal de la temperatura media diaria superficial del agua (TSM) en la estación 18, desde 1985 hasta el 2006


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En la figura 3, se observa que la TSM en su decurso diario, presentó valores superiores a los 30,0 °C en la estación de verano – otoño, durante todo el periodo estudiado (1985 – 2006), superiores incluso a 31, 00 °C, en los años 1995, 1997, 1998, 1999, 2001, 2002, 2005 y 2006. Al promediar mensualmente la información hidrotérmica (Figura 4), observamos, que la temperatura se mantuvo en el verano, por encima de los 30,00 °C, en los años 1989, 1995, 1997 – 2003 y 2005 – 2006.

Figura 4. Decurso temporal de la temperatura media mensual superficial del agua (TSM) en la estación 18, desde 1985 hasta el 2006

Figura 5. Decurso temporal de la TSM media diaria en la estación 18, durante agosto y septiembre de 1989


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Al seleccionar el segmento correspondiente a la TSM media diaria de los meses agosto y septiembre de 1989 (Figura 5), se observan 43 días con temperaturas superiores a los 29,50 °C, y de ellos, 34 días con temperaturas superiores a 30,0 °C. Si seleccionamos el segmento correspondiente a la TSM media diaria de los meses julio – octubre de 1998 (Figura 6), vemos que durante 25 días consecutivos de agosto, la temperatura del agua se mantuvo por encima de 30,00 °C, con máximo de 31,80 °C.

Figura 6. Decurso temporal de la temperatura media diaria superficial del agua (TSM) en la estación 18, de julio a octubre de 1998 Estos altos valores de la TSM, resultan perjudiciales para la salud de muchos organismos marinos, en particular, los corales y favorecen los procesos de ciclogénesis. Componentes no periódicas filtradas de la TSM. Variaciones anuales Cuando obtenemos una serie cronológica de la TSM, ya sea satelital u obtenida con mediciones in situ, la información resultante, es portadora de dos componentes fundamentales: una periódica, que representa el movimiento no estacionario, o sea, las fluctuaciones en el tiempo y que se deben principalmente a fenómenos cíclicos, que definen la variabilidad estacional del hidroclima marino como por ejemplo, los efectos del transcurrir de las estaciones del año ó del decurso de los períodos de Frentes Fríos y de las temporadas ciclónicas, y otra no periódica, que responde al movimiento estacionario, y es resultado de la variabilidad interanual del sistema océano – atmósfera debida a fenómenos tales como las fluctuaciones interanuales del clima en los trópicos, definidas fundamentalmente, por el fenómeno Oscilación del Sur (OS), que posee una naturaleza cíclica marcadamente aperiódica, con preferencia a oscilar entre una escala de 3 a 6 años, con variaciones que pueden llegar hasta los 10 años, o los eventos ENOS, en los que El Niño es la componente oceánica y la OS la atmosférica, de forma tal, que la fase calida del ENOS (calentamiento oceánico) se corresponde con El Niño y la fase negativa de la OS, y la fase fría del ENOS coincide con La Niña (enfriamiento oceánico) y la fase positiva de la OS. (Paz Castro et al., 2008).


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La amplitud promedio máxima del diapasón de las variaciones interanuales de la TSM, resultó de 0,831 °C para la plataforma y ligeramente inferior, para las aguas oceánicas (0,683 °C). Esta es la diferencia térmica que deben soportar los organismos vivos del medio marino. Recordemos que esta diferencia se ha incrementado en nuestras aguas, en 0,4 °C como promedio, desde 1993. (Tabla 1). Las componentes aperiódicas filtradas oscilan en concordancia con sus correspondientes series de TSM anuales, pero con una menor amplitud, como era de esperar. De esta forma, en el aumento general de la variabilidad interanual de temperatura del agua, la componente no periódica, tuvo un peso de un 40 % en la plataforma y de un 48 % en el mar adyacente. Esta contribución aumenta hasta el 76 %, en el caso de las aguas oceánicas al S del Golfo de Batabanó, para la cual se tuvo una data significativamente mayor. (53 años). Consideramos que 0.586 °C debe ser el estimado más exacto de la contribución de factores no periódicos, al aumento de la amplitud de la variabilidad interanual en nuestras aguas, en los últimos años. Tabla 1: Valores promedio, extremos y amplitud o rango, de las variaciones de la TSM y de la componente no periódica promedio (°C), para las aguas de la plataforma cubana y oceánicas adyacentes (Período 1985 – 2006) y para las aguas oceánicas al S del Golfo de Batabanó (Período 1950 – 2002). Localidad T prom. T max. T min. Amp.

TSM promedio. Plataforma cubana 27,602 28,155 27,324 0,831

TSM no periódica. Plataforma cubana 27,686 27,878 27,547 0,331

TSM prom. aguas oceánicas cubanas 27,690 28,110 27,427 0,683

TSM no per. aguas oceánicas cubanas 27,707 27,905 27,576 0,329

TSM Prom. S del G. de Batabanó 27,956 28,337 27,569 0,768

TSM no per. S del G. de Batabanó 27,958 28,249 27,663 0,586

Anomalías y la tendencia de la TSM Las anomalías de la TSM promedio anual, su componente aperiódica filtrada y su correspondiente línea de tendencia lineal, calculadas para el promedio de 8 estaciones oceánicas al S del Golfo de Batabanó, en el periodo 1950 – 2002, con respecto al promedio del periodo 1961 – 1990 (usualmente seleccionado para estos fines, por climatólogos, meteorólogos y oceanólogos), mostradas en las figuras 7 - 9, evidencian, que sobre el fondo de una tendencia general decreciente para todo el periodo 1950 – 2002, (Figura 7, se observa un periodo inicial desde 1950 hasta 1974, en el que la TSM tiende a decrecer, oscilando con ciclos variables de 3 y 10 años (Figura 8), seguido de otro con tendencia franca a aumentar la TSM (Figura 9), aunque estas tendencias no son significativas estadísticamente. Los años con anomalías positivas son: 1951 – 64, 1972, 1973, 1978 – 1981, 1990, 1991, 1994, 1995 y 1997 – 2000. Las mayores anomalías


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positivas ocurrieron en los años 1960 (0,433 °C) y 1998 (0,427 °C); las menores anomalías negativas tuvieron lugar en 1974 (0,335 °C), para una variación extrema de 0,768 °C.

Figura 7: Decurso temporal de las anomalías de la Temperatura Superficial del Mar (TSM) promedio anual, su componente aperiódica filtrada y su correspondiente línea de tendencia lineal, para el área oceánica al S del Golfo de Batabanó

Figura 8: Decurso temporal de las anomalías de la Temperatura Superficial del Mar (TSM) promedio anual, su componente aperiódica filtrada y su correspondiente línea de tendencia lineal, para el área oceánica al S del Golfo de Batabanó, en el período 1950 - 1975.


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Figura 9: Decurso temporal de las anomalías de la Temperatura Superficial del Mar (TSM) promedio anual, su componente aperiódica filtrada y su correspondiente línea de tendencia lineal, para el área oceánica al S del Golfo de Batabanó, en el periodo 1975 - 2002

Figura 10: Distribución temporal de la anomalía de la TSM (°C) promedio anual general, de sus componentes aperiódicas filtradas y sus correspondientes tendencias lineales, para toda la plataforma cubana y el océano adyacente a ella La distribución temporal de las anomalías promedio anuales de las 20 series con valores diarios en el período 1985 – 2006, tanto para las aguas de la plataforma, como para las oceánicas, (Figura 10), muestra una franca tendencia (aunque estadísticamente no significativa) al aumento de las anomalías, resultando con periodicidad anual, negativas


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e inferiores a 0,1 °C, hasta 1993, y oscilando posteriormente, con periodicidad de 4 – 5 años, con un amplitud promedio de 0,6 °C, con períodos cálidos y fríos alternos. Los períodos cálidos ocurren en los años1991, 1994, 1995, 1997 – 1999 y 2002 – 2003). Generalizando toda la información recopilada y los resultados de nuestros cálculos, podemos decir, que las aguas marinas cubanas, tanto oceánicas como de plataforma, en el periodo 1950 – 2006, presentan el siguiente cuadro con respecto a las anomalías de la TSM: Un periodo de anomalías positivas, durante toda la década de los años 50, hasta mediados de los 60, con máximos en 1960 (0,433 °C); luego, desde 1965 hasta 1977, un periodo de anomalías negativas, con mínimas en el año 1974 (-0,335 °C), seguido de periodos de anomalías positivas (1978 -1983) y negativas (1984 – 1990), y a partir de 1991, periodos cálidos y fríos que se alternan, con máximas en los años 1994, 1997, 1998 y 2003 (0,485 °C) y mínimos en el año 1996 (-0,346 °C), y una tendencia fluctuante a aumentar, desde los últimos 18 años. 3.- Salinidad del agua La salinidad del agua es un parámetro que depende proporcionalmente, de la relación existente entre la evaporación y las precipitaciones y de forma general, del escurrimiento costero. Esta relación la potencian las condiciones de poca profundidad y relativo aislamiento, característicos de la plataforma cubana. Si llueve mucho, el agua escurrida baja el tenor halino, en dependencia de la intensidad de este escurrimiento y si la sequía es intensa, entonces aumenta la tasa de evaporación y la salinidad aumenta en dependencia de las profundidades y el grado de hidrodinamismo y aislamiento de los acuatorios. Si tenemos en cuenta, que la distribución de las precipitaciones a lo largo y ancho de nuestra larga y estrecha isla es desigual, (disminuyen de W a E y de N a S), debemos esperar, los valores más bajos de salinidad, en los sectores occidentales de la plataforma cubana y los más altos, en los sectores orientales. Las menores salinidades tienen lugar en el sector occidental, en las aguas del Archipiélago de Los Colorados (36,06 ‰ como promedio, con máximas de 37,16 ‰ y mínimas de 34,00 ‰), seguidas de las aguas del Golfo de Batabanó (36,368 ‰ como promedio, con máximas de 40,90 ‰ y mínimas de 18,80 ‰). En el sector sur oriental, la salinidad promedio aumenta hasta los 36,94 y 36,53 ‰ como promedio anual, en los golfos de Ana María y Guacabayabo, respectivamente, para un promedio de 36,74 ‰ en los dos golfos. El Golfo de Ana María resultó ligeramente más salado, debido a que su intercambio con el mar profundo adyacente es más limitado. En el sector nororiental, las aguas de las bahías del Archipiélago de Sabana, que aunque muy someras, están mejor comunicadas con el océano que las del Archipiélago de Camagüey, presentaron una salinidad promedio general de 37,56 ‰. Los máximos de 59,26 ‰ se reportaron en la Bahía San Juan de Los Remedios, en el extremo E del archipiélago y los mínimos de 3,74 ‰, en áreas costeras cercanas a la desembocadura del río Sagua La Grande. En el Archipiélago de Camagüey, con bahías consideradas como lagunas costeras de renovación limitada, muy someras, con un intercambio con el mar adyacente en extremo limitado y las más antropizadas en los últimos tiempos con la construcción de tres pedraplenes en Jigüey, Los Perros y Buenavista, las salinidades, que de manera natural han sido siempre altas, han aumentado considerablemente, con el decursar del tiempo, observándose una salinidad promedio general de 50,37 ‰ , con máximos de 155,89 ‰


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en la Bahía de Los Perros y mínimas de 12,45 ‰ en la Bahía de Jigüey, obtenida en áreas cercanas al Pedraplén, luego de la caída de intensas precipitaciones. Es conveniente señalar, que el tenor halino ha aumentado significativamente en las zonas de plataforma en las que se han construido pedraplenes, alcanzando máximos de 57,01 ‰ en la bahía de Buenavista, 155,89 ‰ en la bahía de Los Perros y 95,00 ‰ en la bahía de Jigüey. En esta última, al igual que en la bahía La Gloria, es probable la ocurrencia de máximos iguales o superiores a los observados en la bahía de Los Perros. Es de señalar, que la data para estas localidades resultó exigua. Se detectó que en los últimos 12 años, la salinidad del Archipiélago de Camagüey se ha incrementado como promedio, en 2,095 ‰ en el período de seca y en 1,739 ‰ en el de lluvias, para un incremento anual promedio de 3,169 ‰. Las causas de este incremento presuponemos están dadas por la conjunción de los siguientes factores: 1.- Los pedraplenes construidos restringen la ya precaria naturalmente circulación de las aguas de estos acuatorios, prolongando el período de renovación de estas aguas. 2.- La disminución de las precipitaciones sobre el área, en las últimas décadas. Según Alcolado et al. (1999), toda la zona del Archipiélago Sabana – Camagüey, ha presentado un largo período de precipitaciones por debajo de la media histórica, que se extiende desde 1973. Debido a que es la zona con más información, y a su importancia para manejadores ambientales, constructores, ecólogos e investigadores marinos en general, se analizó la evolución de los valores promedio y extremos de la salinidad (‰), antes y después de 1992, en las bahías San Juan de Los Remedios, Buenavista y Los Perros, afectadas por la construcción de pedraplenes (Tabla 2). Tabla 2: Tabla comparativa de la evolución de los valores promedio y extremos de la salinidad (‰), antes y después de 1992, en las bahías san Juan de Los Remedios, Buenavista y Los Perros, afectadas por la construcción de pedraplenes. (Fernández Vila et al., 2008) Período S media S max. S min. ΔS max-min. Bahía San Juan de Los Remedios. 1976-1992 39,08 48,38 23,96 24,42

1993-2005 40,03 45,04 32,13 12,91

ΔS (76-92)-(93-05) 0,951 -3,34 8,17

Bahía de Buenavista. 1989-1992 38,71 50,09 33,13 16,96

1993-2005 39,94 56,04 34,7 21,34

ΔS (89-92)-(93-05) 1,229 5,95 1,57

Bahía de Los Perros. 1989-1992 53,88 70,49* 37,9 32,59

1993-2005 58,17 85,4 38,14 47,26

ΔS (89-92)-(93-05) 4,29 14,92 0,24


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* No se tuvo en cuenta, el máximo de 155,89 ‰ del año 1992, ya que se obtuvo como parte de mediciones en un ciclo anual, y no en cruceros dispersos en el tiempo. El aumento de la salinidad promedio varió entre 0,951 y 4,291 ‰. Es fácil darse cuenta, que de continuar este incremento, los resultados pueden llegar a ser catastróficos para la biota marina del área. En la siguiente figura, se muestra el decurso temporal de la salinidad media anual en el área de la Canal de Los Barcos, en la zona limítrofe de las bahías San Juan de Los Remedios y Buenavista, en el periodo 1976 – 2005, que hace evidente, el aumento gradual y sostenido de este parámetro, después de construidos los pedraplenes.

Figura 11: Decurso temporal de la salinidad media anual en el área de la Canal de Los Barcos, en la zona limítrofe de las bahías San Juan de Los Remedios y Buenavista, en el periodo 1976 – 2005. (Fernández - Vila y Viamontes, 2006a) 4.- Nivel del mar Para caracterizar las variaciones del nivel del mar en el archipiélago cubano como información básica para un estudio de Variabilidad y Cambio Climático en Cuba, se utilizaron los valores medio mensuales y medio anuales del nivel del mar en 5 localidades del archipiélago cubano. En la tabla 3 se ilustra la tendencia del nivel del mar en cinco localidades del archipiélago cubano (Los Morros, Siboney, La Isabela, Gibara y Casilda) estimada mediante el análisis de mediciones directas. Independientemente de la variabilidad de las series de valores medio mensuales y anuales se obtuvieron coeficientes de correlación de moderada a elevada magnitud por pares de estaciones.


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En la escala estacional (series de valores medio mensuales) los valores de los coeficientes de correlación fluctúan entre 0,53 (entre Siboney y Casilda) y 0,88 (entre Siboney y Gibara) lo cual pone de manifiesto, el carácter regional de la influencia de los procesos de interacción océano-atmósfera que gobiernan en esta escala las variaciones del nivel del mar, si bien es cierto también que algunos de estos, como el ENOS, provocan alteraciones en el patrón estacional, lo cual se refleja en los valores de r obtenidos. En la escala interanual, los valores fluctúan entre 0,42 y 0,91. (Hernández y Díaz, 2001b, 2003a; Hernández, 2006a y 2006b, citados por: Fernández Vila et al., 2006). Tabla 3: Tendencia del nivel del mar en cinco localidades del archipiélago cubano estimada mediante el análisis de mediciones directas (Tomado de Hernández M., 2006, Hernández et al., 2006a y c, citados por: Fernández Vila et al., 2006) Los Morros Siboney La Isabela Gibara Casilda

Tendencia (cm./año) 0,038 0,214 0,082 0,175 0,005

Los valores más altos de la tasa de incremento del nivel medio del mar se obtuvieron para Siboney y Gibara (Tabla 3). Durante el período de mediciones la estación Casilda no mostró una tendencia significativa. Estos valores de tendencia guardan una buena correspondencia con la tendencia estimada a partir de modelos globales de emisión de gases de efecto invernadero para la última década (Hernández et al., 2005, citado por: Fernández Vila et al., 2006). Podemos así concluir, que la tasa de ascenso del nivel medio del mar, estimada a partir de mediciones directas, varía entre 0,005 y 0,214 cm/año en el archipiélago cubano y guarda una buena correspondencia con la tendencia estimada a partir de modelos globales de emisión de gases de efecto invernadero. Eventos importantes de la variabilidad del clima como el ENOS inciden en la variabilidad mensual e interanual del nivel del mar en Cuba, debido en primer lugar, a las condiciones más favorables para la generación de variaciones no periódicas más intensas del nivel del mar. La tendencia al aumento de las anomalías mensuales representa un peligro adicional en la condiciones de ascenso del nivel medio del mar. 5.- Eventos meteorológicos extremos Entre las condiciones de formación y desarrollo de los ciclones tropicales (CT), se establece como condición necesaria que la temperatura superficial del mar (TSM) sea mayor de 26 °C y que la capa isotérmica ocupe una profundidad significativa (Fisher 1957, Gray 1979; Shuleikyn 1979; Khain y Sutiryn 1983, Gray 1993, WMO 1995b, citados por: Mitrani Arenal et al. (2002)). Acerca de cómo debe ser la capa isotérmica, existen varios criterios:


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Perlroth (1967) considera que si en los primeros 60 m de espesor de las aguas oceánicas, la diferencia de temperatura es de más de 8,5 °C, la probabilidad de que el CT alcance el estadio de huracán de un 4%; Holliday and Thompson, (1979) (referenciado en WMO, 1995b) opinan que el 75 % de los huracanes, con presiones mínimas de menos de 920 hpa, pueden tener una rápida profundización (más de 42 hpa en menos de 24 h) cuando la temperatura superficial es mayor de 28 °C y la capa isotérmica de mas de 30 m; Shuleikin, (1979) expresa que en el Caribe los huracanes siguen la trayectoria de las corrientes marinas cálidas y que la actividad ciclónica es mayor hacia norte porque la capa isotérmica es más profunda y Evans (1993) (referenciado por WMO, 1995b) expone, que para el desarrollo de los CT de gran intensidad (vientos de más de 70 m/s) , es una condición imprescindible que la temperatura de la capa superficial sea mayor o igual a 28 °C (sin mencionar la importancia del espesor de la capa isotérmica). (Todas las citas son de Mitrani Arenal et al., 2002) Al analizar el posible enlace entre las características de la capa activa oceánica y el comportamiento de eventos meteorológicos importantes para el estado del tiempo y la variabilidad climática sobre Cuba, como son los ciclones tropicales y el ENOS, Mitrani Arenal et al. (2002) concluyen, que las características térmicas de los mares cercanos a Cuba se corresponden con todos estos criterios, favoreciendo en gran medida al desarrollo de los CT. La capa isotérmica presenta un espesor medio superior a los 30 m prácticamente todo el año, mientras que las temperaturas iguales o superiores a 28 °C aparecen en la segunda mitad del mes de mayo y se conservan en ese orden hasta noviembre, es decir, durante toda la temporada ciclónica. En la escala temporal, la óptima combinación de una capa isotérmica lo suficientemente profunda con altas temperaturas, se alcanza en los meses de agosto, septiembre y octubre, siendo este último el que presenta la mejor combinación pues mantiene temperaturas mayores de 26 °C y espesores de más de 50 m. Para el desarrollo de los ciclones tropicales, la combinación más favorable de altas temperaturas, (mayores de 28 °C) con espesores de la capa isotérmica de más de 50 m, se presenta desde finales de agosto hasta principios de noviembre, siendo octubre el mes más marcado. Como los cambios climáticos y como parte de ellos la TSM, continúan incrementándose, el medio ambiente en el cual las tormentas tropicales se forman esta cambiado. Altas TSM son generalmente acompañadas por el incremento del vapor de agua en la troposfera baja, así la energía estática húmeda que acelera la convección y las tormentas es también incrementada, ello potencia la expansión de las áreas sobre las cuales tales tormentas pueden formarse. Sin embargo, muchos otros factores ambientales también influyen en la generación y propagación de los disturbios, y el viento fuerte en la atmósfera puede o no influenciar para que esos disturbios puedan desarrollarse en tormentas tropicales. (Trenberth et al., 2007) Las variaciones extremas de la temperatura evidentemente tienen un efecto en el comportamiento de las temporadas ciclónicas en el país, donde se ha experimentado un incremento a partir de la década de 1990 (Duthit et al., 2005). Un análisis de la frecuencia de estos organismos de alta intensidad (Figura 12) que han incidido sobre el Golfo de Batabanó y sus mares adyacentes según la base de datos de UNISYS (2006), permitió calcular las frecuencias para diferentes períodos como sigue


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(Puga et al. 2006): 0,8 huracanes/año en el período 1960-1969; 0,15 huracanes/año en el período 1970-1995 y 1,2 huracanes/año en el período 1996-2005, o sea, un incremento en casi 8 veces durante la etapa reciente.

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urac

anes

Huracanes áreas costeras

Huracanes mares cercanos

Figura 12: Variación anual de incidencia de huracanes sobre Cuba. (Puga et al., 2006) 6.- Cambios antrópicos Represamiento de ríos. La capacidad de agua embalsada en Cuba se incrementó progresivamente de 1 km3 a finales de los 1960’s, hasta 9.7 km3 en 1991 (Figura 13 a), lo cual representa el 26 % del volumen total de recursos hídricos de Cuba, según datos de Aguirre (2004). Aportes de nutrientes. Según Baisre (2006), el flujo de Nitrógeno en Cuba estimado a partir de las entradas principales (Figura 13b), se incrementó en 5 veces durante la década de 1980 en comparación con sus niveles iniciales, debido fundamentalmente al aumento en el uso de fertilizantes para la agricultura provenientes desde la antigua Unión Soviética a bajo costo. Después de 1990, este suministro de fertilizantes se redujo drásticamente y por lo tanto los aportes de Nitrógeno disminuyeron hasta un 30 % en los años 2000. Baisre (2000, 2006) considera que la actividad antrópica en tierra ha afectado la llegada de nutrientes a la zona costera cubana, y sugiere la incidencia de este fenómeno sobre el descenso de las capturas en la mayor parte de los recursos pesqueros en Cuba desde finales de la década de 1980.


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Figura 13a: Variación anual de la capacidad de agua embalsada en Cuba

Figura 13 b: Variación anual de la entrada de nitrógeno en Cuba. (Baisre,

2006)

Figura 13: (a), Variación anual de la capacidad de agua embalsada en Cuba. (b), Variación anual de la entrada de nitrógeno en Cuba. (Baisre, 2006) Piñeiro (2004, 2006) plantea que el represamiento y la canalización de diferentes ríos en Cuba ha ocasionado una reducción del 80 % en el aporte de agua dulce a la zona


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costera, disminuyendo el acarreo de materia orgánica y nutrientes y aumentando la salinidad (Figura 14).

Figura 14: Anomalías de volumen de agua represada y salinidad en la zona costera suroccidental del Golfo de Batabanó (Piñeiro, 2006) Construcción de pedraplenes: Dichas obras han traído consigo la interrupción del régimen normal de circulación de las aguas en varios acuatorios de la zona, como son Bahía Los Perros, Jigüey y La Gloria, y el aumento de la intensidad de las corrientes marinas en el área de los puentes de los pedraplenes. Salinización de las aguas: Conjuntamente con el efecto de los pedraplenes, el represado de los ríos de la zona, ha traído consigo un aumento importante en la salinidad, así como también importantes cambio sedimentológicos y biológicos en la zona, afectando los diferentes hábitats marino-costeros del área. Contaminación marina: Otro factor que actúa a favor de la degradación del entorno marino natural, es la contaminación por vertimientos de desechos de industrias, complejos agroindustriales, pecuarios y desarrollo y expansión de los núcleos poblacionales que existen en diversos puntos del litoral. A manera de ejemplo se puede citar la disminución de la producción de langosta en un 20 % de las capturas históricas al Oeste de Isabela, producto el vertimiento de ciertos contaminantes en un área próxima a una zona de cría y reclutamiento de la especie. Conclusiones 1.- Las variaciones mas importantes observadas del clima en Cuba (a escala nacional y regional son: El aumento de la temperatura media superficial del aire en una magnitud próxima a los 0,50 °C, durante la segunda mitad del pasado siglo, con los años más cálidos agrupados hacia las décadas de los ochenta y noventa, asociado al aumento de los valores de las temperaturas mínimas, con una tendencia del orden de 1,50 °C, y al


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decremento de los valores del rango diurno de la temperatura en una magnitud cercana a los 2,00 °C, y el incremento notable de los acumulados de precipitaciones del periodo poco lluvioso, frente a una ligera reducción de los totales de la estación lluviosa. Esto es indicativo, de la posible ocurrencia de un proceso de redistribución de las precipitaciones dentro del año. 2.- Los valores promedio y extremos de la temperatura de las aguas de la plataforma cubana en su ciclo anual, con información promediada del período 1959 – 2005, evidencian que la temperatura promedio del agua aumenta de W a E, y de N a S (en correspondencia con el comportamiento de la temperatura del aire a lo largo y ancho de Cuba, y en dependencia además, de las particularidades físico – geográficas de cada sector de plataforma), 3.- Las aguas de la plataforma cubana presentan un ciclo térmico anual caracterizado por temperaturas promedio de 26,67 ºC en primavera, 30,03 ºC en verano, 28,50 ºC en otoño y 24,.63 ºC en invierno, para una temperatura promedio anual de 27,56 ºC, con máximas de 35,80 ºC en las áreas aisladas de las bahías del archipiélago de Camagüey, en particular, Los Perros, Jigüey y La Gloria, y mínimas de 18,00 ºC en las áreas de plataforma NE y SE, por donde pasan la casi totalidad de los frentes fríos que afectan a Cuba. 4.- Las temperaturas mínimas y máximas han aumentado, registrándose el máximo absoluto de 35,80 ºC en la Bahía de Los Perros. El mínimo absoluto hasta 1993 de 18,00 ºC, en la Bahía de Cárdenas, no ha sido superado. 5.- Se estimó una media general de 0,285 ºC de incremento de la temperatura superficial del agua, para las bahías del Archipiélago Sabana – Camagüey, en su conjunto, en los últimos 12 años, lo que significa una razón de incremento de 0,02375 ºC por año. Estos resultados se corresponden con la tendencia estimada a partir de modelos globales de emisión de gases de efecto invernadero. No obstante, no estamos en condiciones de definir si este aumento es atribuible a un reflejo local en nuestra geografía de los Cambios Globales, o al hecho de que los pedraplenes, al aumentar el grado de estancamiento y por ende, disminuir la dinámica general de las bahías en que se ubican, propician un aumento de las temperaturas de sus aguas. 6.- La amplitud promedio máxima del diapasón de las variaciones interanuales de la TSM, resultó de 0,831 °C para la plataforma y ligeramente inferior, para las aguas oceánicas (0,683 °C). Esta es la diferencia térmica que deben soportar los organismos vivos del medio marino. 7.- Las componentes aperiódicas filtradas oscilan en concordancia con sus correspondientes series de TSM anuales, pero con una menor amplitud, como era de esperar. De esta forma, en el aumento general de la variabilidad interanual de temperatura del agua, la componente no periódica, tuvo un peso de un 40 % en la plataforma y de un 48 % en el mar adyacente. Esta contribución aumenta hasta el 76 %, en el caso de las aguas oceánicas al S del Golfo de Batabanó, para la cual se tuvo una data significativamente mayor. (53 años). Consideramos que 0,586 °C debe ser el estimado más exacto de la contribución de factores no periódicos, al aumento de la amplitud de la variabilidad interanual en nuestras aguas, en los últimos años.


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8.- Las anomalías de la TSM promedio anual, su componente aperiódica filtrada y su correspondiente línea de tendencia lineal, calculadas para las estaciones oceánicas al S del Golfo de Batabanó, en el periodo 1950 – 2002, evidencian, que sobre el fondo de una tendencia general decreciente para todo el periodo 1950 – 2002, se observa un periodo inicial desde 1950 hasta 1974, en el que la TSM tiende a decrecer, oscilando con ciclos variables de 3 y 10 años, seguido de otro con tendencia franca a aumentar la TSM, aunque estas tendencias no son significativas estadísticamente. Los años con anomalías positivas son: 1951 – 64, 1972, 1973, 1978 – 1981, 1990, 1991, 1994, 1995 y 1997 – 2000. Las mayores anomalías positivas ocurrieron en los años 1960 (0,433 °C) y 1998 (0,427 °C); las menores anomalías negativas tuvieron lugar en 1974 (0,335 °C), para una variación extrema de 0,768 °C. 9.- La distribución temporal de las anomalías promedio anuales de las 20 series con valores diarios en el período 1985 – 2006, tanto para las aguas de la plataforma, como para las oceánicas, muestra una franca tendencia (aunque estadísticamente no significativa) al aumento de las anomalías, resultando con periodicidad anual, negativas e inferiores a 0,10 °C , hasta 1993, y oscilando posteriormente, con periodicidad de 4 – 5 años, con un amplitud promedio de 0,60 °C, con períodos cálidos y fríos alternos. Los períodos calidos ocurren en los años1991, 1994, 1995, 1997 – 1999 y 2002 – 2003) 10.- Generalizando toda la información recopilada y los resultados de nuestros cálculos, podemos decir, que las aguas marinas cubanas, tanto oceánicas como de plataforma, en el período 1950 – 2006, presentan el siguiente cuadro con respecto a las anomalías de la TSM: Un periodo de anomalías positivas, durante toda la década de los años 50, hasta mediados de los 60, con máximos en 1960 (0,433 °C); luego, desde 1965 hasta 1977, un periodo de anomalías negativas, con mínimas en el año 1974 (-0,335 °C), seguido de periodos de anomalías positivas (1978 -1983) y negativas (1984 – 1990), y a partir de 1991, periodos calidos y fríos que se alternan, con máximas en los años 1994, 1997, 1998 y 2003 (0,485 °C) y mínimos en el año 1996 (-0,346 °C), y una tendencia fluctuante a aumentar, desde los últimos 18 años. 11.- La salinidad de las aguas de nuestra plataforma, se distribuye en concordancia con la distribución de las precipitaciones a lo largo y ancho de nuestra larga y estrecha isla es desigual, (disminuyen de W a E y de N a S). Por tanto, debemos esperar, los valores más bajos de salinidad, en los sectores occidentales de la plataforma cubana y los más altos, en los sectores orientales. 12.- Las menores salinidades tienen lugar en el sector occidental, en las aguas del Archipiélago de Los Colorados (36.06 ‰ como promedio, con máximas de 37,16 ‰ y mínimas de 34,00 ‰), seguidas de las aguas del Golfo de Batabanó (36,368 ‰ como promedio, con máximas de 40,90 ‰ y mínimas de 18,80 ‰). En el sector sur oriental, la salinidad promedio aumenta hasta los 36,94 y 36,53 ‰ como promedio anual, en los golfos de Ana María y Guacabayabo, respectivamente, para un promedio de 36,74 ‰ en los dos golfos. El Golfo de Ana María resultó ligeramente más salado, debido a que su intercambio con el mar profundo adyacente es más limitado. En el sector nororiental, las aguas de las bahías del Archipiélago de Sabana, que aunque muy someras, están mejor comunicadas con el océano que las del Archipiélago de Camagüey, presentaron una salinidad promedio general de 37,56 ‰. Los máximos de 59,26 ‰ se reportaron en la Bahía San Juan de Los Remedios, en el extremo E del archipiélago y los mínimos de 3,74 ‰, en áreas costeras cercanas a la desembocadura del río Sagua La Grande. En el


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Archipiélago de Camagüey, con bahías consideradas como lagunas costeras de renovación limitada, muy someras, con un intercambio con el mar adyacente en extremo limitado y las más antropizadas en los últimos tiempos con la construcción de tres pedraplenes en Jigüey, Los Perros y Buenavista, las salinidades, que de manera natural han sido siempre altas, han aumentado considerablemente, con el decursar del tiempo, observándose una salinidad promedio general de 50,37 ‰ , con máximos de 155,89 ‰ en la Bahía de Los Perros y mínimas de 12,45 ‰ en la Bahía de Jigüey, obtenida en áreas cercanas al Pedraplén, luego de la caída de intensas precipitaciones. 13.- El tenor halino ha aumentado significativamente en las zonas de plataforma en las que se han construido pedraplenes, alcanzando máximos de 57,01 ‰ en la bahía de Buenavista, 155,89 ‰ en la bahía de Los Perros y 95,00 ‰ en la bahía de Jigüey. En esta última, al igual que en la bahía La Gloria, es probable la ocurrencia de máximos iguales o superiores a los observados en la bahía de Los Perros. Es de señalar, que la data para estas localidades resultó exigua. 14.- Se detectó que en los últimos 12 años, la salinidad del Archipiélago de Camagüey se ha incrementado como promedio, en 2,095 ‰ en el período de seca y en 1,739 ‰ en el de lluvias, para un incremento anual promedio de 3,169 ‰. Las causas de este incremento presuponemos están dadas por la conjunción de los siguientes factores: a) Los pedraplenes construidos restringen la ya precaria naturalmente circulación de las aguas de estos acuatorios, prolongando el período de renovación de estas aguas. b) La disminución de las precipitaciones sobre el área, en las últimas décadas. Según Alcolado et al. (1999), toda la zona del Archipiélago Sabana – Camagüey, ha presentado un largo período de precipitaciones por debajo de la media histórica, que se extiende desde 1973. 15.- En las bahías San Juan de Los Remedios, Buenavista y Los Perros, afectadas por la construcción de pedraplenes, la salinidad promedio aumentó entre 0.951 ‰ y 4.291 ‰ después de 1992, 16.- La tasa de ascenso del nivel medio del mar, estimada a partir de mediciones directas, varía entre 0,005 y 0, 214 cm/año en el archipiélago cubano y guarda una buena correspondencia con la tendencia estimada a partir de modelos globales de emisión de gases de efecto invernadero. 17.- Al analizar el posible enlace entre las características de la capa activa oceánica y el comportamiento de eventos meteorológicos importantes para el estado del tiempo y la variabilidad climática sobre Cuba, como son los ciclones tropicales y el ENOS, Mitrani Arenal et al. (2002) concluyen, que: las características térmicas de los mares cercanos a Cuba favorecen en gran medida al desarrollo de los CT. La capa isotérmica presenta un espesor medio superior a los 30 m prácticamente todo el año, mientras que las temperaturas iguales o superiores a 28,00 °C aparecen en la segunda mitad del mes de mayo y se conservan en ese orden hasta noviembre, es decir, durante toda la temporada ciclónica. 18.- A partir de la década del 90, se ha experimentado un incremento en el comportamiento de las temporadas ciclónicas en el país. Un análisis de la frecuencia de


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estos organismos de alta intensidad que han incidido sobre el Golfo de Batabanó y sus mares adyacentes, permitió calcular las frecuencias para diferentes períodos como sigue: 0,8 huracanes/año en el período 1960-1969; 0,15 huracanes/año en el período 1970-1995 y 1,2 huracanes/año en el período 1996-2005, o sea, un incremento en casi 8 veces durante la etapa reciente. Bibliografía Areces, A.J., García, A., Martínez, C., Hidalgo, G., Castellanos, S., Cantelar, K.,

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III.1. Caso de Estudio No. 1. Condición del bentos de los arrecifes coralinos del este del Golfo de Batabanó, Cuba, en el contexto del cambio climático (años 2001-2007) Autores: Pedro M. Alcolado1, Darlenys Hernández-Muñoz1, Hansel Caballero2, Linnet Busutil1, Susana Perera3 y Gema Hidalgo1

Instituciones: 1Instituto de Oceanología 2Acuario Nacional 3Centro Nacional de Áreas Protegidas Introducción El arrecife coralino es un ecosistema de gran diversidad biológica, vital para el desarrollo turístico y pesquero de Cuba y el Gran Caribe, así como de gran importancia para la generación de arena de muchas playas y para la protección de la costa y sus infraestructuras, entre otros beneficios. Sin embargo, el deterioro de los arrecifes coralinos en el mundo y en el Caribe así como su vinculación con el cambio climático es un hecho ampliamente reconocido (Spalding, 2004; Wilkinson y Souter, 2008). En el Gran Caribe, el cubrimiento del fondo por coral vivo ha descendido marcadamente (Gardner et al., 2003). El Golfo de Batabanó no escapa de esta situación según revelan Alcolado et al. (2001a) y Alcolado et al. (2001b). El último trabajo constituye una línea base para futuras comparaciones. Las causas de esta situación son tanto de origen antrópico local (sedimentación terrígena, contaminación, daño mecánico, estrés térmico industrial, y sobrepesca) como de eventos de gran escala asociados al Cambio Climático Mundial (calentamiento del mar, y aumento de la concentración de CO2 con la consecuente acidificación en el agua que compromete la formación de esqueletos calcáreos de los organismos que lo portan y la disolución del propio carbonato del fondo de los arrecifes - Hoegh-Guldberg et al., 2008; Kleypas y Hoegh-Guldberg, 2008). Según Hoegh-Guldberg et al. (2008) se pronostica un aumento de la temperatura del mar de al menos 2 ºC entre 2050 y 2100, aproximadamente. El aumento de la frecuencia e intensidad de los huracanes, que aún no se conoce a ciencia cierta si es consecuencia del Cambio Climático Mundial o de la variabilidad climática, es otro factor que está impactando fuertemente a los arrecifes en el Gran Caribe y en Cuba. Los trabajos que contienen información sobre arrecifes coralinos del Golfo de Batabanó incluyen: Zlatarski y Martínez-Estalella (1980, 1982) y Martínez-Estalella (1986) sobre comunidades de corales pétreos; Alcolado (1985, 1990, 1994); Núñez-Jiménez (1984a, b) y Kühlmann (1970a, b, 1971a, b, c, d, 1974a, b) sobre el ecosistema de arrecife en general; Alcolado y Gotera (1985) sobre comunidades de esponjas; Alcolado (1981) sobre comunidades de octocorales; Alcolado (1984, 1992) y Alcolado et al. (1984, 1994) sobre indicadores para el biomonitoreo de arrecifes; Ibarzábal (1993) sobre macroinfauna vágil; Alcolado et al. (1997, 2001b, 2003a y 2003b), Martínez-Iglesias y Serpa-Madrigal (1997) y Miravet et al. (1999) sobre el estado de algunos arrecifes; Mochek y Valdés-Muñoz (1983) y Claro et al. (1990, 1994 y en prensa) sobre comunidades de peces; Plante et al. (1989) sobre potencial redox en arrecifes; Martínez-


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Iglesias (en prensa a, b, c) y Martínez-Iglesias y García-Raso (1999) sobre comunidades de crustáceos decápodos; Alcolado y Cortés (1987) sobre comunidades de moluscos; Espinosa y Abreu (en prensa) sobre comunidades de equinodermos; entre otros. El presente informe responde a un contrato del Instituto de Oceanología con la Empresa GEOCUBA, con el objetivo de investigar el impacto del cambio climático sobre los arrecifes del este del Golfo de Batabanó. En marzo de 2001, se había llevado a cabo una expedición CUBAGRRA 1 al Archipiélago de los Canarreos, donde se describió el estado de salud de los arrecifes y se identificaron los problemas más importantes, las áreas recomendadas para proteger y para usar con fines turísticos, y se brindaron recomendaciones de manejo (Alcolado et al., 2001a). Los resultados de esa evaluación sirvieron de base para realizar el presente trabajo que tuvo como objetivo explorar y valorar el efecto de factores inducidos por el Cambio Climático (o quizás la variabilidad climática, en el caso de los huracanes) durante el período 2001-2007 sobre la condición de arrecifes seleccionados por su limitada afectación por factores humanos. Materiales y métodos Se llevó a cabo una evaluación ecológica en arrecifes coralinos seleccionados del sur y este del Golfo de Batabanó con el fin de analizar efectos del Cambio Climático o de la variabilidad climática, aprovechando como línea base de referencia comparativa el oportuno muestreo realizado en éstos en marzo del 2001 durante la Expedición CUBAGRRA 1 (Alcolado et al., 2001a). Los arrecifes seleccionados fueron los de los cayos Campos, Cantiles, Rosario y Rico (Archipiélago de los Canarreos), y el de la Boya de Cayo Palomo (Ensenada de Cazones), evaluados entre el 24 y 29 de junio de 2007 (Fig. 1). Sobre estos arrecifes no había evidencia de otra acción humana que la de la pesca comercial, que no llega a ser extrema. Para la evaluación se seleccionaron en los arrecifes mencionados, ocho sitios de muestreo (cuatro representativas de cresta arrecifal y cuatro de arrecife frontal) evaluados en el 2001 con la metodología del protocolo AGRRA (2000) (Tabla 1). Estos arrecifes fueron seleccionados por mostrar evidencias de no haber recibido impactos detectables de origen humano. Estos se encuentran muy alejados y “corriente arriba” de fuentes probables de contaminación. Las actividades humanas que se practican en los mismos se limitan a la pesca y, en algunos sitios, buceo turístico de baja intensidad, por debajo de los límites de capacidad de carga de 4,000-5,000 buzos/punto de buceo/año recomendados por Hawkins et al. (1999) y Jameson et al. (1999). En la evaluación se escogieron del protocolo AGRRA los siguientes métodos de muestreo del bentos: • Transectos de 10 m de largo desplegados al azar a lo largo de tramos de

aproximadamente 100 m de largo para: estimar cubrimiento del fondo por coral vivo, conteo y medición del diámetro máximo de los corales interceptados, examinar las enfermedades y la mortalidad reciente y antigua de los corales, referenciar la posición de los marcos cuadrados para conteo de nuevos reclutas de


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corales y muestrear una banda de 1 m de ancho para estimar la densidad del erizo negro de espinas largas Diadema antillarum.

• Pequeño marco cuadrados de 25 cm de lado para conteo de nuevos reclutas de

corales cinco marcos en cada transecto) ubicado en cinco posiciones a lo largo de cada transecto (1, 3, 5, 7 y 9 m).

Figura 1. Mapa de ubicación de los sitios de muestreo (marcados con una pequeña cruz) Tabla 1. Ubicación y profundidad de los arrecifes coralinos evaluados en junio de 2007 Crestas Latitud Longitud Profundidad Boya de cayo Palomo 22,0988 -81,5193 0,5 Cayo Cantiles 21,5864 -81,9573 1.4 Cayo Rosario 21,5958 -81,9272 1.3 Cayo Rico 21,5770 -81,6818 1.0 Arrecifes frontales Boya de cayo Palomo 22,0959 -81,5176 10,7 Cayo Campos 21.5488 -82.3302 13,5 Cayo Cantiles 21,5708 -81,9675 11,6 Cayo Rico 21,5734 -81,6735 11,6 Definición de los indicadores de AGRRA seleccionados: Cubrimiento por coral vivo. Porcentaje de coral duro vivo sobre el fondo, interceptado por los transectos. Fue corregido para la presencia de parches de arena en los transectos. Diámetro de corales duros. Máxima dimensión de los corales vistos desde arriba (parte superior del eje de crecimiento del coral). Sólo se tuvieron en cuenta los corales con o


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más de 10 cm de diámetro máximo, por ser considerados como ya establecidos en el ecosistema. Densidad de reclutas de corales duros. Número de reclutas de corales (igual o menos de 2 cm de diámetro) encontrados dentro de los marcos cuadrados de 25 cm de lado. Se da en m2. Porcentaje de mortalidad reciente. Cantidad de área muerta de la superficie de los corales, que aún conserva la estructura de los cálices del esqueleto y suele estar cubierta, cuando más, por sedimentos y/o por algas y pequeños organismos fijos. El porcentaje fue evaluado desde arriba como se explicó anteriormente. Porcentaje de mortalidad antigua. Cantidad de área muerta de la superficie de los corales, que ya no muestra la estructura clara de los cálices. Vistos desde arriba como se explicó anteriormente. Incluye los corales muertos que se mantienen en pie. Porcentaje de corales con enfermedades. El porcentaje total corales afectados por alguna enfermedad microbiana (no incluye blanqueamiento). Densidad de población del erizo negro de espinas largas Diadema antillarum. Se consideró el número de esos erizos encontrados a lo largo de la banda de 1 m de ancho en transectos de 10 m de largo. Factores considerados asociados al cambio climático: • Enfermedades de los corales pétreos que incluyen el blanqueamiento (enfermedad

no microbiana, en que se destruye la vital simbiosis de los corales y las microalgas unicelulares – zooxantelas – que viven dentro de su tejido) y las enfermedades de origen microbiano (plaga blanca, mancha oscura, etc.).

• Escasez del erizo herbívoro Diadema antillarum (erizo negro de espinas largas) derivada de la mortalidad extrema que tuvo lugar en Cuba y todo el Gran Caribe en los años 1983 y 1984. Esta especie es de gran importancia funcional por cuanto controla la proliferación de macroalgas que compiten por el espacio contra los corales.

• Incremento en frecuencia e intensidad de huracanes en el período evaluado, que pueden responder al cambio climático o la variabilidad climática, aspectos que está aún en discusión al nivel internacional.

Procesamiento estadístico: Para las comparaciones entre 2001 y 2007 se utilizó la prueba-t de Student para muestreos independientes, con p = 0,05. Se aplicó transformación de las variables de acuerdo a la Ley de la Potencia de Taylor. Para probar la homogeneidad de varianza se aplicaron las pruebas de Hartley, de Levene, y de Brown y Forsythe (STATISTICA v.6). Cuando no hubo homogeneidad de varianza en los datos transformados (datos de mortalidad reciente en crestas y arrecifes frontales, y de mortalidad antigua en arrecifes frontales), se aplicó la prueba no paramétrica de los signos.


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En las comparaciones de antes y después de los conjuntos de crestas y de arrecifes frontales, respectivamente, se utilizó la transformación Log (x+1) o Raíz cuadrada de (x+1) según la comparación de la varianza con la media. Resultados y discusión El sexenio 2001-2007 evaluado se caracterizó por: (1) El impacto de 6 organismos ciclónicos (dentro de un radio de 155 mn del centro del grupo de sitios de muestreo, para incluir el Huracán Iván), de los cuales uno tuvo categoría 5 en la escala Zaffir-Simpson (Iván: 2004; muy impactante a pesar de su relativa lejanía al sur), dos de categoría 4 (Michelle: 2001 y Dennis: 2005), uno de categoría 3 (Isidore: 2002) y dos de categoría 2 (Lily: 2002 y Charley: 2004). Esto da una tasa de 1 ciclón/año en el sexenio 2001-2006, comparada con 0,3 ciclones/año en el período 1969-2000 (Fig. 2); Michelle 2001 (Michelle 2001 (catcat. 4). 4) IsidoreIsidore 2002 (2002 (catcat. 3). 3)

LilyLily 2002 (2002 (catcat. 2). 2)CharleyCharley 2004 (2004 (catcatIvanIvan 2004 (2004 (catcat. 5). 5)Dennis 2005 (Dennis 2005 (catcat. 4). 4)

. 2). 2) Figura 2. Rutas de los organismos ciclónicos tropicales que pasaron sobre o cerca del área de estudio entre 2001 y 2007 (2) bajos los porcentajes de corales duros con enfermedades infecciosas (más bajos en 2007 que en 2001, aunque no significativamente); (3) bajo promedio de porcentaje de muerte reciente en corales duros (significativamente más bajos en 2007 que en 2001); y (4) eventos de blanqueamiento que no muestran haber causado mortalidad de consideración a juzgar por los reportes de la Red de Monitoreo Voluntario de Alerta Temprana de Arrecifes Coralinos de Cuba y los pronósticos a partir de imágenes satelitales procesadas de NOAA/NESDIS (Hotspots y Degree Heating Week: DHW).


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Los sitios de muestreo no mostraron señales de impactos directos del hombre en 2001 ni en 2007, aparte de que éstos históricamente no han manifestado indicios de contaminación orgánica, según Lluis-Riera (1972, 1977). En estos criterios se basó la selección de los sitios en la presente evaluación, para evitar lo más posible el ruido de información de origen humano en la percepción de la influencia de factores influidos por el Cambio Climático o la variabilidad climática (frecuencia e intensidad de organismos ciclónicos, enfermedades microbianas y blanqueamiento de corales). La única influencia humana significativa en los sitios es la omnipresente actividad de pesca de peces y langostas, que no llega a ser extrema. Los resultados señalan que la mayor e inusual frecuencia e intensidad de los organismos ciclónicos fue la causa principal de los importantes cambios observados en la condición de los arrecifes en 2007. Los cambios observados en los porcentajes de cubrimiento del fondo por corales, en los diámetros máximos de los corales, en los porcentajes de muerte antigua (influidos por degradación o por reclutamiento de nuevos corales) se muestran en las Figura 3. Los cambios en el predominio en número de las especies de corales duros se ofrecen en las Figuras 4 y 5. Los valores de otros indicadores, por no ser susceptibles de mostrarlos gráficamente de la misma manera, se brindan a lo largo del texto. La visión obtenida de la condición de los arrecifes coralinos en las dos zonas del arrecife en el año 2007, al compararlo con el 2001, mostró lo siguiente: Crestas arrecifales En las zonas de cresta arrecifal el cambio del cubrimiento del fondo por corales varió de no significativo (cayos Cantiles, Rico y Rosario) a una reducción de 21 % (boya de cayo Palomo). Sólo en la cresta de Boya de cayo Palomo, la reducción del cubrimiento observada entre 2001 y 2007 fue significativa. En las crestas no hubo disminución significativa en la densidad de corales pétreos (número de corales/transecto), excepto en cayo Cantiles. Es conveniente aclarar que en Boya de cayo Palomo, esta disminución estuvo prácticamente en el límite de significación estadística (Tabla 2). Sin embargo en todos los casos se observó un cambio marcado en el patrón de predominio de las especies de corales (Figs. 3 y 4).


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Figura 3. Indicadores biológicos de corales duros en crestas y en arrecifes frontales, por sitios y por años. Las líneas verticales indica la desviación estándar de las medias La dominancia numérica del coral orejón Acropora palmata (principal coral constructor de crestas arrecifales e importante proveedor de refugio a otros organismos) se vio disminuida en favor de un mayor predominio, según el caso, de los corales Porites astreoides, Acropora prolifera y Millepora complanata, ya sea por separado o en combinaciones. Sólo en la cresta de cayo Rosario no hubo cambio importante en el predominio de esta especie (Fig. 4). M. complanata es de crecimiento rápido, muy resistente al oleaje y por su forma es poco afectada por la sedimentación. La ocupación de esta última especie es poco deseable desde el punto de vista del buceo por su carácter muy urticante y, desde el punto de vista ecológico, por limitar la posibilidad que el espacio ocupado por ésta sea recuperado por A. palmata coral típico y de ventajosa función de refugio de organismos diversos (peces, erizos, langostas, etc.) y de mantenimiento de la estructura física de la cresta, que no suple la especie sustituta. Por otra parte A. palmata, por su profusa ramificación y fortaleza, disipa con mayor efectividad la energía del oleaje.


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El coral P. astreoides es otra especie de crecimiento rápido y resistente al oleaje, que por su hábito incrustante apenas contribuye a la armazón de la cresta ni funciona como refugio. Su extensión sobre el fondo también debe limitar la posibilidad de reclutamiento de nuevas A. palmata. El coral A. prolifera, también, de crecimiento rápido, si bien puede crear abundante refugio con sus ramas, éstas no tienen el grosor ni fortaleza de A. palmata como para garantizar la integridad futura de una cresta, y sus poblaciones pueden ser fácilmente destruidas por otro ciclón. En zonas bajas como las crestas arrecifales los huracanes afectan a la biota tanto por el fuerte oleaje como por la resuspensión de sedimentos del fondo y acarreo de éstos desde otras áreas, lo que puede explicar los cambios observados en el predominio hacia especies más tolerantes a estos factores. Con estos cambios, que en los sitios del sur del golfo ya vienen sucediendo desde poco después de 1988, las crestas han perdido la solidez, desarrollo estructural de su armazón y funcionalidad de una cresta normal y, al menos las dominadas por el coral de fuego, deben haber perdido en buena parte la capacidad de volver a su estado inicial por lo antes explicado, al menos en un plazo corto o mediano. Solo la cresta donde A. palmata cedió parte de su predominio a A. prolifera (Boya de cayo Palomo) conserva el potencial de volver a su estado inicial si una menor frecuencia e intensidad de los ciclones permite a A. palmata recuperar su predominio por diferentes mecanismos (por reclutamiento de nuevas colonias, refinación y desarrollo a partir de fragmentos vivos, o recapamiento de las ramas muertas por tejido vivo remanente o por tejido de nuevos reclutas). La reducción del diámetro máximo promedio de los corales varió de 16 cm (Boya de cayo Palomo) a 40 cm (Cayo Rico) (Fig. 3). Esta reducción fue significativa en las cuatro crestas arrecifales (Tabla 2). En ello influyó en parte la fragmentación de corales A. palmata (en cayo Rico y en menor grado en cayo Rosario) y la incorporación de corales jóvenes en el muestreo. La metodología AGRRA sólo cuenta las colonias de más de 10 cm de diámetro máximo, por lo que corales no contados en el 2001 pueden haber alcanzado o excedido ese tamaño en 2007. De hecho en el sitio Boya de cayo Palomo se observaron grandes cantidades de ramas partidas y desperdigadas sobre el fondo tanto en 2001, después del paso del Huracán Michelle con categoría 4 (Juliett González, comunicación personal), como en la presente evaluación. En 2007 estas ramas fragmentadas estaban en su mayoría muertas, al parecer por haber sido rodadas violentamente por el Huracán Dennis con categoría 4, en 2005. Esto impidió que estas se regeneraran y fijaran al fondo para formar nuevas colonias o al menos mantenerse vivas y con potencial de desarrollo.


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Figura 4. Porcentaje numérico de colonias de las especies de corales duros en los sitios de crestas


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Tabla 2. Comparación de indicadores biológicos y significación de la prueba-t de Student por sitios, entre los años 2001 y 2007. Se da la media ± desviación estándar; y seguido entre paréntesis, el número de muestras. El asterisco indica que se aplicó prueba no paramétrica de los signos

Localidad 2001 2007 p Diferencia CRESTAS ARRECIFALES Cubrimiento vivo de corales (%) Boya de cayo Palomo

70,6 ± 12,6 (6) 49,5 ± 10,8 (6) 0,010170 Significativa

Cayo Cantiles 15,7 ± 11,9 (6) 9,2 ± 9,0 (12) 0,221576 No significativa

Cayo Rosario 11,0 ± 6,2 (4) 14,0 ± 6,3 (13) 0,427474 No significativa

Cayo Rico 24,7 ± 17,9 (6) 23,3 ± 12,3 (14)

0,167554 No significativa

Densidad de corales por transecto (cor./10 m) Boya de cayo Palomo

15,5 ± 3,4 (6) 11,7 ± 2,5 (6) 0,050040 No significativa

Cayo Cantiles 8,5 ± 4,5 (6) 3,9 ± 3,7 (12) 0,034081 Significativa Cayo Rosario 8,0 ± 3,5 (6) 5,5 ± 2,4 (13) 0,081597 No

significativa Cayo Rico 7,5 ± 1,4 (6) 6,0 ± 3,0 (14) 0,255852 No

significativa Diámetro máximo de colonias de corales duros (cm) Boya de cayo Palomo

96,0 ± 49,5 (97) 79,2 ± 58,4 (70) 0,018292 Significativa

Cayo Cantiles 113,9 ± 92,8 (76)

88,9 ± 82,8 (78) 0,026539 Significativa

Cayo Rosario 83,1 ± 66,6 (63)

51,8 ± 50,6 (79)

0,000149 Significativa

Cayo Rico 101,4 ± 83,8 (55)

61,5 ± 42,3 (92)


Mortalidad reciente en superficie de colonias de corales duros (%) Boya de cayo Palomo

1,17 ± 8,3 (94) 0,51 ± 2,3 (70) 0,751830* No significativa

Cayo Cantiles 0,8 ± 2,6 (62) 0,0 (77) 0,041227* Significativa Cayo Rosario 4,5 ±14,4 (56) 0,0 (79) 0,002569* Significativa Cayo Rico 2,5 ± 6,5 (48) 0,1 ± 0,7 (98) 0,026857* Significativa Mortalidad antigua en superficie de colonias de corales duros (%) Boya de cayo Palomo


Cayo Cantiles 54,9 ± 42,0 (74) 42,6 ± 47,8 (78) 0,018367 Significativa Cayo Rosario 48,6 ± 39,5

(63) 17,3 ± 33,7 (79)


Cayo Rico 33,6 ± 37,2 (55)

17,4 ± 32,3 (98)



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Tabla 2 (Continuación) Localidad 2001 2007 p Diferencia ARRECIFES FRONTALES Cubrimiento vivo de corales (%) Boya de cayo Palomo

25,9 ± 6,1 (6) 11,5 ± 6,0 (6) 0,003360 Significativa

Cayo Cantiles 20,0 ± 9,4 (6) 6,5 ± 2,2 (8) 0,000300 Significativa Cayo Rico 15,5 ± 8,0 (6) 17,2 ± 8,8 (16) 0,831839 No

significativa Cayo Campos 20,6 ± 5,6 (4) 21,1 ± 7,5 (12) 0,999864 No

significativa Densidad de corales por transecto (cor./10 m) Boya de cayo Palomo


Cayo Cantiles 15,3 ± 5,2 (6) 3,7 ± 1,4 (8) 0,000024 Significativa Cayo Rico 9,3 ± 2,9 (6) 6,5 ± 2,9 (16) 0,032706 Significativa Cayo Campos 16,2 ± 4,8 (4) 13,3 ± 6,4 (12) 0,314197 No

significativa Diámetro máximo de colonias de corales duros (cm) Boya de cayo Palomo

42,1 ± 37,8 (103)

27,3 ± 15,7 (104)


Cayo Cantiles 24,3 ± 12,6 (93) 23,7 ± 12,8 (31)


Cayo Rico 31,4 ± 20,8 (59) 34,6 ± 31,4 (104)


Cayo Campos 54,3 ± 58,3 (68)

28,6 ± 19,1 (162)


Mortalidad reciente en superficie de colonias de corales duros (%) Boya de cayo Palomo

0,9 ± 4,6 (103) 0,4 ± 2,4 (104) 0,342782* No significativa

Cayo Cantiles 2,2 ± 10,9 (93) 0,0 (31) No da valor*

No significativa

Cayo Rico 1,0 ± 3,4 (60) 0,0 (104) 0,023342*

Significativa

Cayo Campos 6,0 ± 12,1 (68) 2,3 ± 12,9 (162)

0,000022* Significativa

Mortalidad antigua en superficie de colonias de corales duros (%) Boya de cayo Palomo

26,4 ± 29,1 (103)

15,0 ± 23,8 (104)


Cayo Cantiles 14,6 ± 24,2 (93) 27,4 ± 31,8 (31)


Cayo Rico 33,6 ± 37,7 (60) 17,4 ± 32,3 (104)


Cayo Campos 35,9 ± 34,2 (68) 8,6 ± 22,5 (162)



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Figura 5. Porcentaje numérico de colonias de las especies de corales duros en los sitios de arrecifes frontales. Dentro del complejo Montastraea annularis hubo un incremento del porcentaje de M. faveolata en los cayos Cantiles y Campos (de 9 % a 23 % y de 6 % a 23 %, respectivamente) El porcentaje promedio de corales con enfermedades en las crestas en conjunto fue muy bajo y no varió de forma significativa (p = 0,073611) en comparación con 2001 (2,56 ± 1,44 % en 2001 a 0,71 ± 1,43 % en 2007). La enfermedad más frecuente fue viruela


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blanca. Hubo escasos reportes de banda negra y de supuesta enfermedad banda blanca, pero los de esta última son dudosos. La mortalidad reciente promedio del conjunto de crestas se mantuvo baja y descendió significativamente de 1,74 ± 0,88 % en 2001 a 0,18 ± 0,23 % en 2007 (p = 0,01415). Al nivel de sitios, la reducción fue significativa en los cayos Cantiles, Rosario y Rico. En Boya de cayo Palomo la reducción no fue significativa (Tabla 2). La mortalidad antigua promedio del conjunto de las crestas (Fig. 3) se mantuvo moderada, y varió de 37,7 % ± 18,3 % en 2001 a 22,6 % ± 13,5 % en 2007, pero no de forma significativa (p = 0,248124). Al nivel de sitios, la disminución fue significativa en los cayos Cantiles, Rosario y Rico (Tabla 2). En boya de cayo Palomo no hubo cambio significativo. Parece paradójico que la mortalidad antigua promedio haya tendido a disminuir contrariamente a lo esperado, y ello pudiera explicarse por la contribución de nuevos corales jóvenes al dicho promedio. En las crestas en conjunto, el promedio de reclutamiento de nuevos corales bajó de 1,5 ± 3 reclutas/m2 en 2001 a 0,4 ± 0,7 reclutas/m2 en 2007, pero esta diferencia no fue significativa (p = 0,700177). La densidad de erizo negro de espinas largas Diadema antillarum se mantuvo muy baja en las crestas (0,3 ± 0,6 ind./m2 en 2001 y 0,9 ± 1,8 ind./m2 en 2007) y no mostró diferencias significativas entre los dos años (p = 0,8116218). Sin embargo, al nivel de sitio se observó un incremento importante en la cresta Boya de cayo Palomo (1,17 ind./m2 en 2001 a 3,6 ind./m2 en 2007), aunque éste tampoco fue estadísticamente significativo (p = 0,515376), probablemente debido a error tipo beta. Esta es una especie clave en el control del desarrollo excesivo de macroalgas bentónicas que compiten por el espacio, y que sufrió una catastrófica mortalidad en 1983-1984, en todo el Gran Caribe a causa de una enfermedad desconocida (Lessios et al., 1984). Arrecifes frontales En los sitios de las zonas de arrecife frontal la reducción del cubrimiento por corales (Fig. 3) varió de no significativa (cayos Rico y Campos) a 14 % (Boya de cayo Palomo). Sólo en los arrecifes frontales de Boya de cayo Palomo y cayo Cantiles se observaron reducciones significativas del cubrimiento (Fig. 3, Tabla 2). La densidad de corales disminuyó significativamente solo en los cayos Cantiles y Rico (Tabla 2). Es notorio que la densidad de corales no haya cambiado en boya de cayo Palomo ni en cayo Campos. A esto pudo haber contribuido la ubicación muy protegida del primer sitio, y la mayor lejanía del segundo con respecto a las trayectorias de los huracanes más fuertes; aparte de estar ambos sitios a mayor profundidad que los sitios de crestas. Sin embargo, igual que en las crestas, en todos los sitios se observó un notable cambio en el patrón de predominio de las especies (Fig. 5). El predominio de los corales Montastraea annularis (constructor por excelencia en esta zona del arrecife), M. faveolata, M. franksi, Diploria strigosa y Agaricia agaricites se vio desplazado hacia incrementos (en distintas combinaciones) de P. astreoides, Siderastrea siderea o M. faveolata. Sobre P. asteroides, ya se comentó al tratar las crestas. El coral S. siderea es considerado muy resistente a la sedimentación y el oleaje. Aunque M. faveolata no parece ser tan oportunista como la anterior, se le ha visto a menudo en condiciones


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sometidas a fuerte sedimentación (por ejemplo, al sur de Pinar del Río, cerca del borde de la plataforma entre tierra firme y los cayos San Felipe). Los huracanes tienen entre sus efectos la suspensión de grandes cantidades de sedimentos, por lo que los corales resistentes a este factor han de tener más oportunidad de sobrevivir. A diferencia de las crestas, debido a la mayor profundidad, en los arrecifes frontales los huracanes pueden causar más daño por resuspensión de sedimentos por el oleaje. La reducción del diámetro máximo promedio (Fig. 3) varió de no significativa (cayos Cantiles y Rico) a 26 % (cayo Campos). Estos cambios fueron significativos sólo en Boya de cayo Palomo y en cayo Campos (Tabla 2). Dada la mayor profundidad, se constató que esta reducción del diámetro en ambos sitios se debió principalmente al desarrollo de corales jóvenes de las especies P. asteroides (Boya de cayo Palomo y de cayo Campos) y M. faveolata (cayo Campos). La primera es resistente a la sedimentación y la segunda aparenta serlo. Los porcentajes de corales con enfermedades en los arrecifes frontales en conjunto se mantuvieron muy bajos (0,35 ± 0,44 % en 2001 y 0,14 ± 0,29 % en 2007) y sin diferencia significativa (p = 0,447904). Las enfermedades más frecuentes fueron mancha oscura y plaga blanca. Unas pocas fueron reportadas como desconocidas. La mortalidad reciente promedio del conjunto de los cuatro arrecifes frontales descendió de 2,5 ± 2,4% a 0,7 % ± 1,1 %, pero esa diferencia no fue significativa (p = 0,147389). Al nivel de sitio, esta reducción fue significativa en los cayos Rico y Campos (Tabla 2). Sin embargo, a pesar de que en los sitios restantes esa disminución no fue significativa, ya de por sí los porcentajes eran bajos en 2001, a diferencia de cayo Campos donde el valor era moderado (6%). A pesar de la no significación de las diferencia, es notable la frecuencia mucho mayor de porcentajes cero en 2007 que en 2001. En el mismo conjunto la mortalidad antigua promedio no presentó diferencias significativas (24,4 % ± 9,0 % en 2001 y 14,0 % ± 9,0 % en 2007; p = 0,156360). Sin embargo, la comparación al nivel de sitio mostró disminuciones significativas en Boya de cayo Palomo, y en los cayos Rosario y Rico. De forma contraria, en cayo Cantiles ocurrió un aumento significativo de la mortalidad antigua, como era de esperarse ante impactos de organismos ciclónicos (Tabla 2; Fig. 3). Tal como se explicó para las crestas arrecifales, la disminución de la mortalidad antigua puede deberse en parte a la incorporación de corales jóvenes. En el arrecife frontal es menor el efecto de fragmentación de partes de corales muertos en la disminución de la mortalidad antigua, ya predominan menos las especies ramificadas que son más susceptibles a las fracturas. También parece haber influido que en el arrecife frontal, por su mayor profundidad, el impacto de los ciclones haya sido menor y, además, haya ocurrido una regeneración más rápida de tejido vivo desde 2001. La baja incidencia de enfermedades debe haber contribuido a que la mortalidad antigua no haya aumentado. Al parecer, en cayo Cantiles algún factor debió haber contribuido a que fuera el único sitio donde la mortalidad antigua se incrementó y donde la densidad de corales disminuyó. Este parece ser la marcada sedimentación fina que a menudo tiene lugar a causa de plumas de sedimentos que suelen salir por la canal de Rosario cuando el oleaje se intensifica, como sucede durante el paso de huracanes. Esta pluma suele tener una dirección hacia el oeste y suroeste por lo que el arrecife de cayo Rosario no debe ser


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algo menos afectado, más bien de forma marginal. Esto se puede observar en algunas imágenes satelitales de Acker et al. (2004) donde se observa la pluma causada por el Huracán Michelle en 9 noviembre del 2001 y su influencia sobre los cayos Cantiles y los de más al oeste, incluyendo cayo Campos (Fig. 6). En estas imágenes no se evidencia fuerte carga de sedimentos en las inmediaciones de de la estación de boya de cayo Palomo, ni en la de cayo Rico.

Figura 6. Imágenes de Acker et al. (2004) donde se observa la pluma causada por el Huracán Michelle (a y b = 5 y 9 noviembre del 2001, respectivamente). Michelle pasó por el golfo el 4 de noviembre. En blanco y gris se indican mayor y menor intensidad, respectivamente. El área de Boya de cayo Palomo (flecha azul) muestra comparativamente poca suspensión de sedimentos Consideraciones generales A juzgar por las observaciones del primer autor en mayo de 1988, hasta esa fecha los arrecifes, y particularmente las crestas, se encontraban en excelente condición. Sin embargo, la evaluación CUBAGRRA 1 del 2001 reveló un impresionante deterioro de las cresta coralinas, y en menor grado, de los arrecifes frontales, sobre todo en los situados a lo largo del sur del Golfo de Batabanó (Alcolado et al., 2001a). Esta misma


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situación fue observada en otra evaluación (CUBAGRRA 2) a lo largo del Archipiélago Jardines de la Reina en agosto de 2001 (Alcolado et al., 2001c). En septiembre del mismo 1988, el impacto del Huracán Gilbert 1988 sobre las crestas del sur del golfo fue muy fuerte, según Rafael Puga y María Estela Ponce, biólogos del Centro de Investigaciones Pesqueras (comunicación personal). Ellos refieren haber visto, 11 días después del paso del huracán, a los corales orejones (A. palmata) literalmente devastados y blancos entre los cayos Matías y Rosario. No sabemos si la decoloración de los corales se debió a que los corales estaban sufriendo un evento de blanqueamiento en ese momento, una enfermedad microbiana (banda blanca o viruela blanca) o a la muerte de tejido como consecuencia de los daños mecánicos (golpes y abrasión) infligidos. Según las series mensuales y semanales de Temperatura Superficial del Mar de Reynolds en Punta del Este y cayo Largo del Sur, situados a ambos extremos del área de estudio (Fig. 7), en 1990 ocurrió un calentamiento importante (más de 29,6 ºC) y sostenido (5 semanas) del mar que debe haber blanqueado a los corales. Según esas series, elaboradas por Sergio Cerdeira, entre 1991 y 2000 hubo también temperaturas propiciadoras de blanqueamiento en 1993, 1995, 1997 y 1998, 1999 y 2000. Sin embargo, datos satelitales AVHRR de alta resolución de Cayo Largo (Hayes y Goreau, 2008 y según Tom Goreau, in litteris) revelan un calentamiento muy fuerte en septiembre de 1989 (30,3 ºC), superior al de 1990, de por sí bastante alto también (29,9 ºC) tanto como los mostrados por las series de Reynolds mencionadas anteriormente (Fig. 8). Esto indica que tanto en 1989 como en 1990 debió haber ocurrido blanqueamiento en la zona de estudio. Incluso, Tom Goreau (in litteris) refiere que en 1988 antes del paso del Gilbert por Jamaica, ya los corales habían comenzado a blanquearse por calentamiento, lo que explicaría lo observado por María Estela Ponce (comunicación personal) en el sur del área de estudio. Según Goreau y Hayes, (2005), las imágenes AVHRR de alta resolución son más confiables que las series de Reynolds. No existieron observaciones en 1988, 1989 y 1990 que verificaran lo anterior, pero las inferencias a partir de mencionados datos satelitales AVHRR de alta resolución de temperatura superficial del agua analizados por Tom Goreau, sostienen una alta probabilidad de que ello haya tenido lugar. Por otra parte no debe soslayarse la observación de una testigo confiable sobre el color blanco de los corales observado inmediatamente después del paso del Huracán Gilbert, que sugiere que estaba ocurriendo blanqueamiento antes del paso del huracán. En 1993, durante una expedición de verificación cartográfica de campo de GEOCUBA, se observó que las colonias de coral orejón estaban muertas (con características de mortalidad antigua) en la mitad oriental del sur de la Isla de la Juventud y parte de los cayos al este (Sergio Lorenzo, comunicación personal). Posteriormente, por la Red de Monitoreo Voluntario de Alerta Temprana de Arrecifes Coralinos de Cuba, se supo de un blanqueamiento masivo e intenso en 1998 en el área. Se desconoce si hubo blanqueamiento en 1995 por falta de reportes pero, a juzgar por la cantidad de informes de blanqueamiento masivo recibidos en ese año de otras áreas de


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Cuba, incluyendo a María la Gorda (Ensenada de Corrientes) y Cachiboca (Archipiélago Jardines de la Reina), es muy probable que hubiera habido blanqueamiento importante en el área de estudio. En 1997 un miembro de la red reportó ausencia de blanqueamiento. Más adelante se recibieron reportes de blanqueamiento moderado en 1999, y pobre en el 2000. A pesar de estos eventos de blanqueamiento, no hubo reportes (excepto en Cayo Largo del Sur en 1998) de mortalidad al menos en grado tal que llamara la atención de los observadores voluntarios, pero hay que tener en cuenta que donde ya existe una mortalidad acumulada muy alta se hace más difícil una valoración cualitativa, no sesgada hacia valores bajos, de algún incremento adicional en la mortalidad de corales.

Promedio mensual de la Temperatura Superficial del Mar (TSM) - Comportamiento y tendencia.CUBA - Punta del Este, Isla de la Juventud (82.5 W - 21.5 N)

y = 0.0009x + 26.941R2 = 0.0027

25.0

25.5

26.0

26.5

27.0

27.5

28.0

28.5

29.0

29.5

30.0

30.5

31.0

Dic

-81

Ago

-82

Abr

-83

Dic

-83

Ago

-84

Abr

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Dic

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Dic

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Abr

-89

Dic

-89

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-93

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Abr

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Dic

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-97

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Dic

-99

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-01

Dic

-01

Ago

-02

Abr

-03

Dic

-03

Ago

-04

Abr

-05

Fecha [meses] (Dic-81 a Ago-05)

Tem

pera

tura

Sup

erfic

ial d

el M

ar (T

SM) [

ºC]

TSM Lineal (TSM)

30.5 ºC Ago.9830.3 ºC

Sep.9530.4 ºC Ago.02 30.1 ºC

Ago.0529.9 ºC Ago.83 29.8 ºC

Ago.8729.8 ºC Sep.90

29.7 ºC Sep.93

29.9 ºC Jul.00

25.2 ºC Feb.00

25.1 ºC Feb.05

Datos del IGOSS: Integrated Global Ocean Services SystemDr. Sergio Cerdeira Estrada ([email protected])

30.2 ºC Ago.97

25.5 ºC Feb.96

Figura 7. Serie de Reynolds de Temperatura Superficial del Mar (TSM) en Punta del Este (obtenida por S. Cerdeira). La línea roja refleja una tasa de incremento de la TSM de 0,129 ºC/década De todo lo anterior, es evidente que la mortalidad masiva de corales en el área, cuyos efectos han persistido (como se observó en 2001) y han aumentado hasta el presente, tuvo lugar entre septiembre de 1988 (Huracán Gilbert y aparente blanqueamiento) y 1990 (blanqueamiento), lo que coincide en gran parte con uno de los períodos (1987-1990) reportados por Gardner et al. (2003) como de fuerte tasa de deterioro de los arrecifes coralinos en el Gran Caribe. Según esos autores, entre 1997 y 2000 hubo otro período de fuerte degradación en el Gran Caribe, que no ha sido documentado en nuestra área de estudio, pero sí en cayo Largo, un poco al este, en 1998 (Úrsula Rehfield, comunicación personal; ACTION SPORT CAYO LARGO, 1999). No se observaron evidencias de que los arrecifes estudiados sufrieran el impacto de un período


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más temprano de deterioro regional que, según esos autores, tuvo lugar entre 1975 y 1982 en el Gran Caribe.

CAYO LARGO, CUBA

y = 0.0018x + 27.585R2 = 0.0093

24

25

26

27

28

29

30

31

1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109 118 127 136 145 154 163 172 181 190 199 208 217 226 235 244 253 262

MONTHS, 1982-2003

SEA

SU

RFA

CE

TEM

PER

ATU

RE

C

0302 01 00 99 9796959493 9892919089

88 87 86

85

84 83 82

Figura 8. Gráfico tomado de Hayes y Goreau (2008) sobre Temperatura Superficial del Mar en Cayo Largo, obtenida a partir de registros AVRHH del Satélite POES de NOAA. La temperatura se da en grados centígrados y ploteada por mes entre 1984 y 2003. No se incluyeron datos referentes a Eventos el Niño y a erupciones volcánicas (Base de Datos de Global Coral Ref. Alliance). Note el gran destaque del año 1989, que sería superado solo por el año 1998, no incluido en este gráfico. Por ese motivo es altamente probable que haya habido un gran blanqueamiento de corales en el Archipiélago de los Canarreos en ese año Los resultados apuntan a la mayor frecuencia de los organismos ciclónicos como el factor asociado al Cambio Climático (o a la variabilidad climática) que mayor impacto ha causado durante el período evaluado. En el sitio de cresta de boya de Cayo Palomo fue evidente el gran impacto observado inmediatamente después del paso del Huracán Michelle en 2001, a manera de un gran destrozo y desparrame por el fondo de las ramas del coral orejón (Fig. 9) y de corales cerebros (Diploria) volcados. Después del paso del Huracán Dennis en 2005 no se observó tanto daño, pero sí un enturbiamiento muy fuerte del agua (MSc. Juliett González, comunicación personal). En ese sentido es conveniente aclarar que este último huracán ejerció su influencia durante su paso cercano sobre tierra firme sobre la Ciénaga de Zapata, y no de forma directa desde el mar. Por otro lado hay que aclarar que el impacto de los huracanes fue más notorio en Boya de cayo Palomo debido a que este sitio se encontraba en muy buen estado antes de ser impactado, mientras que los restantes, como ya se explicó, ya estaban muy deteriorados.


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Figura 9. Comparación del sitio de la cresta arrecifal de la Boya de Cayo Palomo en 2001 con 2007, después de los huracanes Michelle en 2005 y Dennis en 2005 (ambos con categoría 4) Los huracanes Michelle (2001), Isidore (2002), Lily (2002), y Charley (2004) pasaron muy cerca de los tres arrecifes estudiados del sur del Golfo de Batabanó, que ya estaban muy afectados cuando se evaluaron en el año 2001. El Huracán Iván (2004), a pesar de su paso relativamente distante, generó oleaje muy fuerte en esa zona (Dra. Ida Mitrani, comunicación personal). Ello implica una fuerte afectación a los arrecifes de los cayos Campos, Cantiles, Rosario y Rico, sobre todo en las crestas, reflejada en los resultados de esta evaluación. Al parecer el arrecife más afectado fue el de cayo Cantiles, el único donde la mortalidad antigua permanece aumentada y donde la densidad de corales disminuyó significativamente. Como se dijo, a ello debe haber contribuido también la fuerte pluma de sedimentos que sale de la pasa de Rosario, que suele afectarlo durante eventos de fuerte oleaje. A juzgar por las imágenes satelitales de Acker et al. (2004) los arrecifes menos afectados fueron los de boya de cayo Palomo, seguidos por los de cayo Rico, cuya posición estuvo sólo cercana a la frontera este de la pluma. Todo esto apunta a concluir que los arrecifes que se encuentran entre los cayos Rosario y Campos fueron afectados tanto por oleaje como por fuerte sedimentación generados por el Huracán Michelle. No parece ser así en los arrecifes de boya de cayo Palomo cerca de los cuales dicho huracán pasó muy cerca en un trayecto de mar hacia tierra, pues en este caso la afectación fue principalmente por el oleaje como pudo comprobar visualmente la investigadora arriba mencionada y se deduce de las imágenes de Acker et al. (2004). Sin embargo, el área de Palomo sí fue afectada por fuerte sedimentación por escorrentía cuando el Huracán Dennis en 2005 influenció desde tierra firme como también fue comprobado in situ por la misma persona. Aunque parezca paradójico, es ampliamente reconocido que los organismos ciclónicos son beneficiosos para los arrecifes si no son muy frecuentes, ya que impiden que el espacio sea monopolizado por una sola especie de coral competitivamente más apta, y permite la extensión del área de arrecife a través de la propagación y reimplantación de


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fragmentos vivos de corales. De hecho, los arrecifes han evolucionado junto a una larga historia de huracanes, y eso ha condicionado, junto con otros factores, el desarrollo de diferentes patrones de relieve y de composición de especies de corales en relación con la profundidad del arrecife y el grado de resguardo geográfico con respecto a los vientos (posición en sotavento, ensenadas, áreas donde son raros lo organismos ciclónicos). Particularmente en el caso del coral orejón Acropora palmata es beneficioso el paso de un ciclón cada 5 años, aproximadamente (Lirman, 2003). Según ese autor, si la frecuencia es de cada 2 años aproximadamente, las crestas formadas por ese coral se van degradando sostenidamente al no haber margen de tiempo para recuperaciones sucesivas. Por otro lado, si la frecuencia es de un ciclón cada 15 años, el desarrollo de la población del coral es más lento. Sin embargo, a nuestro juicio estos plazos pueden no tener los mismos efectos, de acuerdo a la intensidad de incidencia de enfermedades en los corales o la proliferación excesiva de algas por falta de herbivorismo (escasez de peces loros y barberos, y del erizo negro de espinas largas Diadema antillarum) o contaminación por nutrientes, de modo que un arrecife afectado por estos factores se verá siempre más perjudicado por los huracanes independientemente de su frecuencia. Los eventos de blanqueamiento no muestran evidencias de haber causado mortalidad de consideración a juzgar por los reportes de la Red de Monitoreo Voluntario de Alerta Temprana de Arrecifes Coralinos de Cuba y los pronósticos de imágenes satelitales de NOAA/NESDIS (Degree Heating Week: DHW) y los datos de mortalidad reciente y antigua de la presente evaluación. De la muy baja mortalidad reciente observada en 2007, se deduce que al menos el blanqueamiento de 2006 (que se reportó como de bajo a moderado) no causó afectación de importancia. Por otro lado, la disminución o no cambio de la mortalidad reciente en los arrecifes frontales sugiere que tampoco hubo mortalidad importante por el blanqueamiento del 2005 a pesar de haber sido éste fuerte. A esto se añade que en 2004 no se reportó blanqueamiento de significación. Por otro lado, en 2003 el blanqueamiento tendió a ser nulo a débil en la costa sur de Cuba, mientras que en 2002 fue pobre en la cercana Bahía de Cochinos. De este modo puede decirse que el blanqueamiento, como fenómeno inherente al cambio climático, no ha mostrado evidencia de haber tenido un impacto letal de tanta consideración como el de los huracanes en el área de estudio durante el sexenio. Sin embargo, el blanqueamiento sí debe haber afectado las tasas de crecimiento y de reproducción de los corales, dados los grandes gastos energéticos adicionales que implican la tolerancia a y la recuperación del blanqueamiento. Si bien los niveles de incidencia de enfermedades son bajos y mostraron disminuciones significativas, esto no deja de preocupar, debido a que estas pueden retrasar en cierta medida, junto con otros factores, la tasa con que las comunidades de corales se recuperan de los impactos de los eventos ciclónicos, y ello puede ser más preocupante si se mantuviera una tendencia de altas frecuencias e intensidades de estos eventos extremos. Al respecto, Gardner et al. (2005), en un meta-análisis del impacto de los huracanes sobre los arrecifes coralinos del Gran Caribe desde 1980, concluye que los huracanes produjeron una mortalidad promedio de 6% de los corales, mientras que el conjunto de otras factores, incluyendo las enfermedades, de 2 %.


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Si consideramos que los corales detectados con muerte reciente mueren dentro del plazo de un año aproximadamente, nuestras estimaciones de 2001 (1,74 en crestas y 2,5 en arrecifes frontales) fueron muy cercanas a las de esos autores, lo que en ese año pudo constituir una gran preocupación. Eso no ocurrió en 2007, cuando los porcentajes fueron significativamente muy inferiores (0,18 en crestas y 0,7 en arrecifes frontales), lo que implica un pronóstico más alentador. De hecho, en la literatura y en la presente evaluación hay indicios de que los corales con el concurso de sus algas simbióticas y su flora microbiana (como asociaciones holobiontes) parecen estar adaptándose al blanqueamiento (Baker, 2001) y a las enfermedades de origen microbiano (Reshef et al., 2006; Lesser et al., 2007). Esto sugiere un escenario futuro más favorable, aún con los cambios no deseables que se están produciendo en el patrón de predominio de especies de corales. No obstante, debe tenerse en cuenta que si sigue aumentando la temperatura del agua, se llegaría a la muerte fisiológica directa de los corales sin mediación de enfermedades ni blanqueamiento. Por ello siempre será crucial detener cuanto antes el calentamiento mundial. La serie de Reynolds de Punta del Este muestra un incremento medio de la temperatura de 0,129 ºC/década entre diciembre de 1981 y agosto de 2005 (Fig. 7). Por otra parte, no debemos confiarnos en la marcada reducción de la frecuencia de huracanes en el 2006 y 2007, ya que según científicos de la Universidad de las Antillas Francesas se plantea que ello se ha debido a la eventual influencia de los polvos del Sahara que han cubierto extensiones considerables del Caribe en esos años y que se pronostican también para el 2008 (Ida Mitrani, comunicación personal). Por ello la tendencia al aumento de los impactos de huracanes en el futuro no debe ser descartada. Como se comentó al principio de esta sección, la escasez del erizo herbívoro Diadema antillarum y el consecuente desarrollo sin control de macroalgas que compiten contra los corales, se mantiene como un problema latente en detrimento de la potencialidad de la recuperación de las comunidades de corales después de eventos extremos. El arrecife de coral (cresta y arrecife frontal) de Boya de cayo Palomo sigue siendo el de mejor condición integral y por lo tanto puede ser considerado como el más “resiliente” (del inglés resilience: capacidad de resistir, tolerar y recuperarse de los impactos). Esto se refuerza por el hecho de que en la evaluación del 2001 el arrecife se encontraba literalmente en perfecto estado luego de haber sufrido el embate muy cercano del Huracán Lily (categoría 2) en 1996, lo que muestra su gran capacidad de recuperación. Por otra parte, dataciones de uranio realizada en la Rosensthiel School of Marine and Atmospheric Sciences (Miami) a muestras de coral Acropora palmata tomadas en la cresta de boya de Cazones durante la expedición CUBAGRRA del 2001, indican que alrededor de 9 años antes (Robert Ginsburg, comunicación personal) hubo un evento de mortalidad importante, del cual ya se habían recuperado las colonias muestreadas. Esa recuperación tuvo lugar mediante un rápido proceso de recape con tejido vivo (Fig. 14). En 1990 (año cercano a la datación) hubo un marcado calentamiento del agua, por lo que se supone que pudo haberse tratado de una mortalidad por blanqueamiento de corales. Es importante señalar que ese arrecife, a diferencia de los del sur del golfo, no debió haber sufrido con mucha intensidad la influencia del Huracán Gilbert (1988), lo


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que refuerza la posibilidad de que hubo un blanqueamiento letal en 1990. Otra posibilidad es una mortalidad masiva causada por alguna enfermedad de origen microbiano, que pudieran se blanda blanca o viruela blanca. También pudo deberse a ambas causas, ya que el blanqueamiento predispone a los corales a adquirir enfermedades microbianas. Por esa resiliencia merece mantenerse protegido por el Sistema Nacional de Áreas Protegida (dentro del Parque Nacional Península de Zapata) como fuente de semilla para la recuperación de arrecifes aguas abajo por vía de transporte por corrientes. De hecho, la cresta aún presenta deseables características pleistocénicas de dominancia de Acropora palmata. Esto puede atribuirse en gran medida al carácter resguardado que disfruta en la Ensenada de Cazones (N del Golfo de Cazones) donde además, según los mapas de distribución de nutrientes de Fernando de la Llera, (1990) las aguas son más ricas en nutrientes de origen natural. Esto último hace que las aguas sean más productivas y por lo tanto provean más alimentos a los corales, y que al ser menos transparentes actúen como pantalla contra la luz excesiva durante los eventos de calentamiento, lo que reduce el riesgo de blanqueamiento. Conclusiones 1. A juzgar por las evidencias, desde 1988 a 1990 tuvo lugar de forma brusca un

deterioro masivo y fuerte de las crestas de los arrecifes del Sur de Cuba, situación que sigue empeorando. Como causa se propone una sinergia de los efectos del Huracán Gilbert y del blanqueamiento de corales.

2. La condición de los arrecifes coralinos se deterioró en grado variable y de maneras diferentes en este período de inusual frecuencia e intensidad de organismos ciclónicos.

3. Los organismos ciclónicos fueron los eventos asociados al Cambio Climático o a la variabilidad climática, que más afectaron a los arrecifes evaluados. Los huracanes afectaron a través de la acción del oleaje, pero hubo circunstancias y localidades en que, además, la sedimentación fue muy intensa, y tanto de origen marino (desde cayo Rosario hasta cayo Campos, a causa de Michelle en 2001), como terrígena (boya de cayo Palomo, a causa del Dennis de 2005).

4. El blanqueamiento y las enfermedades infecciosas de corales tuvieron una repercusión mucho menor que la esperada.

5. Las reducciones de cubrimiento coralino del fondo variaron de no significativa a 21 %. Sin embargo, aunque en algunos sitios no hubo disminuciones en el cubrimiento de coral, estos experimentaron cambios en los patrones de predominio de especies hacia las que son más tolerantes a la sedimentación y el oleaje, y con crecimiento más rápido. Por lo tanto la conservación del cubrimiento no necesariamente representa estados estables integrales de los arrecifes coralinos.

6. Con los cambios en las especies dominantes, las crestas se están volviendo menos efectivas como refugio para peces y como disipadoras del oleaje, a causa de la pérdida de complejidad estructural.

7. Aunque las disminuciones en los porcentajes de corales enfermos no tendieron a ser significativas (posible error estadístico tipo II), fue notoria la frecuencia de valores cero en 2007. Esto pudiera ser una señal incipiente de una adaptación de los corales mediante reajustes de sus asociaciones microbianas como se plantea en literatura reciente. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que si sigue aumentando la temperatura del mar, puede llegarse a la muerte fisiológica directa de los corales sin


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mediación de enfermedades ni blanqueamiento. Por ello siempre será crucial detener el calentamiento mundial.

8. El arrecife de Boya de cayo Palomo sigue siendo el que mejor condición presenta y por lo tanto puede ser considerado el más “resiliente” (del inglés resilience: capacidad de resistir, tolerar y recuperarse de los impactos).

Recomendaciones 1. Mantener protegido el arrecife de Boya de cayo Palomo dentro del Parque Nacional

Península de Zapata, como fuente de semilla para la recuperación de arrecifes aguas abajo por vía del transporte de larvas con las corrientes.

2. Extremar las medidas de protección de los peces herbívoros, sobre todo los peces loros para evitar que las algas excluyan a los corales por competencia por el sustrato.

3. Por ser una especie herbívora muy efectiva en el control de las algas, debe promoverse, la agrupación manual de erizos negros de espinas largas (Diadema antillarum) que se encuentren muy aislados en puntos determinados (puntos de buceo y áreas protegidas) para favorecer la fecundación de sus huevos y estimular la recuperación de sus poblaciones.

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III.2 Caso de Estudio No. 2. Estado de la pesquería de langosta espinosa (Panulirus argus) y su relación con factores ambientales y antrópicos en Cuba Autores: Rafael Puga, Roberto Piñeiro, Norberto Capetillo, María Estela de León y Liset Susana Cobas Institución: Centro de Investigaciones Pesqueras Introducción Las capturas de langosta espinosa Panulirus argus (Latreille, 1804) en Cuba alcanzaron sus mayores volúmenes en la década de 1980 con un promedio anual de 11565 ton. En la década de 1990, la captura descendió a un promedio de 9327 ton, lo cual se ha visto agudizado entre 2000 y 2007 con un promedio de 6262 ton y una mayor variabilidad de las capturas, a pesar de un perfeccionamiento del sistema de manejo pesquero dado por: la disminución del esfuerzo pesquero y de la tasa de mortalidad por pesca desde 1999, el aumento del período de veda desde 2001 y el incremento gradual de la talla mínima legal de captura a partir de 2004. Los análisis más recientes sobre el estado de esta pesquería fueron presentados en el Quinto Taller Regional sobre la Evaluación y la Ordenación de la Langosta Común del Caribe en septiembre 2006 (Puga et al., 2006; FAO, 2007), donde se reconoció por la comunidad científica especializada que la pesquería de langosta cubana se encontraba bien manejada y plenamente explotada (no sobre explotada) y se concluyó que además de la mortalidad por pesca, otros factores ajenos al sector pesquero estaban produciendo afectaciones en la abundancia del recurso, al causar daños al hábitat1 en zonas de cría, influyendo negativamente por esta vía sobre el reclutamiento y la producción de langostas. Entre estos aspectos para Cuba se señalaron: la mayor frecuencia e intensidad de huracanes durante el último decenio, el desarrollo de las zonas costeras, la construcción de presas en las cuencas de captación de los ríos y de carreteras en el Archipiélago Sabana-Camagüey comunicando la isla principal con los cayos y los cayos entre si (pedraplenes). Además de estas afectaciones a la calidad del hábitat en zonas de cría, otras causas que pudieran estar influyendo sobre el reclutamiento y por lo tanto sobre las capturas de langosta, serían variaciones climáticas y de los mecanismos oceanográficos que desfavorezcan la supervivencia de larvas en el océano y/o el arribo exitoso de postlarvas (puerulos) desde el océano a las zonas de cría en la plataforma. El enfoque de ecosistemas en la pesca reconoce como problemas principales que afectan a la ordenación pesquera (FAO, 2006): – Degradación de las aguas costeras como resultado de la escorrentía agrícola o industrial 1 En este informe se utilizará de ahora en adelante la definición del concepto “hábitat”, tal como se expresa en el Enfoque de Ecosistemas aplicado a la pesca (FAO, 2006): “Medio ambiente en que viven los peces, incluido todo lo que rodea a su vida e influye en ella, como por ejemplo la calidad del agua, el fondo, la vegetación o las especies asociadas (incluidos los suministros de alimentos)”.


1


– Descarga de nutrientes y contaminantes – Destrucción del hábitat como consecuencia del desarrollo de las zonas ribereñas por actividades humanas y por la erosión de las costas – Utilización del agua dulce para el abastecimiento de centrales eléctricas, riego y asentamientos humanos, que modifica el caudal de los ríos – Fluctuaciones climáticas, que afectan a la distribución y productividad de las poblaciones – Variaciones en la abundancia de depredadores y presas Teniendo en cuenta que todos estos problemas están presentes en Cuba (González et al., 2003), se puede formular a modo de hipótesis, que la disminución de la abundancia de la langosta está causada por la acción en sinergia de una intensa explotación pesquera con la influencia de factores climáticos y antrópicos sobre el reclutamiento de la especie, por causar afectaciones a la calidad del hábitat. El objetivo del presente informe es realizar una evaluación actualizada del estado de la pesquería de langosta espinosa (P.argus) y presentar evidencias sobre su posible relación con factores climáticos y antrópicos, que puedan ser considerados de cierta importancia por su influencia directa y/o indirecta sobre las fluctuaciones en la abundancia de este importante recurso pesquero. En la Fig. 1 se muestra un esquema espacial donde se pueden apreciar la edad y la ubicación por biotopos de algunas fases del ciclo de vida de la langosta.

(7 meses)

(1 año)

(2 años)(3+ años)

(7 meses)

(1 año)

(2 años)(3+ años)

Fig. 1. Esquema espacial del ciclo de vida de la langosta. Los números entre paréntesis representan la edad aproximada de algunas fases Como factor climático representativo del hábitat oceánico (Fig.1) se analizará el transporte del agua superficial desde el océano hacia el borde del talud, generado por la acción del viento (transporte Ekman), por su relevancia en los traslados de larvas, postlarvas y parches de alimentos. Otro factor climático que se analizará es un índice cuantitativo de los ciclones tropicales, por su posible incidencia tanto sobre los hábitats oceánico y de plataforma. Se analizarán también algunos factores vinculados a la actividad humana que pudieran afectar la calidad del hábitat en zonas de cría de juveniles en la plataforma (Fig. 1) como: aportes de nutrientes, represamiento de ríos y desarrollo turístico.


2


Materiales y métodos Los datos de captura en toneladas y de esfuerzo pesquero en días de pesca y el número de barcos, fueron obtenidos a partir de registros obligatorios de las estadísticas oficiales del Ministerio de la Industria Pesquera. A partir de la matriz de captura de langosta por edades para un período de 29 años de 1979 a 2007, se aplicó un Análisis Secuencial de Poblaciones (ASP) mediante el método ADAPT descrito por Gavaris (1988), el cual es una poderosa herramienta utilizada ampliamente para el análisis de la dinámica poblacional y la evaluación de la pesquería de recursos explotados comercialmente (Lassen y Medley, 2000). Este método ha sido descrito y usado con efectividad en la pesquería de langosta en Cuba por Puga (2005 a y b), Puga et al. (2005 a y b), Puga et al. (2006), Morales y Puga (en prensa). Con el mismo se obtuvieron series del tamaño de la población explotable, del reclutamiento (langostas con un año de edad en la población) y de la tasa de mortalidad por pesca (F) para el período 1979-2007. Para obtener un índice del transporte superficial del mar en dirección norte por el efecto del viento, se utilizaron los datos mensuales de la base de datos de la NOA ERD Live Access Server (2006) entre 1967 y 2006, en un segmento comprendido entre 82° 30’ y 81° 30’ de longitud oeste y 21° 30’ de latitud norte, o sea, al sur del Archipiélago de los Canarreos, donde se produce una entrada importante de puerulos de langosta (Cruz et al., 1991) Para cuantificar la incidencia de los ciclones tropicales, se calculó el Índice de Disipación de Energía (PDI por sus siglas en inglés) según la metodología de Enmanuel (2006), para los ciclones que pasaron por sobre la plataforma y/o por los mares cercanos del Golfo de Batabanó y el Archipiélago Sabana-Camagüey. Este índice consiste básicamente en la sumatoria de las velocidades al cubo de los vientos máximos. La información sobre los ciclones fue extraída de la base de datos UNISYS (2006). Resultados y discusión Estado de la pesquería de langosta en Cuba Durante el período más reciente (2003-2007), la importancia relativa de cada región de pesca por el por ciento de captura a nivel nacional ha sido como sigue: Golfo de Batabanó 68 %, Región Sur Oriental 17 %, Región Nor Central 12 % y Región Nor Occidental 2 %. Durante el período reciente de 8 años entre 2000 y 2007, las capturas han disminuido a un 54 % del nivel máximo obtenido como promedio durante 12 años entre 1978 y 1989, mientras que su variabilidad interanual ha aumentado considerablemente en comparación con períodos anteriores (Tabla 1).


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Tabla 1. Captura media y coeficiente de variación (CV) de las capturas para tres períodos de la pesquería de langosta en Cuba Captura media (ton) CV (%) 1978-1989 11 565 8,7 1991-1999 9 327 4,8 2000-2007 6 262 22,0 Esta desfavorable situación se ha producido a pesar del perfeccionamiento del sistema de manejo de la pesquería dado por: la disminución del esfuerzo pesquero desde 1999, el aumento del período de veda desde 80 días en 2001 hasta 150 días en 2007 y el incremento gradual de la talla mínima legal de captura desde 69 hasta 76 mm de largo del cefalotórax (LC) a partir de 2004 (Tabla 2). Tabla 2. Algunos indicadores del manejo de la pesquería de langosta en Cuba

Barcos Esfuerzo pesquero (días pesca)

Período de veda (días)

Talla mínima legal (mm LC)

Media 1973-1979 364 49 965 30-45 69 (sin control) Media 1980-1989 310 45 161 90 69 Media 1990-1998 257 37 216 90 69

1999 253 48 228 60 69 2000 252 46 727 60 69 2001 251 39 793 80 69 2002 241 35 749 110 69 2003 237 33 597 120 69 2004 229 29 378 120 69 2005 221 28 010 120 72 2006 210 25 268 120 74 2007 198 21 574 150 76 2008 193 135 76

Como se puede observar en las variaciones anuales de captura y esfuerzo pesquero (Fig.2), los días de pesca presentan una tendencia decreciente desde 1973 hasta un valor mínimo en 1992. Después de un período con niveles bajos de esfuerzo en 1991-1995, debido a condiciones desfavorables en la economía cubana (período especial), el aumento posterior de los días de pesca no produjo incrementos de las capturas a niveles similares alcanzados en los años anteriores.


4


Fig. 2. Variaciones anuales de captura y esfuerzo pesquero en la pesquería de langosta de Cuba La tendencia descendente de la captura desde 1999 se produjo por lo tanto a pesar de una etapa previa de 6 años entre 1990 y 1995 con bajo nivel de explotación por disminución del esfuerzo pesquero y por lo tanto de la tasa de mortalidad por pesca, debido al período especial. La tasa de mortalidad por pesca (F), tiene una relación estadística altamente significativa con el esfuerzo expresado en días de pesca en la pesquería de langosta de Cuba, para un período de 29 años entre 1979 y 2007 (Fig. 3). Esta relación demuestra el buen ajuste del método de Análisis Secuencial de Poblaciones, según han demostrado previamente Puga (2005 a), Puga et al. (2005 a) y Morales y Puga (en prensa).

Fig. 3. Relación entre la tasa de mortalidad por pesca y el esfuerzo pesquero en la pesquería de langosta de Cuba en el período 1979-2007


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Los desajustes entre la captura y el esfuerzo se reflejan en la relación entre la captura y la mortalidad por pesca (Fig. 4), que aunque significativa, no es tan fuerte como la relación entre la captura y el tamaño de la población explotable expresado en millones de langostas (Fig. 5). La Fig. 4 revela además como otro aspecto interesante, que la magnitud de la tasa de mortalidad por pesca no ha sido la causa fundamental de la declinación de la captura, ya que la curva no se extiende hacia el lateral derecho, o sea, que no se observa la parte correspondiente a la disminución de la captura como respuesta al aumento de la mortalidad, como es de esperar para situaciones de sobre-explotación.

Fig. 4. Relación entre la captura y la tasa de mortalidad por pesca en la pesquería de langosta de Cuba en el período 1979-2007.

Fig. 5. Relación entre la captura y la población explotable en la pesquería de langosta de Cuba en el período 1979-2007


6


Por otra parte, no se encontró una relación definida entre la población explotable y la tasa de mortalidad por pesca (Fig. 6).

Fig. 6. Relación entre la población explotable y la tasa de mortalidad por pesca en la pesquería de langosta de Cuba en el período 1979-2007

Fig. 7. Relación entre la población explotable y el reclutamiento de dos años previos en la pesquería de langosta de Cuba en el período 1979-2007 Tanto la población explotable como la captura están fuertemente relacionadas con el reclutamiento de dos años anteriores (Figs. 7 y 8), lo cual se corresponde con la estructura por edad de las capturas y la población explotable, donde predominan las langostas con 3 años de edad (Puga, 2005 a; Puga et al., 2005 a).


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Fig. 8. Relación entre la captura y el reclutamiento de dos años previos en la pesquería de langosta de Cuba en el período 1979-2007 De los resultados anteriores se puede inferir que la tasa de mortalidad por pesca no ha sido la causa fundamental de la disminución de la captura y de la población de langosta, las cuales dependen fundamentalmente del reclutamiento a la pesquería. En consecuencia, se impone un análisis más integral que tenga en cuenta otros factores de índole climática y/o antrópica que pudieran tener alguna relación directa y/o indirecta sobre el reclutamiento de la especie. Relación con factores antrópicos en Cuba Indudablemente, una de las actividades necesarias para el desarrollo y la seguridad socio-económica del país, que pudiera estar produciendo cambios ecológicos en la plataforma, es el represamiento de los ríos. Este proceso, entre otras consecuencias, debe haber causado una disminución de los nutrientes que llegan de forma natural a la plataforma al limitar el escurrimiento de los ríos, lo cual puede estar modulado además por la producción de nutrientes como resultado de la actividad humana en Cuba. Para analizar las tendencias de estos efectos, se requiere enumerar las siguientes consideraciones: 1. Que la principal fuente de entrada natural de nutrientes a la plataforma cubana es el

escurrimiento de los ríos. 2. Que el represado de los ríos disminuye el escurrimiento y por lo tanto el acarreo de

nutrientes a la plataforma. 3. Que la productividad pesquera está relacionada con la entrada de nutrientes al

ecosistema marino, ya que los nutrientes son la base de las tramas tróficas. Estas consideraciones están fundamentadas por resultados de la literatura internacional entre los cuales se pueden citar, entre otros: La actividad humana en tierra, como el represado de los ríos, puede ocasionar una reducción del aporte de nutrientes y de agua


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dulce al mar, (Grimes 2001; Jickells, 1998; Ittekkot et al., 2000), lo cual a su vez puede disminuir la productividad de recursos pesqueros como los crustáceos y moluscos (Caddy y Defeo, 2003). Caddy y Bakun (1994 y 1995) asocian la productividad pesquera en función del aporte de nutrientes a partir de tres fuentes principales: los afloramientos, las mareas de gran amplitud y el escurrimiento fluvial. Estos autores caracterizan a las regiones según la relación entre su productividad pesquera y las fuentes de nutrientes, donde la zona del Atlántico Central (en la que se ubica Cuba) se caracteriza por ser oligotrófica y por lo tanto presenta una baja productividad pesquera al no contar con aportes significativos por ninguna de estas tres fuentes, en comparación con otras zonas. Para el caso particular de Cuba, Baisre (2000) concluye que la principal fuente de nutrientes a la plataforma es el aporte desde tierra por el escurrimiento de los ríos, ya que el Caribe es oligotrófico y en las zonas de intercambio océano-plataforma no existen ni afloramientos ni grandes intercambios de marea. Baisre y Arboleya (2006) y Baisre (2006) consideran que la actividad antrópica en tierra por el represado y por la merma de la actividad económica, han disminuido el aporte de nutrientes a la plataforma cubana a partir de los 90´s y Baisre (2004) sugiere la incidencia de este fenómeno sobre el descenso de las capturas en la mayor parte de los recursos pesqueros en Cuba, el cual no podría ser atribuido solamente al efecto de la pesca. Para evaluar las tendencias de estos efectos, se tomaron dos indicadores: la capacidad de embalse en Cuba como indicador inverso del escurrimiento de los ríos y un estimado del Nitrógeno generado por la actividad humana en el paisaje cubano (Baisre, 2006), como indicador de la producción de nutrientes debido a la actividad antrópica. La capacidad de agua embalsada en Cuba se incrementó progresivamente de 1 km3 a finales de los 1960’s, hasta 9,7 km3 en 1991 (Fig. 9), lo cual representa el 26 % del volumen total de los recursos hídricos de Cuba, según datos de Aguirre (2004).

Fig. 9. Variaciones anuales de de la capacidad de embalse y de la entrada de Nitrógeno al paisaje cubano (según Baisre, 2006)


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Según Baisre (2006) el flujo de Nitrógeno en Cuba generado principalmente por la actividad agroindustrial, se incrementó en 5 veces durante la década de 1980 en comparación con sus niveles iniciales, debido fundamentalmente al aumento en el uso de fertilizantes para la agricultura provenientes desde la antigua Unión Soviética a bajo costo. Después de 1990, este suministro de fertilizantes y la producción nacional se redujeron drásticamente y por lo tanto los aportes de Nitrógeno disminuyeron hasta un 30% en los años 2000 (Fig 9). Se pudiera formular una aproximación para estimar índices simples e indirectos de las tendencias en el tiempo, del acarreo natural de nutrientes desde tierra hasta la plataforma y de los nutrientes generados por la actividad humana, como se expresa a continuación. 1. El acarreo natural de nutrientes es inversamente proporcional a la capacidad de agua

embalsada. 2. El acarreo de nutrientes generados por la actividad antrópica es directamente

proporcional al flujo de Nitrógeno en el paisaje cubano e inversamente proporcional a la capacidad de agua embalsada.

Como se observa en la Fig. 10, el acarreo natural presenta una tendencia descendente entre 1966 y 1990, bajando por debajo del promedio desde 1981 y manteniendo niveles mínimos desde 1991, pero el déficit en el suministro natural de nutrientes a la plataforma pudiera haber sido suplementado por el incremento de la actividad económica a partir de 1974 y principalmente entre 1978 y 1987, cuando el acarreo antrópico alcanzó su nivel máximo. Posteriormente, estos aportes de nutrientes disminuyen también, para descender y mantenerse en valores mínimos desde 1991.

Fig. 10. Tendencias de los índices de aportes de nutrientes desde tierra a la plataforma por causas naturales y antrópicas Al representar gráficamente las series del reclutamiento y la población explotable (Fig. 11), se observa que el reclutamiento se mantuvo en niveles elevados entre 1979 y 1987,


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descendiendo posteriormente para mantenerse en niveles mínimos desde 1991, en coincidencia con los aportes de nutrientes. En relación con el período de mayor nivel, el reclutamiento descendió a un 65 % entre 1991 y 2002 y a un 40 % a partir de 2003. Esta disminución reciente pudiera estar asociada con eventos climáticos que serán analizados posteriormente.

Fig. 11. Variaciones anuales del reclutamiento y la población explotable de langosta en Cuba Como ya ha sido expuesto anteriormente, el tamaño de la población explotable y las capturas dependen del reclutamiento de dos años previos, el cual pudiera haber estado limitado en forma indirecta desde 1991 por una disminución de los aportes de nutrientes a la plataforma, como resultado de la actividad antrópica en tierra. Golfo de Batabanó En la principal región de pesca de langosta en Cuba se encuentran tres empresas pesqueras que en total cuentan con un total de 107 embarcaciones que representan el 55 % del total nacional. Estado de la pesquería Las variaciones de captura y esfuerzo (Fig. 12) son similares a las mostradas anteriormente a nivel nacional en la Fig. 2, ya que esta zona aporta la mayor parte del total. Se observa la disminución de captura y el aumento de su variabilidad en 2000-2007.


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Fig. 12. Variaciones anuales de captura y esfuerzo pesquero en la pesquería de langosta del Golfo de Batabanó Relación con factores antrópicos Aunque no se cuenta con series del índice de nutrientes por acarreo antrópico por regiones, las variaciones de la capacidad de embalse en la región Sur Occidental y del reclutamiento en el Golfo de Batabanó (Fig. 13), indican una situación muy similar a la presentada a nivel nacional en las Figs. 9, 10 y 11.

Fig. 13. Variaciones anuales de de la capacidad de embalse en la región Sur Occidental de Cuba y del reclutamiento de langosta en el Golfo de Batabanó


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La capacidad de embalse se incrementa desde 1971, pasando por encima del promedio desde 1980 y llegando al máximo en 1991, mientras que el reclutamiento alcanza su mayor nivel entre 1982 y 1986, para descender por debajo del promedio desde 1990.

Fig. 14. Variaciones anuales de de la capacidad de embalse en la región Sur Occidental de Cuba y de la salinidad en la zona costera occidental del Golfo de Batabanó. Tomado de Piñeiro (2006) Piñeiro (2004, 2006) plantea que el represamiento y la canalización de diferentes ríos han ocasionado una reducción del 80 % en el aporte de agua dulce a la zona costera, disminuyendo el acarreo de nutrientes y aumentando la salinidad en la costa occidental del Golfo de Batabanó (Fig.14). Posiblemente como consecuencia de estos y otros factores, en la zona costera del Golfo de Batabanó se presentan evidencias que sugieren la pérdida de hábitat bentónicos (Areces et al. 2006), sobre todo en zonas bajas con menos de 2 m de profundidad. Estas zonas se caracterizan por la presencia de manglares y vegetación submarina, donde se desarrolla el proceso de cría de la langosta (de León et al., 1991; Acosta y Butler, 1997), principalmente la fase bentónica más vulnerable llamada fase algal, cuyo hábitat fundamental son las macroalgas, fanerógamas marinas y manglares (Forcucci et al.,1994). Esta pérdida de hábitat debe afectar el éxito del reclutamiento de juveniles y por lo tanto la abundancia posterior de la población explotable, debido a la gran importancia que tienen los procesos post-asentamiento en la dinámica poblacional (Butler y Herrnkind, 2000). En la región se ha estimado que entre 1985 y 2005 desaparece el 29.4 % de la superficie de fanerógamas marinas en una franja costera donde se localizaba una de las mayores áreas de cría de juveniles de langosta en dicha región (Cruz et al., 1990) y en la actualidad los fondos de esta zona están casi desprovistos de vegetación (Martínez-Daranas et al., 2005). Wolff et al. (En prensa) simularon el efecto de la pérdida de un 20 % de los pastos marinos en el Sur de Cuba mediante un modelo trófico, encontrando que este escenario podría ser la causa de una disminución hasta del 25 % en las capturas


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de la langosta. Para esta misma zona Sánchez (2005) comprobó la disminución de hasta el 42 % del potencial alimentario natural de la langosta, lo cual estaba muy relacionado con los fondos desprovistos de vegetación. Relación con factores climáticos El transporte Ekman ha sido definido como uno de los elementos de mayor importancia para el traslado y movimiento general de especies marinas sobre todo en sus fases tempranas (Parrish et al., 1983; Bakun y Parrish 1991; Griffin et al., 2001).

Fig. 15. Variaciones estacionales de la salida de larvas y la entrada de puérulos de langosta y del transporte Ekman en el Golfo de Batabanó. Larvas según Alfonso et al. (1991) y puerulos según Cruz et al. (1991) Según se aprecia en la Fig. 15, el comportamiento estacional del transporte Ekman en dirección Norte al borde del talud, se corresponde con la estacionalidad de la salida de larvas al océano y la entrada de puerulos a la plataforma, lo cual demuestra la función de este proceso oceanográfico originado por el viento, para el éxito del reclutamiento de la langosta. Indiscutiblemente la langosta P. argus sigue una estrategia reproductiva adaptada a las fluctuaciones ambientales, lo cual no constituye un caso particular (Mendelssohn y Roy 1986, Bakun y Parrish 1990, Bakun y Parrish 1991, Caputi et al., 2001 y Agostini y Bakun 2002). Cualquier variación ambiental muy alejada del patrón estimado, puede ser un factor importante en la supervivencia y arribo exitoso de los puerulos a la plataforma y por tanto repercutir en la abundancia del recurso y en el volumen de las capturas con un desfase de alrededor de 3 años.


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Fig. 16. Variaciones anuales del reclutamiento de langosta, el Índice de Disipación de Energía de ciclones (PDI) y el transporte Ekman en el Golfo de Batabanó Las variaciones anuales de este transporte (Fig. 16) muestran que a partir de 1996 se produce un incremento por encima de los promedios históricos, lo cual pudiera estar resultando desfavorable al sobrepasar los niveles óptimos necesarios para contribuir con el arribo exitoso de los puerulos del océano a la plataforma (Fig. 17). Los incrementos por sobre los promedios de transporte indican un aumento de la fuerza de los vientos por encima de los considerados como óptimos en la ventana ambiental propuesta, los que fluctúan en un intervalo entre 5 y 15 m/s (18 y 54 km/h) (Ramírez 1995 y Lluch Cota et al., 1997). El incremento de la fuerza de los vientos en la región estaría relacionado con un aumento de los gradientes de presión por efecto de la elevación sostenida de la temperatura. Por otra parte, el Poder de Disipación de Energía (PDI) de los ciclones (Fig. 16) también se incrementa desde 2001 y se observa un pico importante en 1988 por el paso del huracán Gilbert. Con este índice se espera que exista una relación inversa con el éxito del reclutamiento, ya que es conocido que estos eventos pueden producir afectaciones tanto al hábitat oceánico (que pudieran repercutir en la supervivencia y traslado de larvas y postlarvas) como al hábitat más vulnerable de las zonas de cría poco profundas de plataforma. En consecuencia, la disminución del reclutamiento a valores bajos después de 1990 y a valores mínimos después de 2003, pudiera estar también asociada a este factor de índole climática.


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Fig. 17. Representación cualitativa de una ventana ambiental óptima, según Cury y Roy (1989), para la relación entre la entrada de puerulos de langosta y el transporte Ekman originado por la intensidad del viento Un análisis de la frecuencia de los huracanes de alta intensidad que han incidido sobre el Golfo de Batabanó y sus mares adyacentes según la base de datos de UNISYS (2006), permitió calcular las frecuencias para diferentes períodos como sigue (Puga et al., 2006): 0,8 huracanes/año en el período 1960-1969; 0,15 huracanes/año en el período 1970-1995 y 1,2 huracanes/año en el período 1996-2005, o sea, un incremento en casi 8 veces durante la etapa reciente. Los huracanes durante su paso ocasionan cambios en la dinámica sedimentaria, biota arrecifal, pastos marinos y manglares, los cuales pueden o no recuperarse de acuerdo a la severidad, duración y frecuencia de aparición (Salazar-Vallejo, 2002). Pérez et al. (2005) estudiaron el efecto del paso de un huracán de alta intensidad por los mares al sur de Cuba, encontrando las siguientes afectaciones: pérdida de calor del mar, descenso de la temperatura y la salinidad del agua, profundización de la capa de mezcla, elevación del nivel del mar y sobre todo alteración del régimen de corrientes, el cual puede demorar hasta un mes en restablecerse. Archipiélago Sabana-Camagüey El Archipiélago Sabana-Camagüey Se localiza en la región Nor Central de Cuba y se distribuye aproximadamente a lo largo de 465 km entre Punta Hicacos y Bahía Nuevitas. Abarca a varias cuencas hidrográficas de las provincias de Matanzas, Villa Clara, Sancti Spiritus, Ciego de Avila y Camagüey. (Alcolado et al., 1999). La plataforma marina presenta 10 118 km2 (Baisre, 2004).


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Estado de la pesquería Las capturas de langosta en esta región se realizaron por empresas pesqueras de cuatro provincias hasta 2006, de las cuales Villa Clara siempre ha tenido la mayor participación con un 85 % como promedio (Tabla 3). Tabla 3. Por ciento de captura de langosta por provincias en el Archipiélago Sabana-Camagüey Provincia % Villa Clara 85 Matanzas 8 Ciego de Ávila 5 Camagüey 2 Debido a la disminución de la abundancia de langosta, a partir de 2007 solamente se mantuvo la pesquería en Villa Clara, la cual se realiza por la empresa EPICAI con 36 embarcaciones repartidas en los establecimientos pesqueros de La Panchita, Caharatas, Isabela de Sagua y Caibarién. La historia de la pesquería muestra una tendencia descendente de la captura desde 1987, agudizada a partir de 1997 hasta ubicarse por debajo del promedio histórico desde 2001, lo cual ha motivado una disminución continua del esfuerzo pesquero desde 1999 hasta niveles mínimos históricos en 2006-2007 (Fig.18).

Fig. 18. Variaciones anuales de captura y esfuerzo pesquero en la pesquería de langosta del Archipiélago Sabana-Camagüey El incremento del esfuerzo realizado a finales de la década de 1990 y comienzos del 2000 no tuvo una respuesta en las capturas ya que la abundancia de la población explotable, había comenzado una tendencia descendente desde 1988, la cual se hizo más


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marcada a partir de 1997, para descender por debajo del promedio desde 2000 y llegar a niveles mínimos históricos desde 2003. El decrecimiento de la abundancia de la población está vinculado con la disminución del reclutamiento partir del nivel máximo en 1985, pero sobre todo, este factor de importancia vital para la reposición y sostenibilidad de la población, presenta una marcada y continua disminución desde 1995, manteniéndose por debajo del promedio desde 1998. Relación con factores antrópicos Como se puede observar en las figuras 2 y 18, la disminución de la captura en esta región es más alarmante que en el Golfo de Batabanó, lo cual sugiere una mayor incidencia de los mismos factores, lo cual es totalmente posible si se tiene en cuenta que esta zona es más estrecha, de menor profundidad y con menor intercambio por los numerosos cayos que la bordean. El factor represamiento (Fig. 19), es similar al panorama nacional y al del Golfo de Batabanó con todas las implicaciones que se discutieron anteriormente, pero además aquí se adicionan otros factores de relevancia para la transformación del hábitat, como son la construcción de 117 km de pedraplenes y otras vías de comunicación en los cayos entre 1986 y 1993, el desarrollo turístico posterior mediante la construcción de 15 hoteles con 5800 habitaciones de capacidad entre 1992 y 2007, todo lo cual ha implicado la construcción de otras infraestructuras como aeropuertos, marinas, bases naúticas, almacenes, centros comerciales, bases de transporte, etc.

Fig. 19. Variaciones anuales de de la capacidad de embalse en la región Nor Central de Cuba, de la construcción de pedraplenes, de la tendencia de la capacidad hotelera y del reclutamiento de langosta en el Archipiélago Sabana-Camagüey


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Aunque se conoce que el desarrollo del turismo en Cuba se planifica con todo las previsiones para minimizar las afectaciones ambientales, es poco probable que toda esta actividad no haya tenido alguna influencia sobre el hábitat marino en este ecosistema. Al parecer, este conjunto de factores ha contribuido con la declinación del reclutamiento que también es más alarmante en esta región, ya que se produce una marcada tendencia descendente desde 1996 sin señales de estabilización. El análisis sobre las posibles causas de esta situación, muestra fuertes evidencias sobre un efecto combinado del nivel de explotación pesquera y de factores antrópicos que han incidido de forma acumulativa a través del tiempo sobre la calidad del hábitat y por lo tanto sobre el reclutamiento pesquero, el cual es determinante para la producción de langosta de la región, que siempre se ha caracterizado por la abundancia de juveniles, debido a sus características de presentar abundantes zonas de cría de la especie. La complejidad que presenta esta región radica en los conflictos de uso que se han generado por diferentes usuarios motivado por intereses netamente económicos. Los mismos han ocasionado diferentes niveles de estrés en la plataforma marina y en los cayos (Alcolado et.al., 1999) lo que ha originado la afectación de la biodiversidad en la región. Solamente con el fin de mostrar una evidencia del efecto de estos factores sobre la calidad del hábitat, se muestran las variaciones anuales de la lluvia en Caibarién y de la salinidad en un área entre las Bahías de San Juan de los Remedios y Buenavista (Fig. 20), donde se aprecia que, después de alcanzada la capacidad máxima de embalse en 1991 y de terminados los pedraplenes en 1993, la salinidad se mantiene por encima de los valores promedio, independientemente del comportamiento de la lluvia.

Fig. 20. Variaciones anuales durante el período 1976-2005, de la salinidad en el área límite entre las Bahías de San Juan de los Remedios y Buenavista (Fernández Vila y Viamontes, 2006) y de la lluvia en Caibarién. Las líneas horizontales señalan los años en que se alcanzó la máxima capacidad de embalse en la región Nor Central (en 1991) y la máxima extensión de los pedraplenes en el Archipiélago Sabana-Camagüey (en 1993)


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Una consecuencia del aumento de la salinidad puede ser la disminución del número de especies del megazoobentos (Alcolado et al., 1999) que pueden constituir el potencial alimentario de la langosta. Los pedraplenes han traído consigo la interrupción del régimen normal de circulación de las aguas en varias cuencas hidrográficas de la zona, como son Bahía Los Perros, Jigüey y La Gloria. Esto condujo a serios cambios respecto a las migraciones de especies a las zonas de crianza y reclutamiento, así como a la degradación de los hábitats en zonas de cría de varias especies de peces de importancia comercial como son: Lutjanus analis y L. synagris, así como varias especies de las familias Gerridae, Scianidae y Mugilidae y han sido afectadas áreas de cría de la langosta P. argus. (Alcolado et al., 1999). En estudios oceanográficos realizados entre los años 1995-2000. Pérez et al. (2001), demostraron que los cambios más significativos fueron observados en la variación horizontal de la salinidad, donde se registraron aumentos bruscos producto del obstáculo que representan a la libre circulación de las aguas, los Pedraplenes de Turiguanó – Cayo Coco (con salinidades entre los 47 y 50 ‰) y Caibarién – Cayo Santa María con aumentos de 39,08 a 42,07 ‰. La distribución espacial de este parámetro fue en sentido general menor (36 y 37 ‰) en la zona exterior de la plataforma, al Norte del Cordón de Cayos, aumentando en el interior de las Bahías cuyos valores máximos se registraron en zonas cercanas a la línea de costa (40-44 ‰). Otro factor que actúa en la pérdida o degradación de las praderas de Thalassia testudinum es la contaminación por vertimientos de desechos de Industrias, Complejos Agroindustriales, Pecuarios y desarrollo y expansión de los núcleos poblacionales que existen en diversos puntos del litoral y la salinización y/o la combinación de ambos factores. Según Martínez-Daranas (comunicación personal), las pérdidas de áreas de pastos marinos en la región ascienden a 1600 km2, específicamente en Bahía Los Perros, y las causas fundamentales que han ejercido dicho efecto son los factores anteriormente mencionados (contaminación y salinización y/o la combinación de ambos). A manera de ejemplo se puede citar la disminución de la producción de langosta en un 20 % de las capturas históricas al Oeste de Isabela, producto el vertimiento de ciertos contaminantes en un área próxima a una zona de cría y reclutamiento de la especie. Finalmente, la Fig. 21 muestra como los pedaraplenes pueden constituir barreras físicas para los movimientos de la langosta, limitando también por esta causa los procesos normales de reproducción y reclutamiento.


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Fig. 21. Representación espacial de las áreas de cría principales y los movimientos de langosta según Cruz et al. (1990), de las zonas generales de desove de langosta al norte de los cayos del Archipiélago Sabana-Camagüey y del pedraplén Caibarién-Cayo Santa María Relación con factores climáticos El análisis del efecto de los ciclones tropicales muestra un panorama similar al del Golfo de Batabanó (Fig. 22).

Fig. 22. Variaciones anuales del reclutamiento de langosta y el Índice de Disipación de Energía de ciclones (PDI) en el Archipiélago Sabana-Camagüey


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Después de un pico del PDI en 1985 por el huracán Kate y una posterior disminución del reclutamiento, la incidencia de ciclones se incrementa a partir de 1996, lo cual debe haber contribuido con la disminución tan marcada del reclutamiento, en una zona más vulnerable y con el hábitat mas estresado por tanta actividad antrópica sobre todo desde 1991. Discusión general Según Lotze et al. (2006) en un análisis de los efectos antrópicos a escala global, la actividad humana ha afectado de forma similar a ecosistemas diferentes en mares costeros. A nivel mundial, se ha producido una degradación de más del 65 % del hábitat de vegetación submarina y humedales, lo cual ha contribuidos con la disminución de abundancia de más del 90 % de especies importantes. Esta actividad antrópica produce efectos acumulativos a largo plazo, cuyos períodos de recuperación son muy lentos y costosos. Las variaciones en el reclutamiento han sido observadas en otras poblaciones de langostas, llegando a ser hasta del 50 % en los casos de P. argus en Florida (según datos de Muller et al., 2000) y Brasil (Ehrhardt y Sobreira, 2003), P. cygnus en Australia Occidental (Caputi et al., 2001) y P. marginatus en Hawai (Polovina et al., 1995). González-Cano et al. (2001) reportan una reducción del reclutamiento del 75 % para P. argus en Quintana Roó, México, desde un promedio anual de aproximadamente 415 000 individuos entre 1982 y 1987, a casi 80 000 durante más de diez años a partir de 1988, lo cual se atribuye al efecto provocado por el paso del huracán Gilbert sobre la dinámica del recurso y en las condiciones de las áreas de crianza y de captura. En general, todos los autores coincidieron en afirmar que estas variaciones no pueden ser atribuidas solamente al efecto de la explotación pesquera, ya que argumentaron evidencias de relaciones con las condiciones ambientales. Además de las afectaciones al hábitat, habrá que tener en cuenta la posible influencia de los factores ambientales sobre el ciclo de vida de la especie. En relación con la temperatura superficial del mar, de León et al. (2005) presentaron evidencias de variaciones decadales de la tasa de crecimiento de las langostas adultas en el Golfo de Batabanó, y concluyen que al parecer, la temperatura óptima para este proceso biológico debe estar alrededor de los 28 ◦C. Alfonso et al. (1991) encontraron que las máximas densidades de larvas de langosta estuvieron asociadas a temperaturas entre 26.7 y 26.9 ◦C en profundidades entre 43 y 70 m. Variaciones de temperatura diferentes a esos valores óptimos producirán afectaciones en la fisiología tanto de larvas como de adultos. La situación de las capturas de las especies comerciales de la plataforma cubana pudiera estar reflejando una situación de disminución de abundancia por pérdida de hábitat (por causas antrópicas y naturales) en unión con la acción de la pesca (Fig. 23), o sea, que el conjunto de factores mencionados anteriormente, actuando en sinergia, pueden haber causado afectaciones ambientales repercutiendo en la calidad del hábitat de la plataforma después de la década de 1980 lo cual ha afectado las capturas de los principales recursos pesqueros de Cuba a partir de ese período. Esta posibilidad ha sido fundamentada por Puga (2005 a, 2005 b), Puga et al. (2005 a, 2005 b) y Puga y de León (2003) para el caso particular de la langosta, teniendo en cuenta las variaciones del reclutamiento, la abundancia y la mortalidad por pesca, en combinación con el deterioro


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del hábitat mencionado por Piñeiro (2004, 2006) y Piñeiro et al. (2006) por causas climáticas y antrópicas. Como se puede apreciar, este afectación comenzó con anterioridad en los camarones, que son especies más dependientes del área costera, principalmente el camarón blanco Litopenaeus schmitti cuya presencia en las capturas se hizo insignificante desde hace varios años y en la actualidad incluso la pesquería del camarón rosado Farfantepenaeus notialis tuvo que ser cerrada en 2008.

Fig. 23. Variaciones anuales de captura de los recursos pesqueros cubanos Conclusiones 1.- Después de un período prolongado de 12 años (1978-1989) con capturas altas de forma sostenida, los desembarques de langosta en Cuba han descendido hasta un 54 % en la actualidad, independientemente de los niveles de esfuerzo ejercidos. La disminución del esfuerzo pesquero entre 1991 y 1995 debido al período especial, y el perfeccionamiento del sistema de manejo desde 1999 (disminución del esfuerzo, aumento del período de veda e incremento de la talla mínima legal) no han logrado revertir esta desfavorable situación. 2.- Las capturas y el tamaño de la población de langosta dependen significativamente del reclutamiento de langostas con 1 año de edad a la pesquería durante los dos años previos. 3.- En relación con el período de mayor nivel (1979-1987), el reclutamiento descendió a un 65 % entre 1991 y 2002 y a un 40 % a partir de 2003. 4.- Los resultados encontrados aportan fuertes evidencias de que la disminución del reclutamiento y por la tanto del tamaño de la población y de las capturas subsiguientes, se deben a la sinergia entre la intensa explotación pesquera actuando sobre la abundancia de la población y factores climáticos y antrópicos influyendo sobre el hábitat oceánico y de plataforma que determina el éxito del reclutamiento.


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5.- Aunque los factores antrópicos que pudieran afectar la calidad del hábitat son varios, las evidencias encontradas a escala nacional se refieren a la actividad agroindustrial y al represamiento de los ríos, lo cual ha afectado la salinidad en las zonas costeras y los aportes de nutrientes a la plataforma cubana y por lo tanto la productividad de los recursos pesqueros en general y de la langosta en particular a partir de los años 1990´s. En el caso específico del Archipiélago Sabana-Camagüey, esta situación es más crítica por su mayor vulnerabilidad y por presentar otros factores antrópicos adicionales como la construcción de viales, pedraplenes, hoteles y otras instalaciones para el desarrollo turístico. 6.- Los resultados encontrados sobre los factores climáticos fueron valores extremos puntuales del transporte Ekman y del Índice de Disipación de Energía (PDI) de los ciclones entre 1985 y 1988 y la mayor incidencia de niveles extremos de estos indicadores a partir de 1996 y principalmente desde 2003, lo cual está originado por el aumento de la temperatura, de los gradientes de presión, de las fuerza de los vientos y de la frecuencia e intensidad de los ciclones tropicales. Estos valores extremos deben haber influido negativamente sobre los procesos oceánicos de salida, retención y entrada de larvas y postlarvas (transporte Ekman y PDI), así como sobre el hábitat de cría en la plataforma (PDI). Recomendaciones 1.- Mantener niveles de explotación pesquera acordes con la abundancia de la población en cada región de pesca, mediante la evaluación sistemática de la pesquería. En el caso del Archipiélago Sabana-Camagüey, aunque se está produciendo una disminución de la intensidad pesquera, se requiere perfeccionar el sistema de manejo debido al estado más desfavorable del recurso por la mayor afectación del hábitat. 2.- Realizar estudios oceanográficos sobre los mecanismos de salida, retención y entrada de larvas y postlarvas, principalmente en el Archipiélago Sabana-Camagüey. Bibliografía Acosta, C. A. y Butler, M. J., 1997. Role of mangrove habitat as a nursery for juvenile

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III.3.- Caso de Estudio No. 3. Estado de los pastos marinos del archipiélago Sabana-Camagüey y del Golfo de Batabanó y el cambio climático Autor: Beatriz Martínez-Daranas Institución: Instituto de Oceanología Introducción Los pastos marinos son ecosistemas caracterizados por el predominio de las angiospermas marinas, únicas representantes de este grupo de plantas que han evolucionado para adaptarse a condiciones de inmersión permanente en el medio marino. Están muy extendidos en las zonas costeras del todo el mundo, desde el círculo ártico hasta los trópicos, a excepción de las aguas del Antártico (Hemminga y Duarte, 2000). Están distribuidos de forma discontinua y con densidad variable ocupando más del 50 % de la plataforma marina cubana (Vales et al., 1998). Juegan un papel muy importante para la economía de nuestro país, debido a la gran cantidad de bienes y servicios que prestan (Baisre, 1985; Alcolado, 2007). En el pasado, los pastos marinos fueron valorados por su uso directo con diversos fines. Este uso directo tiene una historia antigua que continúa hasta nuestros días, aunque a una escala menor (Hemminga y Duarte, 2000). Han sido empleados como alimento (por antiguos pobladores de la costa del Pacífico noroeste y al sudeste de Asia), como suplemento dietético por su contenido de minerales y como fuente de sal por pobladores de la Europa medieval. El hombre ha usado las angiospermas marinas como fuente de materia prima para la construcción de techos y paredes en zonas rurales, y diques en zonas costeras, así como para la elaboración de papel, empaques y otros enseres domésticos. Se han empleado en el filtrado de aguas residuales, en el mejoramiento de los suelos y de zonas costeras, como complemento dietético para animales y como fertilizante natural (Kenworthy et al., 2006). La apreciación actual de los pastos marinos concierne, no tanto al valor de uso directo, sino a los servicios que provee al funcionamiento de los sistemas costeros y a la humanidad, que percibe beneficios directos e indirectos. Los pastos marinos juegan un importante papel en la economía de los países con costa, proveyéndolos de numerosos recursos naturales y brindando servicios de incalculable valor. El valor de los pastos, ha cambiado en el tiempo y el lugar, y como una primera aproximación, han sido valorados en el orden de US $19,000 ha-1 año-1, tomando como referencia solamente su papel en el reciclaje de nutrientes (Costanza et al., 1997). Algunas de las funciones más importantes de estas plantas han sido enumeradas por numerosos autores y resumidas por Borum et al. (2004) como sigue: • Promotores de la productividad y la diversidad biológica: Por la alta tasa de

producción primaria de las angiospermas y de las algas asociadas, de modo que producen oxígeno y regulan el ciclo global del carbono. Sirven de zonas de cría para muchas especies, algunas de interés económico y conservacionista; y como resultado de su productividad y de su complejidad estructural, los pastos marinos incrementan la diversidad de hábitats y de especies.

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• Mejoramiento de la calidad del medio marino: Amortiguan la energía del oleaje y retienen partículas suspendidas en el agua, mejorando su transparencia. Las angiospermas y algas asociadas absorben los nutrientes del agua y los sedimentos, actuando como filtros.

• Protección de la zona costera: Las hojas y el sistema radicular de las angiospermas favorecen la estabilización de los sedimentos y reducen su resuspensión, protegiendo a las costas contra la erosión y a los arrecifes coralinos contra la sedimentación excesiva. La acumulación de hojarasca en las playas disipa la energía de las olas y retiene los sedimentos. Son fuente de sedimentos producto de los esqueletos carbonatados de los organismos que viven en ellos.

• Recientemente se ha comprobado también la potencialidad de las angiospermas marinas como productores de sustancias bioactivas, con aplicación en las industrias médico-farmacológica y cosmetológica (Fernández et al., 2004).

Los pastos marinos han estado experimentando un declive a escala global desde hace varias décadas (Short y Wyllie-Echeverría, 1996; Orth et al., 2006). La tasa de este declive se estima alrededor del 1-2 % año-1 y parece acelerarse durante los últimos años, lo que los sitúa entre los ecosistemas más vulnerables del planeta (Borum et al., 2004). Esto ha sido atribuido a diversos factores físicos (erosión, enterramiento, disminución de la transparencia del agua) y químicos (aportes de sales nutrientes y de materia orgánica: Ralph et al., 2006), como resultado del desarrollo antrópico en las zonas costeras, así como a efectos del cambio global (incremento de la temperatura, del nivel del mar y de la frecuencia e intensidad de eventos meteorológicos extremos: Short y Neckles, 1999). En casos extremos se han producido cambios drásticos desde un estado dominado por macrófitas ante niveles bajos de nutrientes, hacia un estado dominado por el fitoplancton cuando éstos exceden un cierto nivel (Borum et al., 2004; Ralph et al., 2006). El regreso a las concentraciones anteriores no garantizan el retorno al estado inicial de la pradera (Scheffer et al., 2001). Las observaciones a escalas de tiempo largas en pastos marinos son bastante escasas, y por ello, los efectos del cambio global no están bien documentados (Short y Neckles, 1999). Es aun difícil atribuir a las variaciones climáticas, los cambios en la distribución espacial y en la densidad de angiospermas marinas. Es muy frecuente la simultaneidad de ocurrencia de varios factores relacionados con el cambio climático, así como con otros de tipo antrópico. No obstante, se han realizado algunas predicciones sobre la degradación de los pastos marinos relacionadas con el cambio global, como son el incremento de la temperatura superficial del mar y del nivel del mar (vinculado a la erosión de la zona costera). Los efectos del aumento de la presión parcial del dióxido de carbono en el agua de mar y de la radiación UV a consecuencia del deterioro de la capa de ozono no han sido estudiados (Short y Neckles, 1999). Causas naturales Entre las causas naturales que pueden impactar severamente los pastos marinos se encuentran eventos geológicos y meteorológicos, entre los cuales se documentan: terremotos y erupciones volcánicas, movimientos de la corteza terrestre, erosión debido al aumento de la energía en la zona costera por desastres naturales como tormentas o huracanes, cuyas olas pueden desenterrar las plantas, así como inundaciones que producen arrastre de agua dulce con gran carga de sedimentos y cambios bruscos de salinidad (Short y Wyllie-Echeverría, 1996; McKenzie et al., 2000).



La abundancia de los pastos marinos también es afectada por interacciones biológicas inter e intraespecíficas, tales como: competencia por los recursos (Duarte et al., 2000; Davis y Fourqurean, 2001), ciclos naturales de desarrollo y envejecimiento de las plantas (Duarte et al., 1994), el herbivorismo (Valentine y Duffy, 2006), enfermedades (Moore y Short, 2006) y la acción de organismos que alteran los sedimentos (bioturbación; Short y Wyllie-Echeverría, 1996). Causas de origen antrópico Entre las causas antropogénicas de la declinación de los pastos se destacan: Eutrofización: Este fenómeno ha sido ampliamente estudiado en todo el mundo, y se produce al aumentar la descarga de nutrientes (principalmente nitrógeno y fósforo) por residuales de la actividad humana como albañales, industrias y fertilización agrícola. El incremento de nutrientes en la columna de agua favorece el desarrollo del fitoplancton y de macroalgas oportunistas de crecimiento rápido que obstruyen el paso de la luz hasta las plantas (Short y Wyllie-Echeverría, 1996; Ruiz et al., 2001; Holmer et al, 2002). Sedimentación: El incremento de asentamientos humanos en las costas ha provocado cambios en el uso de la tierra en todo el mundo, como la deforestación, que implica el aumento de la erosión y del transporte de sedimentos hasta el mar e impide que la luz llegue a las plantas o produce el enterramiento de los pastos (Halun et al., 2002; Hernández-Zanuy et al., 2006). Contaminación química: Diversas actividades humanas conducen a la contaminación de los mares por sustancias o elementos tóxicos para las plantas y los animales, como metales pesados, hidrocarburos y pesticidas (Ralph et al., 2006). Daños mecánicos: Los producidos por artes de pesca (como los chinchorros arrastreros), anclas y la turbulencia generada por embarcaciones (en zonas turísticas de mucho tráfico de naves pequeñas) que han provocado la eliminación de pastos en áreas extensas (Hamilton, 2000; Koch, 2002; Orth et al, 2002; Alcolado et al., 2007). Cambios hidrológicos: Acciones ingenieras en la zona costera, como construcciones, viaductos, dragados y diques, han producido cambios en la hidrodinámica de algunos cuerpos de agua, lo que ha provocado la muerte de grandes extensiones de pastos marinos en el mundo (Hamilton, 2000; Ruiz y Romero, 2003). Los casos de estudio analizados en este trabajo se realizaron en el Golfo de Batabanó y en el archipiélago Sabana-Camagüey, zonas de gran interés económico y conservacionista para el país. Además, ambas zonas en conjunto, representan más del 50 % de la plataforma marina cubana (Alcolado, 2007). Materiales y métodos Para el estudio sobre las praderas marinas del Golfo de Batabanó se utilizó la información procedente de tres expediciones realizadas en mayo del 2003, noviembre del 2004, y en mayo del 2005 (Fig. 1). En la primera se ubicaron 24 estaciones, en la



segunda se tomaron muestras en 21 estaciones y 10 en la tercera. En los muestreos segundo y tercero se repitieron algunas estaciones del primero. También se empleó la data colectada en 37 estaciones ubicadas en la zona sublitoral en el tramo comprendido entre Surgidero de Batabanó y Mayabeque gracias a otro proyecto del Instituto de Oceanología. Además de las estaciones de muestreo se realizaron observaciones en 35 sitios más, anotándose la presencia de las especies de fanerógamas y grupos de macroalgas más conspicuos, para un total de 127 sitios. La metodología y los resultados detallados aparecen en Martínez-Daranas et al. (2005b).

Figura 1. Estaciones donde se realizó el muestreo de los pastos marinos en el Golfo de Batabanó (2003-2005). Tomado de Martínez-Daranas et al. (2005b) Como indicadores del estado de conservación de los pastos marinos se emplearon la abundancia de las angiospermas marinas, así como de las macroalgas adheridas al fondo, mediante buceo autónomo. Se realizaron mediciones físicas como la profundidad, la temperatura, el tipo de sedimento, y la salinidad del agua. También se contó con información de variables químicas del agua y los sedimentos como: pH, oxígeno disuelto, saturación de oxígeno, DBO, DQO, nitrógeno de nitratos, amonio y total, fosfato y fósforo total en el agua, carbono orgánico, nitrógeno orgánico, fósforo total y sulfuros, así como metales pesados en el sedimento (cobalto, cromo, cobre, hierro, manganeso, níquel y zinc). Se tomaron muestras de Thalassia testudinum y de los sedimentos para analizar el nivel de carbono y fósforo, las cuales fueron secadas hasta peso constante y enviadas al Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA) de la Universidad de Islas Baleares (UIB), España. La determinación de carbono se realizó con un analizador CHN (Fisons NA1500) y la del fósforo con un método colorimétrico a partir de la extracción con hidrólisis ácida de la muestra (Fourqurean et al. 1992). El archipiélago Sabana-Camagüey (ASC) ocupa una franja de aproximadamente 465



km a lo largo de la zona norte-central de Cuba sobre una plataforma marina de alrededor de 8 311 km2 que se extiende entre la Península de Hicacos y la Punta de Prácticos (bahía de Nuevitas), de forma que abarca cinco provincias (de oeste a este: Matanzas, Villa Clara, Sancti Spíritus, Ciego de Ávila y Camagüey). Este archipiélago está formado por una cadena de más de 2 500 cayos de mangle e islotes que se asientan sobre una plataforma común y separados entre sí por canales y canalizos, que permiten el acceso del mar a la costa de la isla de Cuba. Entre los cayos y la costa firme se forman extensas áreas de agua poco profundas denominadas bahías, conocidas en conjunto como la “macrolaguna” (Alcolado et al., 1999). Las aguas de ésta se encuentran relativamente aisladas de las oceánicas debido a obstáculos físicos como cayos y zonas bajas. Como el aporte de agua dulce desde la isla principal es pobre debido a la escasez y poco caudal de los ríos y al represamiento de varios de éstos, predomina la evaporación sobre los aportes de agua dando lugar a una hipersalinización en áreas donde el intercambio con el océano está más restringido (Alcolado et al., 1999). Para evaluar el estado de conservación de los pastos marinos se utilizaron los datos de diversas campañas realizadas entre los años 2001 y 2003 en varias zonas del ASC, desde la Península de Hicacos (Matanzas) hasta la Playa Santa Lucía (Camagüey), en una red de 85 estaciones de muestreo distribuidas en las provincias de Matanzas (marzo de 2001), Villa Clara (marzo de 2002), Sancti Spíritus (marzo de 2003), Ciego de Ávila (septiembre de 2002) y Camagüey (marzo de 2002). Las áreas estudiadas fueron las bahías de Cárdenas, Santa Clara, Buena Vista, de Perros, Jigüey, La Gloria y Nuevitas, así como algunas lagunas arrecifales (Fig. 2).

Figura 2. Estaciones donde se realizó el muestreo de los pastos marinos en el archipiélago Sabana-Camagüey (2001-2003). Modificado a partir de Martínez-Daranas (2007) La metodología y los resultados detallados aparecen en Martínez-Daranas et al. (2004) y en Martínez-Daranas (2007). Como indicador del estado de conservación de los pastos marinos se empleó su abundancia, expresada a través de la biomasa foliar seca de las especies de angiospermas marinas y otras características de los pastos marinos (densidad de vástagos, número de hojas por vástago, ancho y largo de la hoja entera más



larga, cobertura de epifitas y de macroalgas asociadas, y número de especies del macrofitobentos). En cada estación se determinaron variables físicas como: profundidad, tipo de sedimento (de forma grosera en fangoso, fango-arenoso o arenoso), transparencia, visibilidad submarina, salinidad, variabilidad histórica de la salinidad, grado de contaminación por materia orgánica y nutrientes y velocidad media de las corrientes. También se contó con la información brindada por los laboratorios de análisis químico del Instituto de Oceanología y del Centro de Investigaciones de Ecosistemas Costeros de Cayo Coco, sobre la calidad del agua y de los sedimentos, a partir de muestras tomadas en la misma época en que se realizó el muestreo de los pastos (oxígeno disuelto, demanda bioquímica de oxígeno, demanda química de oxígeno, especies de nitrógeno y fósforo disueltas en el agua, así como carbón total, nitrógeno total, fosfato, fósforo total y sulfuro de hidrógeno e los sedimentos. Resultados y discusión Golfo de Batabanó En los pastos del Golfo de Batabanó parecen predominar condiciones oligotróficas ya que la especie predominante es T. testudinum. Otras especies de angiospermas, con mayores requerimientos de nutrientes, no aparecen con frecuencia. Solamente en áreas pequeñas cercanas a la costa de la isla principal y otros puntos aislados, es posible encontrar estas especies (Syringodium filiforme, Halodule wrightii y Halophila spp.). La biomasa de estos pastos puede considerarse de baja a media (menores de 100 gPS m-2), al compararla con otros lugares de la plataforma cubana, como la costa norte de Ciudad de la Habana y el Archipiélago Sabana-Camagüey (Martínez-Daranas et al., 2004, 2005a, 2007; Martínez-Daranas, 2007). No obstante, los valores encontrados son semejantes a los reportados por Jiménez y Alcolado (1990) para el Golfo. Se hallaron algunas excepciones en zonas bajas cercanas a la costa y a poca profundidad, donde la luz no es un factor limitante y se hallaron pastos más densos. Áreas localizadas cerca de la isla de Cuba, p. ej., en la desembocadura del río Hatiguanico, al NW de la Isla de la Juventud y bordeando los cayos del Archipiélago de los Canarreos fueron las más representativas de pastos con densidades altas (Figura 3). Lorenzo y Cerdeira (en Areces et al., 2007), elaboraron una carta de tipos de fondo a partir de imágenes satelitales y clasificación supervisada, y utilizando información obtenida en los cruceros entre el 2003 y el 2004, lo cual dio como resultado que entre 1985 y el año 2005 desapareció el 26,2 % de la superficie de fanerógamas marinas en la macrolaguna, o lo que es lo mismo, un área equivalente a 5 579 km2 ha perdido la cobertura vegetal, particularmente desde la Ensenada de Cortés hasta el extremo SW de la Península de Zapata, en una franja costera que oscila entre 1 hasta 35 km de ancho. Aún considerando errores de apreciación de hasta un 50% debido a imprecisiones cartográficas, todavía habría que suponer una cifra de pérdida muy significativa (aproximadamente 2 800 km2; Areces et al., 2007). Se han encontrado evidencias de ausencia o empobrecimiento de la vegetación submarina en zonas cercanas a tramos costeros que han sido objeto de intervención antrópica, como son La Coloma, Playa Cajío y el tramo entre Surgidero de Batabanó y Mayabeque. Esta reducción en el área cubierta por pastos marinos parece estar



relacionada con procesos erosivos debidos a cambios en el uso de la tierra en la zona costera (Hernández-Zanuy et al., 2006).

Figura 3. Biomasa foliar de las angiospermas marinas en el Golfo de Batabanó (2003-2005). Modificado a partir de Martínez-Daranas et al. (2005b) La erosión costera y el aporte de materia orgánica por contaminación desde los poblados ubicados en la costa sur de Pinar del Río y La Habana provocan un aumento de la turbidez del agua y el desarrollo de macroalgas oportunistas y una subsiguiente disminución del paso de la luz hasta el fondo, evitando que las plantas puedan realizar con eficiencia los procesos de fotosíntesis, llegando a provocar mortalidad de los pastos marinos en primer lugar, y posteriormente de las macroalgas. La abundancia de T. testudinum y de clorofíceas mostró una correlación positiva significativa con la transparencia del agua de mar (Martínez-Daranas et al., 2005b). Estos procesos erosivos y sus efectos pueden aumentar con los efectos del oleaje provocado por tormentas tropicales, las cuales afectan con una alta frecuencia la zona suroccidental de Cuba. Otro factor importante que influye en los pastos marinos es su estado nutricional. Recientemente se ha comenzado a considerar el contenido de carbono, nitrógeno y fósforo, o las razones de estos macronutrientes en el tejido de las plantas, como indicativo de su estado nutricional. Este concepto está basado en Redfield et al. (1963) para el plancton oceánico, donde la razón C:N:P reportada fue de casi 106:16:1 (en peso húmedo) cuando se desarrolla en condiciones optimas sin limitación de luz. La desviación de esta razón se considera como indicador de limitación por nutrientes. (Touchette y Burkolder, 2000). El contenido medio de carbono, nitrógeno y fósforo en las hojas de las fanerógamas marinas se traduce en una razón atómica C:N:P promedio de 435:20:1 (Duarte, 1992). Para Batabanó, la razón atómica C:P en las hojas de T. testudinum fue de 1297 ± 93, lo cual representa un valor casi tres veces mayor a la media estimada para las fanerógamas en general. El contenido de fósforo en las hojas de T. testudinum fue de 0,072 ± 0,005 % del peso seco (Fig. 4), tres veces inferior al valor considerado como crítico para las angiospermas marinas (0,2 %). Por estas razones, consideramos que el ecosistema se encuentra seriamente limitado por fósforo, elemento esencial, además, para las funciones y el desarrollo de los metazoos.



Esto explicaría en parte, la baja densidad de T. testudinum en una gran parte del Golfo, así como la poca presencia de especies con mayores requerimientos del nutriente, como es S. filiforme y H. wrightii. Esta limitación pudiera estar dada por las características de los sedimentos del Golfo de Batabanó.

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Golfo de Batabanó

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Suficiencia en Fósforo

Deficiencia en Fósforo

Figura 4. Mediana y percentiles del contenido de fósforo en las hojas de Thalassia testudinum en el Golfo de Batabanó (2003). La línea roja marca el valor considerado como crítico por Duarte (1992) En zonas costeras tropicales y subtropicales con frecuencia se encuentran sedimentos ricos en carbonatos (secuestradores de fosfato del medio), los cuales se originan de la fragmentación y acumulación de esqueletos de moluscos, foraminíferos, algas calcáreas y equinodermos (bioclastos), o químicamente por precipitación (oolitas) (Juanes, 2000). Los sedimentos oolíticos tienen una capacidad para secuestrar el fosfato del medio más alta que los sedimentos biogénicos por adsorción sobre la superficie de la partícula (Kitano et al., 1978; Gaudette y Lyons, 1980). La capacidad de adsorción está relacionada directamente con el área superficial reactiva, o sea: a menor tamaño de partícula, mayor capacidad de adsorción del fosfato (Erftemeyer y Middelburg, 1993). Los sedimentos del Golfo de Batabanó fueron caracterizados en los años 70 y se encontró que una gran extensión del mismo contenía más del 50 % de carbonato de calcio y que se encuentran sedimentos finos de origen oolítico, principalmente en la región centro-este del Golfo (Pavlidis et al. 1977). El crecimiento de los pastos limitado por nutrientes puede ser un fenómeno temporal o puede tener un carácter permanente. En los ambientes templados es más probable la limitación por nutrientes de forma estacional, mientras que en los trópicos es la forma permanente la más probable (Hemminga y Duarte 2000). La limitación por nutrientes afecta el funcionamiento de los vástagos individuales y clones, y generalmente resulta en una reducción de la productividad de la hoja y de la biomasa por unidad de área. La formación o disolución de los sedimentos oolíticos pudiera ser afectado por el cambio



climático, debido a los cambios en la presión parcial del CO2 en la atmósfera y a la acidificación del océano. Archipiélago Sabana - Camagüey Se pudo comprobar que los pastos marinos mejor conservados, o sea, con mayores valores de biomasa foliar, se encontraron en las zonas con mayor intercambio con el océano, coincidiendo con menores valores de salinidad, nutrientes y materia orgánica, y altos de visibilidad en el agua. En estos casos se destacaron las lagunas arrecifales al norte de la cayería y algunas áreas de la macrolaguna, como el lóbulo N de la bahía de Cárdenas, el SW de Cayo Fragoso y la bahía de Nuevitas (Figura 5). El deterioro de los pastos marinos se debió principalmente al aumento de la turbidez por contaminación orgánica cerca de la isla principal en sectores costeros de las bahías de Cárdenas, Santa Clara y Buena Vista, de Perros, Jigüey y La Gloria (Figura 5). Las tres últimas están afectadas además, por la hipersalinización.

Figura 5. Biomasa foliar de las angiospermas marinas en el archipiélago Sabana-Camagüey (2001-2003). Modificado a partir de Martínez-Daranas (2007) El número de especies y la estructura del macrofitobentos (especies de macroalgas + angiospermas) estuvo modulada por los mismos factores que afectan los pastos marinos. Los menores valores del número de especies, principalmente de clorofíceas y feofíceas, coincidieron con zonas afectadas por una alta turbidez de sus aguas o por hipersalinidad. En la bahía de Cárdenas, Herrera y Espinosa (1988) refirieron la casi total ausencia de pastos marinos en la zona sur de esta bahía, con aguas turbias durante gran parte del año. Espinosa et al. (2000) no detectaron cambios significativos en la distribución de los pastos marinos, al comparar sus resultados de 1999-2000 con los de dichos autores. Esta zona ha sido muy afectada por el vertimiento de aguas residuales y otras actividades antrópicas (Montalvo et al., 2006). Aunque la carga dispuesta de residuales en el norte de la provincia de Matanzas cuando se realizaron los muestreos en el 2001, había disminuido un 43 % de lo que se vertía en el 1999 (Alcolado y García, 2007), no se



encontraron síntomas de recuperación en los pastos marinos en el centro de la bahía. En la zona occidental de la bahía de Santa Clara, la biomasa de pastos marinos y la riqueza de especies del macrofitobentos de esta bahía estuvieron afectadas por niveles altos de materia orgánica. Como en la zona existen pocas fuentes contaminantes, la presencia de materia orgánica de naturaleza fácilmente biodegradable puede incrementarse en la época de lluvias, debido a un posible aumento de la producción primaria y la acarreada por el escurrimiento terrestre. Montalvo et al. (2006; 2007) sugieren que el origen principal de la materia orgánica en esta bahía debe ser la existencia de compuestos orgánicos de lenta degradación microbiológica generados por la vegetación sumergida y circundante, por lo que sufre un proceso de eutrofización natural de origen autóctono y alóctono, como consecuencia de la lenta remoción de las aguas debido al escaso intercambio. En la bahía de Buena Vista, los pastos marinos tuvieron una biomasa media a baja (Anexo 5), aunque en muchos sitios predominaron las especies S. filiforme y H. wrightii, las que aun en altas densidades presentan una biomasa menor que T. testudinum. La abundancia de las dos primeras indica mayores niveles de nutrientes en las aguas y los sedimentos (Short et al., 1990; Fourqurean et al., 1995). Fernández-Vila et al. (1993) plantearon que las características hidrodinámicas en esta bahía, fundamentalmente en la zona al este del viaducto, tienen el efecto de acentuar las afectaciones ocasionadas por la antropización. Ya antes de la construcción del viaducto ya existían altas salinidades (39,5 – 50,1 ups) y un deterioro de la calidad del agua por contaminantes (Perdomo, 1998), pero esta situación pudiera agravarse debido al aumento del tiempo de recambio de las bahías por el cierre del viaducto, así como por al aporte de agua proveniente de la bahía de Los Perros, donde se han registrado valores de salinidad muy superiores y altos valores de materia orgánica (Fernández-Vila y Chirino, 1993). Esta zona tuvo áreas con valores elevados de nutrientes y de materia orgánica, salinidades relativamente altas y baja visibilidad. En la actualidad, numerosas industrias de la zona están paralizadas, y entre 1999 y el 2003, la carga dispuesta en las provincias de Villa Clara y Sancti Spíritus había disminuido en alrededor del 14 y el 10 %, respectivamente, (Alcolado y García, 2007). No obstante, durante los muestreos se hallaron sectores hipóxicos sin pastos marinos, como la Ensenada de Carbó, donde el CAI Obdulio Morales y una destilería de alcohol vertían residuales (Montalvo et al., 2006). Se encontraron también zonas sin pastos en estaciones alejadas con profundidades mayores de 3 m, lo que evidencia la limitación por la luz, coincidiendo con lo planteado por Duarte (1991). Por otra parte, en otras zonas del PN Caguanes se encontró un elevado número de especies del macrofitobentos, lo que le infiere más interés como reservorio de diversidad biológica marina. Las bahías de Perros y Jigüey fueron las zonas más afectadas, donde no se encontraron pastos marinos desarrollados (Anexo 5), y presentaron altos valores de materia orgánica y los más altos de salinidad registrados en el ASC. Entre la prospección realizada en los años 1989-1990 y el muestreo realizado en 2001-2003, Penié y García (1998) refirieron un máximo de 85 ups en la bahía de Jigüey, mientras que Romero et al. (1998) mencionan valores de salinidad entre 53,7 y 80 ups en la bahía de Perros entre los años 1992-1995, asociado a altas concentraciones de sólidos suspendidos, donde solamente



aparecieron parches eventuales de H. wrightii y la macroalga Batophora oerstedii. Esta situación se ha mantenido hasta el año 2005, en que se registraron salinidades entre 69 y 100 ups y solamente se han avistado pequeños y efímeros parches de las tres especies de angiospermas, acompañados en ocasiones de la misma especie de macroalga (F. Pina, L. Clero, comunicación personal). En un estudio posterior a este trabajo, realizado por Loza et al. (2006) durante los años 2004 y 2005 en la bahía de Jigüey, se han encontrado condiciones poco favorables para el desarrollo de los pastos marinos, con concentraciones de fósforo total en el agua mayores que 1,00 µM y salinidades entre 64 y 85 ups, llegando a alcanzar valores puntuales de hasta 95 ups. En esta zona se encontró un predominio de cianobacterias en el fitoplancton, coincidiendo con lo registrado por van den Hoek (1972) en zonas hipersalinizadas de Curazao. Se encontraron altos valores de la variación de salinidad (20 ups al Este de la bahía de Jigüey y 10 ups en la bahía de Perros). Fernández-Vila et al. (2006) llegaron a registrar máximos puntuales de 155.9 ups en la bahía de Perros y 95 ups en Jigüey. La desaparición de los pastos marinos en estas dos bahías puede estar relacionada con procesos de reducción en los sedimentos por la descomposición de la materia orgánica de los mismos, lo que debe ocasionar un incremento de la concentración de H2S y anoxia (Marbà et al., 2006). Koch y Erskine (2001) comprobaron que la combinación de temperaturas superiores a 35 oC y salinidades superiores a 55–60 ups refuerzan el efecto tóxico del H2S sobre T. testudinum, provocando la mortalidad del 100 % de las plantas estudiadas por ellos. En la bahía de La Gloria, la biomasa foliar de angiospermas marinas estuvo entre media y alta (Anexo 5), salvo en la estación ubicada en el Refugio de Fauna Río Máximo donde se apreció una alta sedimentación producto del represamiento del río, no hubo pastos marinos y el número de especies del macrofitobentos fue bajo. Se detectaron afectaciones por hipersalinización, principalmente en la Ensenada de Sabinal, donde solamente se encontró un lecho monoespecífico de H. wrightii. Montalvo et al. (2006) encontraron que en esta bahía, la proporción de materia orgánica biodegradable es baja, lo cual atribuyen a la presencia de compuestos con cierta inercia a las oxidaciones microbiológicas, lo que, en ecosistemas de circulación restringida, pueden brindar valores altos de DQO debido a la gran cantidad de materia orgánica generada por los mismos. En la bahía de Nuevitas se encontraron pastos marinos en tres estaciones ubicadas cerca de la costa, aunque en la Ensenada de Mayanabo (lóbulo occidental de la bahía) se encontró un lecho monoespecífico de H. wrightii (Figura 5), lo que pudiera indicar un aporte de materia orgánica y nutrientes proveniente del manglar cercano. El número de especies por estación, así como el acumulado, presentaron valores intermedios. Las aguas en esta bahía durante los muestreos no exhibieron niveles altos de materia orgánica ni de nutrientes, aunque existen vertimientos de residuales de naturaleza orgánica e inorgánica, principalmente en la estación cercana a la ciudad de Nuevitas (Montalvo et al., 2006), lo que pudiera explicar la presencia de algunas especies del macrofitobentos diferentes a las otras dos estaciones. La bahía de Nuevitas, por sus características geomorfológicas y oceanográficas, posee un corto tiempo de renovación de las aguas, lo cual puede contribuir a la dilución de los residuales (Fernández-Vila y Chirino, 1993). Esto debe ser la causa de que no se registraran altas concentraciones de nutrientes y de materia orgánica, aunque en otras ocasiones se han encontrado concentraciones altas de amonio, indicador del aporte de aguas negras, en puntos



cercanos a la costa (Ruiz y Romero, 2003). Afortunadamente, en esta bahía, no se hallaron los niveles altos de contaminación orgánica que antes se registraban y los pastos parecen algo afectados solamente en el lóbulo de la Ensenada de Mayanabo donde predominó la especie H. wrightii. En estudios anteriores se han encontrado niveles elevados de nutrientes en el agua de esta bahía debido al vertimiento de los residuales de la ciudad y la zona industrial de Nuevitas (Alcolado et al., 1999) y se encontraron zonas con los pastos marinos degradados (Martínez-Daranas et al., 1996). Las lagunas arrecifales ubicadas en el norte de los cayos son las que presentan un mejor estado de conservación de sus pastos. En estas estaciones no se hallaron evidencias de impacto antrópico, aunque se han observado zonas donde la dinámica natural del sedimento impide el asentamiento de los pastos (Martínez-Daranas et al., 1996). El efecto del oleaje y las corrientes pueden modular la distribución de los pastos marinos, y en el ASC son más fuertes en la zona exterior al norte de los cayos bordeantes que en la macrolaguna (Fernández-Vila y Chirino, 1993). Clero (2003) encontró en cinco lagunas arrecifales al norte de Cayo Coco, que las praderas de T. testudinum sufrieron un enterramiento debido a eventos meteorológicos de gran envergadura (tormentas severas o frentes fríos), lo que provocó una cierta mortalidad de vástagos, pero los estudios demográficos que realizó demostraron una recuperación de las praderas. En general, la calidad del medio en las lagunas arrecifales al norte de la cayería es buena (Montalvo et al., 2006) y el límite inferior de las praderas no está determinado por la disminución de la luz, como puede suceder en otros sitios donde el agua sea turbia (Duarte, 1991; Gallegos y Kenworthy, 1996), sino por la ausencia de sedimento estable para su asentamiento. Aunque, de forma general, los pastos marinos en las lagunas arrecifales son los que se encuentran mejor conservados, es necesario mantener una vigilancia de los niveles de contaminación y las actividades turísticas como el paseo en embarcaciones ligeras cuyas anclas y propelas dañan los pastos. Por otra parte, al no estar protegidos por obstáculos físicos, éstos pueden ser más impactados por eventos meteorológicos extremos como huracanes, principalmente por aquellos que pasen por el estrecho de la Florida. Esto plantea la necesidad de mantener un monitoreo que permita detectar los cambios después del paso de uno de estos eventos. Posibles impactos del cambio climático sobre los pastos marinos En general se considera que el cambio climático puede afectar la biodiversidad marina en formas diversas (Scavia et al., 2002; Duarte et al., 2006; IPCC, 2007). Entre los factores que más se destacan pueden producir cambios importantes en los pastos marinos se destacan: • El incremento del nivel del mar producirá cambios en el relieve del fondo, en la

circulación de las aguas así como erosión en la zona costera, con el consiguiente movimiento de sedimento, lo que afectará el paso de la luz hasta las plantas bentónicas o producirá enterramiento de las mismas.

• La alteración en el régimen de precipitaciones (sequía) favorecerá aumentos de salinidad que afectará las plantas.

• El aumento de la frecuencia e intensidad de eventos meteorológicos extremos puede provocar afectaciones importantes en los pastos marinas debido al oleaje generado que arranca las plantas, o a precipitaciones intensas que promuevan el arrastre de



agua dulce y sedimentos hasta el mar, produciendo mortalidad por enterramiento o por desbalance osmótico.

• El aumento de la temperatura del agua en zonas someras y con poco intercambio puede provocar mortalidad de angiospermas marinas y otros organismos del ecosistema.

• Todos estos factores pueden producir cambios en la distribución de otras especies e incluso la desaparición de algunas de ellas, y como consecuencia dar lugar a cambios drásticos en las relaciones tróficas (depredador o herbívoro vs. presa) que al final provoquen la desaparición de pastos marinos. Estos impactos potenciales y su variabilidad serán diferentes de un sistema a otro, y actúan simultáneamente.

Ya se han comprobado pérdidas de pastos marinos en el mundo, debidas al cambio climático, ya sea de forma directa o indirecta. En New Hampshire, USA, se documentó la pérdida de un 96 % de las praderas de Zostera marina debido a un incremento del consumo de esta planta por un ganso (Branta canadensis) debido a que, por el aumento de la temperatura, no están migrando hacia el sur en invierno (Short et al., 2006). En Tamandaré, Brasil, los pastos de H. wrightii se han reducido debido al movimiento de los sedimentos provocado por tormentas más intensas y frecuentes (Short et al., 2006). Episodios de aumento de la temperatura en el Mediterráneo ha provocado reducciones en el número de hojas y en el crecimiento de Posidonia oceanica, lo que puede contribuir a su desaparición (Mayot et al., 2005). En los dos casos de estudio presentados en este informe se encontraron afectaciones provocadas por factores antropogénicos, lo que incide negativamente en la resiliencia de los ecosistemas. Entre estas afectaciones se destacan: contaminación orgánica (agricultura, asentamientos poblacionales), acciones ingenieras mal diseñadas que reducen el intercambio del agua de las bahías con el océano (pedraplenes), así como daños por empleo de artes de pesca nocivos como los arrastres (Cabrera, 2002). Otras acciones ocasionadas por la acción del hombre (especies invasoras, degradación de hábitats, mal uso de la tierra y los recursos marinos, etc.) pueden agudizar los efectos del cambio climático y disminuir la posibilidad de adaptación de los organismos marinos. Como no se cuenta con series largas de monitoreo, resulta difícil separar la incidencia del cambio climático sobre los pastos marinos de los factores de origen antrópico. En algunas zonas de estudio se encontraron afectaciones importantes por la turbidez del agua, al parecer provocada por la erosión costera donde debía existir la primera línea de mangle rojo, principalmente en partes de la costa sur de La Habana (Hernández-Zanuy et al., 2006), por lo que es necesario profundizar en la extensión de este fenómeno. Los huracanes pueden entrar en sinergia con la erosión, ya que un aumento de la frecuencia e intensidad de estos eventos extremos, provocará un aumento de la misma. Los pastos marinos mejor conservados en el ASC, y probablemente del Golfo de Batabanó, son aquellos que se encuentran en las lagunas arrecifales, pero están más expuestos a las afectaciones por el oleaje producido por los eventos meteorológicos extremos. Por otra parte, los que se encuentran en la macrolaguna del Golfo de Batabanó se encuentran más expuestos a la acción del oleaje producido por el paso de los huracanes (al compararlo con el ASC), debido a su amplia plataforma con escasos accidentes geográficos, y a que se encuentra enclavado en una zona de alta incidencia de estos eventos. Durante el periodo 1969 y 2006 pasó una mayor cantidad de sistemas



y de mayor intensidad por las aguas aledañas al Golfo de Batabanó, que los que azotaron el ASC (Tabla 1) (Ver Alcolado et al., este trabajo). Tabla 1. Cantidad y categorías de las tormentas tropicales y huracanes que han azotado el ASC, el Golfo de Batabanó y áreas aledañas en el periodo 1969-2006. Fuente: NOAA Categoría Golfo de Batabanó ASC Depresión tropical 10 3 Tormenta tropical 13 8 Huracán categorías 1-2 6 4 Huracán categorías 3-5 6 2 Total 35 17 En los pastos marinos del ASC y la fauna asociada, se observa un fuerte impacto debido a la hipersalinización, fundamentalmente en la zona oriental (Archipiélago de Camagüey). Esto se debe a que los cayos tienen mayores dimensiones y los espacios entre éstos son menores, lo que, unido al efecto de los pedraplenes, ha provocado un aumento del tiempo de residencia de las aguas en las bahías interiores (Fernández-Vila y Chirino, 1993). Ello, unido a la poca profundidad, favorece el aumento de la temperatura del agua de mar, la acumulación de nutrientes y contaminantes, y la acumulación del agua dulce cuando haya fuertes precipitaciones. El incremento del nivel del mar por el cambio climático pudiera favorecer un mayor intercambio del agua, al ampliarse los canales entre los cayos del ASC, pero pudiera producirse erosión en la zona costera si la vegetación costera no se adapta rápidamente. Aunque no se han realizado estudios en Cuba sobre los efectos que pudieran tener el aumento de la temperatura sobre los pastos marinos, se ha observado que las temperaturas máximas absolutas más altas de la plataforma cubana (35.8 ºC) se han encontrado en la bahía de Los Perros (Fernández-Vila et al., este informe). Ello puede ser contraproducente para los pastos marinos, puesto que el rango de temperatura óptimo para esta especie está entre 23 y 31 oC. Esta especie tolera exposiciones cortas a temperaturas entre 33 y 35 oC, pero rápidamente perece si se mantienen esos valores (van Tussenbroek et al., 2006). Si a ello le añadimos que se ha registrado un incremento promedio de 0,285 ºC de de la temperatura superficial del agua, para las bahías del ASC en su conjunto en los últimos doce años (Fernández-Vila et al., este informe), es de esperar que ya se estén produciendo mortalidades asociadas a la temperatura (posiblemente de forma simultánea con el aumento de la salinidad) en zonas someras y con poca circulación. También se espera un aumento de la presión parcial del dióxido de carbono en el agua, lo que puede favorecer los procesos fotosintéticos con un aumento de la productividad y la biomasa de las plantas ubicadas en las lagunas interiores. Pero los demás factores asociados al cambio climático son contraproducentes. Con relación al estado nutricional de T. testudinum en el Golfo de Batabanó, faltan por estudiar el entorno de variación y el comportamiento estacional del contenido de fósforo en los tejidos de T. testudinum. No obstante, las concentraciones detectadas son muy bajas y están cercanas al límite inferior del intervalo reportado para la especie por van Tussenbroek et al., (2006). Todo parece indicar que solo a través de un acomodo evolutivo a largo plazo esta especie, que parece constituir entre las fanerógamas marinas



una de las de mayor tolerancia a condiciones oligotróficas rigurosas, ha podido adaptarse fisiológicamente a este ambiente tan particular, pero pudiera encontrarse al límite de su capacidad de respuesta ante nuevos impactos (Areces et al., 2007). Sin embargo, por el cambio climático se prevén variaciones importantes en las variables climáticas que pueden cambiar los ciclos de nutrientes en el ecosistema (Duarte et al., 2006) y es posible que el incremento de la presión parcial del dióxido de carbono en el agua favorezca la disolución de las partículas de sedimento carbonatado y con ello, una mayor disponibilidad de fósforo para las plantas del golfo. Adaptación al Cambio Climático Una de las principales medidas de adaptación para la conservación de la biodiversidad marina a escala local consiste en reducir al mínimo posible las acciones de origen humano que la estén afectando (los pastos marinos en este caso) mediante un manejo adecuado, para así facilitar su adaptación natural al cambio climático, dentro de las acciones encaminadas a lograr el desarrollo sostenible (IPCC, 2007). Se han hallado registros fósiles que indican que T. testudinum ha existido desde, al menos, 56 millones de años atrás, y se ha comprobado la existencia de otras especies de angiospermas marinas en depósitos del Eoceno y el Mioceno (den Hartog y Kuo, 2006), sobreviviendo y evolucionando diversos cambios del clima. Sólo queda contribuir a su adaptación con un buen manejo de los recursos con que contamos. Conclusiones 1. Los factores del cambio climático que se espera afecten más los pastos marinos en el Golfo de Batabanó son: el aumento de la frecuencia e intensidad de los eventos meteorológicos extremos y la erosión de la zona costera por el incremento del nivel medio del mar, principalmente al sur de La Habana. 2. Los factores del cambio climático que se espera afecten más los pastos marinos en el Archipiélago Sabana-Camagüey son: el aumento de la temperatura y las variaciones extremas de los regímenes de precipitación (fundamentalmente en las bahías del archipiélago de Camagüey) y el aumento de la frecuencia e intensidad de los eventos meteorológicos extremos (para los pastos arrecifales). Recomendaciones Elaborar planes de acción para lograr una mejor adaptación de los pastos marinos al cambio climático que tengan en cuenta lo siguiente: 1. Reducir al mínimo posible los factores antropogénicos que estén provocando

impactos, de forma directa o indirecta, sobre los pastos marinos. 2. Establecer una red de monitoreo con un diseño adecuado y de larga duración, que

permita separar la variabilidad natural de la producida por el cambio climático, en sitios seleccionados. En esta red de monitoreo se debe incluir información hidro-meteorológica (temperatura, salinidad, transparencia, eventos meteorológicos extremos), y al menos, algunos sitios de los que se tienen datos anteriores:

• Laguna arrecifal de los cayos Juan García, Cantiles y Diego Pérez (Sur del Golfo de

Batabanó). En estas zonas se debe emplear, además de la metodología empleada



anteriormente, el análisis de la respuesta de elongación de los rizomas verticales de Thalassia testudinum ante eventos de erosión y/o sedimentación.

• Laguna arrecifal al norte de Cayo Coco (sitios CARICOMP). En esta zona se debe emplear, además de la metodología CARICOMP, el análisis de la respuesta de elongación de los rizomas verticales de Thalassia testudinum ante eventos de erosión y/o sedimentación.

• Playa Vitoria (Norte de Sancti Spíritus). En esta zona se debe emplear, además de la metodología de monitoreo del proyecto GEF/PNUD, el análisis de la respuesta de elongación de los rizomas verticales de Thalassia testudinum ante eventos de erosión y/o sedimentación.

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III.4.- Caso de Estudio No 4. El cambio climático y la interconexión tierra-mar en la costa SW de Cuba: tramo costero desde La Coloma hasta Mayabeque Autores: Aida C. Hernández-Zanuy, Sergio Lorenzo Sánchez, Macario Esquivel, Roberto Guerra y Magalys Sosa. Institución: Instituto de Oceanología Introducción La conectividad y fragmentación de los ecosistemas, las tendencias en la abundancia y distribución de especies seleccionadas y tendencias en la extensión de biomas, ecosistemas y habitat son tres de los indicadores de biodiversidad de los 5 que son comunes entre los considerados adecuados por la Convención de Biodiversidad Biológica, la Comisión Europea de Biodiversidad y la Comisión de Biodiversidad de Estados Unidos (European Parliament 2005). El primero de los indicadores mencionados en el párrafo anterior, la interconexión de los principales ecosistemas marinos y costeros, está siendo estudiado con mayor intensidad en los últimos años en el Caribe, debido a la gran importancia que el tema reviste para la conservación de la diversidad marina y recuperación de los recursos pesqueros (Mumby et al., 2004). Se conoce que el hábitat de un pez adulto o un crustáceo no es generalmente el mismo que cuando éste se encuentra en etapa juvenil y que los manglares funcionan como zonas de cría (Nagelkerken et al., 2000, Mumby 2005), alimentación y refugio (Verweij et al., 2006) para las primeras etapas de vida de la mayoría de las especies de especies de interés comercial en el Gran Caribe incluyendo la langosta espinosa cuyas etapas juvenil temprano y juvenil ocurren entre las raíces de mangle y en la vegetación bentónica marina de zonas bajas aledañas a las costas de manglar (Cruz et al., 1990). En algunas especies de peces de arrecifes las distancias de dispersión larval pueden alcanzar entre 10 y 100 km (Cowen et al., 2006) por lo que las alteraciones de los procesos que ocurren en los habitat costeros pudieran tener efectos muy negativos en habitat marinos e incluso oceánicos muy alejados de la costa. Se han pronosticado impactos notables del cambio climático sobre los hábitats marinos y costeros, considerados entre los sistemas más amenazados del planeta ya que por su poca profundidad se encuentran entre los primeros en responder a los cambios del nivel del mar, de la temperatura del océano y de las afectaciones que conllevan los eventos meteorológicos extremos. Los impactos ecológicos principales ocurrirán por la alteración y degradación de las propiedades biofísicas de playas, arrecifes de coral, estuarios y humedales (Tagart et al., 1991) cuyo actual deterioro ya comienza a afectar las actividades turísticas, la infraestructura y la pesca en América Latina y el Caribe (PNUMA, 2007), principales servicios de la biodiversidad marina y costera en esta región. Se conoce que en Cuba, al igual que en otras islas del Caribe existe un proceso erosivo en las costas arenosas y una degradación de los manglares atribuida al incremento del nivel del mar como parte de las afectaciones de los cambios climáticos (Menéndez et

Instituto de Oceanología, 2009 ……………………………………………………….………. 1


al., 2000; Hernández-González et al., 2003). Y más recientemente se ha vinculado la degradación de las costas arenosas y manglares en la costa Sur de la Habana con la pérdida de vegetación marina en áreas aledañas (Hernández-Zanuy et al. 2006) lo que pudiera ser un indicador de afectación a la biodiversidad marina y costera en general. Con el presente Caso de Estudio se pretende conocer si la alteración detectada en el Sur de la Habana, relacionada con los cambios producidos por el hombre en los manglares y dunas de las playas y probablemente acrecentada por el incremento del nivel del mar, se mantiene en el tramo de costa que se encuentra al occidente de Surgidero de Batabanó y hacia La Coloma, zona donde se ubicaba la principal área de cría de la langosta espinosa del Golfo de Batabanó. Además, realizar un análisis, en el marco del cambio climático en Cuba, de la interacción entre el estado de la erosión en el tramo de costa comprendido entre La Coloma y Mayabeque y de la vegetación sumergida en los fondos marinos inmediatos a la costa, con el objetivo de profundizar en las causas de las alteraciones encontradas. El objetivo específico de esta investigación fue evaluar, a través de fotos aéreas y visitas de campo la evolución histórica de la zona de transición entre la tierra y el mar, en tres tramos de costa del Sur de la Habana y Pinar del Río: La Coloma, Dayaniguas y Batabanó, sin embargo pudieron evaluarse otros tres tramos costeros Guasimal, San Cristóbal y Cajío y la presencia de vegetación bentónica marina en los fondos de todo el segmento de costa evaluado. La información obtenida complementa otros estudios básicos sobre los fenómenos asociados al cambio climático que constituyen la mayor amenaza a la Biodiversidad Marina y Costera en los estados insulares como el nuestro: el incremento del nivel del mar y la incidencia de las tormentas severas. Materiales y métodos Descripción del área de estudio. El área de estudio se encuentra ubicada en la costa sur de las Provincias La Habana y Pinar del Río, desde el oeste de la Ensenada de la Coloma hasta Mayabeque (Figura 1). Para el análisis del tramo costero comprendido entre Surgidero de Batabanó y Mayabeque se utilizaron los resultados recientemente obtenidos por Hernández-Zanuy et al. 2007 con la misma metodología aplicada en el presente estudio. Teniendo en cuenta la gran extensión del tramo de costa previsto a estudiar (± 200 km), para la selección de los segmentos de costa, ubicación de los perfiles y de las estaciones se realizó una revisión bibliocartográfica previa que incluyó la inspección visual de fotocartas del área de estudio correspondientes a los años 1956, 1970 y 1997, así como la imagen de satélite Google Earth (2007) identificando los tramos costeros que tuvieran las líneas de vuelo continuas y al menos en dos años diferentes, de forma tal que los fotomontajes permitieran la evaluación de los cambios ocurridos en la costa en un determinado período de tiempo.



Figura 1. Ubicación geográfica de los tramos de costa estudiados para conocer la evolución de la línea de costa desde 1956 hasta1997. De izquierda a derecha: 1. La Coloma, 2. Dayaniguas, 3. Guasimal, 4. San Cristóbal, 5. Cajío y 6. Desde Surgidero de Batabanó hasta Mayabeque (resultados del estudio realizado entre 2005 y 2007) Los segmentos de costa se ubicaron en las siguientes localidades: La Coloma, Dayaniguas, Guasimal, San Cristóbal, Cajío y desde Surgidero de Batabanó hasta Mayabeque (resultados del estudio realizado entre 2005 y 2007). Indicadores. Para el estudio del cambio climático existen una serie de propuestas de indicadores que se utilizan en dependencia del aspecto que se quiere evaluar. En el presente estudio se seleccionó un método de evaluación rápida, de menor costo y gran confiabilidad para conocer el estado de la erosión costera (IDEAM, 2001) como indicador de la medida en que la variación relativa del nivel del mar y la dinámica de la línea de costa pudiera estar afectando los ecosistemas aledaños. Esta metodología también se utilizó en el estudio de la erosión de las costas europeas (Eurosión 2004). Otro indicador utilizado, también rápido y fácil de utilizar es la evaluación del estado de la vegetación del fondo como una señal o un reflejo de la intensidad de la vida marina en cada uno de los sectores costeros analizados. Se conoce que donde la vegetación es diversa y exuberante el resto de los organismos vivos también muestran poblaciones con elevada riqueza de especies. Definición del Indicador utilizado “Intensidad de Erosión en la línea de costa”: es la extensión medida en kilómetros de línea de costa que entra en desequilibrio y comienza a sufrir procesos de erosión litoral. Este indicador representa los efectos de la actividad natural y antrópica sobre el equilibrio dinámico de la línea de costa, el cual al ser alterado puede desencadenar procesos de erosión o acreción del litoral, el avance o retroceso de la línea de costa y las variaciones de la dinámica marina por cambios naturales y/o inducidos. Evaluación del estado de la erosión costera: A partir de las espaciocartas, los fotomontajes y los recorridos de campo, se determinó la ubicación actual y pasada de la línea de costa en cada uno de los segmentos de costa que fueron previamente definidos.



En base a los cambios observados se realizó un diagnóstico de los procesos de erosión costera, ejecutándose un conjunto de trabajos de campo, que consistieron en el reconocimiento de toda la zona costera por tierra y por mar para evaluar las fuentes (naturales o antrópicas) de las alteraciones encontradas. Para ello se utilizó un equipo de GPS portátil con el cual se georreferenciaron todos los puntos y una laptop para el procesamiento de los datos. Las medidas de la costa que ocupan las cuatro categorías de erosión que propone el indicador “Intensidad de Erosión en la línea de costa” (IDEAM, 2001) se midieron en kilómetros: Costa en erosión, Costa en acreción, Costa estable y Costa Intervenida. La erosión y la acreción hacen referencia a la formación o destrucción de áreas litorales por acción de la dinámica marina respectivamente. La estabilidad hace referencia al estado de equilibrio aparente de un sector litoral en el cual puede haber tránsito de sedimentos donde se compensan las pérdidas y las ganancias; no ocurrir procesos de erosión ni deposición por ausencia de la deriva. La intervención se refiere a la presencia de estructuras civiles que sostienen artificialmente la línea de costa (muelles, enrocados o muros) y aunque ésta pudiera mantenerse inalterable no se incluye en la categoría de costa estable porque la misma pudiera estar también modificada por afectaciones antrópicas o naturales. Metodología de trabajo con las imágenes aéreas y satelitales. Las espacio-cartas fueron confeccionadas a partir de un mosaico de imágenes Landsat 7 ETM-Plus, del Google Earth (Free, 2006) adquiridas el 3 de abril del 2001. Fueron codificadas a partir de puntos de control extraídos de mapas topográficos 1: 25000 utilizando el método “Polígono cuadrático”. Las imágenes fueron procesadas con ER Mapper 6.3 en Enero del 2008 utilizando Datum geodésico NAD 27 y Proyección Cartográfica para su edición. Para la elaboración de los fotomontajes se utilizaron fotos aéreas provenientes de diferentes vuelos (Norteamericano, 1957; Soviético, 1970 y Cubano, 1997). Definición del Indicador utilizado “Estado de la vegetación marina sumergida”: es la presencia o ausencia de vegetación en el fondo y un estimado cualitativo de su abundancia. La escala de abundancia utilizada es, Densa o Media: todo el fondo o la mayor parte cubierto por vegetación, no se observa el sedimento a menos que se separen las plantas o se observa igual cantidad de área cubierta por vegetación que desnuda, Pobre: es mayor el área de sedimento sin vegetación que la cubierta por vegetación y Ausente: cuando no se encuentra vegetación sobre el fondo. Evaluación del estado de la vegetación marina sumergida. Los muestreos se realizaron entre el 5 y el 10 de marzo del 2008 en tres perfiles perpendiculares a la costa que se ubicaron en cada uno de los segmentos de costa seleccionados desde La Coloma hasta Cajío, lo que hace un total 14 perfiles y 58 estaciones (Fig. 2 y Anexo 1). Las estaciones fueron ubicadas entre la línea de costa y la canal que corre paralela a la costa, en el fondo de la propia canal y después de la canal, cubriendo la mayor distancia que el tiempo y posibilidades de muestreo permitiera. Cada estación se georreferenció con un GPS.



Figura 2. Ubicación de los perfiles (líneas perpendiculares a la costa) y estaciones (*) para el muestreo biológico Como un estimado de la abundancia de vegetación en cada estación, se realizó un recorrido rasante al fondo en apnea para evaluar la cobertura vegetal que cubre el fondo por apreciación visual del área ocupada por fanerógamas y algas. En cada estación se anotó la presencia de organismos del megazoobentos (mayores de 4 mm) y un estimado de su abundancia por apreciación visual, así como se identificaron las especies de macroalgas y fanerógamas más abundantes. Para complementar las observaciones de campo se realizaron entrevistas a los pescadores y pobladores locales. Metodología para el estudio del tipo de sedimento del fondo: En 43 estaciones se tomaron muestras del sedimento del fondo utilizando el buceo en apnea. En una tablilla se anotaron las características del tipo de sedimento en dependencia de su composición mayoritaria por apreciación visual y textura. Se definieron cinco tipos de sedimento: arena (Ar), areno-fangoso (AF), fango-arenoso (FAr), fango-aleurítico (FAl), fango-arcilloso (FAc). A partir de toda la información obtenida en los muestreos de campo, la recopilación bibliográfica y las entrevistas, se realizó la interpretación de los fotomontajes de las imágenes de los vuelos aéreos de los años 1957, 1970 y 1997 lo que permitió evaluar los cambios ocurridos en la línea costera y la afectación que éstos pudieran estar provocando en la biodiversidad marina y costera; cuáles de ellos producto de la acción del hombre y cuáles pudieran estar ocurriendo como consecuencia directa del Cambio Climático. Resultados Evaluación del estado de la erosión costera La elaboración de los fotomontajes de las fotos aéreas de los años 1956, 1970 y 1997 permitió realizar las mediciones de las distancias de cada tipo de costa y del estado de la erosión costera a lo largo de todo el segmento de la costa seleccionado en cada localidad. La suma de los tramos de costa de cada uno de los polígonos estudiados desde La Coloma hasta Cajío, tiene una extensión de 125,6 km (Tabla 1) descontando los cauces



de los ríos que en ellos se encuentran, por lo que consideramos adecuada la representatividad de la distancia de costa analizada en detalle, ya que ésta representa el 50 % del total de la costa completa. También consideramos que en este tramo se representan los diferentes tipos de costa del resto del perímetro de interés, no obstante los resultados que se ofrecen a continuación corresponden al análisis de los segmentos seleccionados. El 81.19 % (102,94 km) de toda la costa estudiada corresponde al tipo de costa de manglar, 7,14 % (8.98 km) a costa de playa y el 10,9 % (13.71 km) corresponde a costa rigidizada o costa intervenida (aquella que posee algún tipo de estructura de concreto construida por el hombre como muelles, pilotes, muros, etc) (Tabla 2). Tabla 1. Distancia (km) de cada tipo de costa que se encuentra desde La Coloma hasta Mayabeque y estado de la línea de costa en cada uno de ellos (EST: estable, ERO: erosionada, ACRE: en acreción y T: distancia total)

Manglar Playa Intervenida Tramo costero EST ERO ACRE T EST ERO ACRE T

Total

LA COLOMA 29,10 0 0 29,10 1,22 0,65 0 1,87 2,38 33,35 DAYANIGUAS 29,05 0,25 0 29,30 0,65 0,37 0 1,02 1,5 31,82 GUASIMAL 12,19 0 0 12,19 0 0 0 0 0 12,19 SAN CRISTOBAL

14,86 0 0 14,86 0 0,33 0 0,33 0 15,19

CAJÍO 3,38 0,91 0,29 4,58 0 0,14 0,22 0,42 0,77 5,77 BATABANÓ-MAYABEQUE

0 11,08 1,83 11,08 0 4,05 1,35 5,40 9,06 25,54

TOTAL 88,58 12,24 2,12 102,94 1,87 5,54 1,57 8,98 13,71 125,3 Al aplicar la metodología correspondiente al indicador de erosión de la línea de costa se obtienen los resultados de la tabla 2, en la cual se observa que la costa está estable en el 71,9 %, erosionándose el 17,7 % y creciendo sólo el 3,69 % del tramo de costa total. Tabla 2. Distancia en kilómetros de las cuatro categorías de intensidad de la erosión de la costa desde La Coloma hasta Mayabeque (IE, según IDEAM, 1996) Estado del litoral Extensión (km) % Costa en erosión 17,78 14, 2 Costas en acreción 3,69 2,9 Costa estable (equilibrio aparente) 90,45 71,9 Costa rigidizada o intervenida 13,71 10,9 Total costa analizada 125,63 100 La erosión es mucho mayor en la costa de playa que en la costa de mangle (Tabla 3), encontrando valores de 61,7 % de la costa de playa erosionada, mientras que sólo el 11,89 % de la costa de mangle se encuentra en erosión. Tabla 3. Evaluación del estado de la erosión en la costa de playa y de manglar (distancia en km). Entre paréntesis el estado de la línea de costa (%) Estable Erosionada Acreción Total (km) Manglar 88,58 (86,05 %) 12,24 (11,89 %) 2,12 (2,05 %) 102,94 Playa 1,87 (20,8 0%) 5,54 (61,70 %) 1,57 (17,40 %) 8,98



Figura 3. Estado de la línea costera expresado en el porciento que cada categoría: Estable, Erosión, Acreción e Intervenida, ocupa del total de la distancia de la costa medida en cada uno de las localidades. Para las mediciones se utilizaron los fotomontajes realizados con las fotos tomadas en los vuelos de 1957, 1970 y 1997. En la figura 3 se observa que en los tramos de costa intervenidos por el hombre (Batabanó- Mayabeque y Cajío), la estabilidad de la línea costera es menor que en aquellas costas de mangle donde el hombre no ha transformado el medio. En el caso del tramo costero de Batabanó a Mayabeque donde toda la costa ha sido transformada no hay estabilidad de la línea costera y la erosión se extiende a lo largo de la mayor parte del segmento de costa. A continuación se describen las características morfológicas, informaciones históricas de las transformaciones ocurridas y estado actual de la línea de costa en cada uno de los segmentos de costa estudiados. 1. La Coloma: Las costas del tramo estudiado en la Ensenada de La Coloma abarcan 33,35 km de extensión, de los cuales 29,l km (87,3 %) corresponden a costas de manglar en estado relativamente estable (100 %) ya que no muestran evidencias de retroceso o acreción (Fig. 4 y Fig. 5).



Figura 4. Evolución de la línea de costa en la región occidental de la Ensenada de la Coloma. En los recuadros se amplían detalles de la costa (Izquierda: Sector costero de mayor retroceso de la línea de costa, Derecha: Foto de la costa de La Coloma en 1956 antes de ser rellenada y en 1997 donde se observa el terreno ganado al mar.



Figura 5. Evolución de la línea de costa en la costa oriental de la Ensenada de la Coloma. En los recuadros detalles del crecimiento de la costa de mangle. De la distancia total de este tramo costero, sólo 1,87 km corresponden a costas arenosas (playa), de los cuales el 96 % (1,22 km) se está erosionando (Tabla 1) a pesar de que continuamente la playa se alimenta artificialmente con sedimentos extraídos de la zona conocida como Kilómetro 13. La costa occidental de la Ensenada de la Coloma ha sido severamente transformada por el hombre (Fig. 4) aunque la mayor parte de esta costa está cubierta por mangle rojo que se ha mantenido en estado relativamente estable durante 50 años (Foto 8) sin embargo en Playa Las Canas, que es una playa artificial construida en la costa de mangle, la cual la erosión es severa. Otra profunda transformación producida por el hombre en este tramo costero fue la construcción del Combinado Pesquero de La Coloma para lo cual se rigidizaron y



rellenaron 2.38 km de costa. La zona se encuentra no sólo afectada por los cambios del litoral producidos por el hombre sino también por el propio desarrollo urbano y económico de la región en la cual se han concentrado un grupo grande de pobladores locales. La costa oriental de la Ensenada de La Coloma, no ha sido objeto de transformaciones producidas por el hombre por lo que se encuentra mejor conservada que la occidental con algunos puntos donde se comienza a observar un incipiente incremento en el cubrimiento del mangle (Fig. 5). 2. Dayaniguas: El tramo de costa estudiado es de 31,82 km, de los cuales 29 km (91,1 %) corresponden a costas de mangle que se han mantenido estables (Tabla 1) durante los últimos 50 años según se observa en la figura 6.

Figura 6. Evolución de la línea de costa en la costa en la Ensenada de Dayaniguas. En los recuadros detalles de la costa de playa (izquierda arriba) y de la desembocadura del Río San Diego (derecha centro)



La costa arenosa o zona de playa es una franja artificial construida a principios del siglo pasado, rellenada con palos de yuraguano y arena tanto la línea de costa para hacer la base de las cabañas como posteriormente se rellenó la laguna trasera de este manglar costero para hacer una segunda línea de casas a lo largo de la costa. La costa occidental de la desembocadura del Río San Diego ha sido fuertemente transformada por la acción del hombre (construcciones costeras, muelles, etc) abarcando 1,5 km de línea de costa (Tabla 1). 3. Guasimal: Las costas de esta ensenada están completamente cubiertas de mangle rojo en excelente estado de salud, sin evidencias de transformaciones ocasionadas por el hombre en la línea de costa. La franja ocupada por el mangle rojo es muy ancha y de vegetación muy tupida. No se encontraron vías de comunicación entre las carreteras y la costa por lo que en este tramo costero no fue posible hacer el recorrido por tierra.

Figura 7. Evolución de la línea de costa aledaña a la Ensenada de Guasimal. En los recuadros detalles de la costa en la ensenada.



4. Ensenada de San Cristóbal: La línea de costa también está compuesta totalmente por manglar (97,7 %) en estado estable (100 %) en casi toda la extensión de los 15,19 km de costa estudiados (Tabla 1 y Fig. 8).

Figura 8. Evolución de la línea de costa en la costa en la Ensenada de San Cristóbal. En los recuadros se muestra la ubicación del tramo costero afectado y las fotos que indican las transformaciones ocurridas Sólo se encontró variación en la línea costera en un pequeño segmento de 0,33 km correspondientes a un sector de la costa de mangle que fue transformado por el hombre y de los cuales el 100 % se encuentra en erosión. En este tramito costero se construyeron embarcaderos y casas para uso de los guardafronteras . 5. Cajío: El litoral estudiado en Cajío fue de 5,77 km, de ellos 4,58 km corresponden a costa de manglar en la cual 3,38 km muestran relativa estabilidad (73,8 %), 0,91 km están erosionados (19,8 %) y 0,29 km (6,3 %) en acreción (Tabla 1). En el caso de la



costa de playa (Majaguevo) que ocupa 0.42 km la mitad crece y la mitad se pierde mostrando una alta inestabilidad de la línea de costa (Tabla 1 y Fig. 9).

Figura 9. Evolución de la línea de costa en la costa en Cajío. En la costa occidental del canal de Cajío no se evidencia erosión costera (Fig. 9), mientras que la costa oriental muestra una elevada inestabilidad y tramos erosionados. La zona fue devastada por los efectos de los huracanes de los últimos años, por lo que recientemente se reconstruyó casi totalmente el pueblo y sus instalaciones sociales, según nos informaron algunos de los entrevistados. Algunos pescadores entrevistados consideran una recuperación de los recursos pesqueros en la zona marina, que incluye al cangrejo moro (Menipe mercenaria) cuya pesca se había eliminado hace unos años y recientemente se está fortaleciendo. Estos criterios fueron corroborados por los pescadores del Establecimiento Pesquero de Guanímar. Evaluación del estado de la vegetación marina La mayor parte del fondo marino desde La Coloma hasta Cajío, está cubierto por vegetación. En 50 de las 59 estaciones muestreadas (84,7 %) se encontró algún tipo de vegetación sobre el fondo (Fig. 10).



Figura 10. Distribución de la vegetación del fondo según su abundancia relativa (Densa: la mitad o más del fondo está cubierto por vegetación, Pobre: cuando menos de la mitad del fondo está cubierta por vegetación y Ausente: cuando no hay vegetación sobre el fondo). Las cuadrículas señalan los segmentos de costa en los cuales se estudió la evolución de la costa en los últimos 50 años (1957-2007) La abundancia de vegetación resultó variable en las diferentes áreas estudiadas, encontrando el 49,2 % (29 estaciones) con densidades de vegetación de media a densa, 35 % de las estaciones (21 estaciones) con vegetación pobre y 5,2 % (9 estaciones) sin vegetación (Tabla 4). Tabla 4. Número y porciento de estaciones con diferente grado de abundancia de la vegetación bentónica (Total de estaciones con vegetación: 50)

Abundancia de Vegetación No. de Estaciones Porciento Sin vegetación 9 15,2 Pobre 21 35,59 Media-Densa 29 49,2 En 44 de las 59 estaciones estudiadas (74,5 %) estuvieron presentes las fanerógamas. De estas 44 estaciones, en 22 (50 %) se encontró al menos una planta de alguna de las especies de fanerógamas, en 12 estaciones la abundancia fue pobre (27,2 %) y en 10 el cubrimiento del fondo fue denso o medio (22,6 %) (Tabla 5). Tabla 5. Número y porciento de estaciones con diferente grado de abundancia de fanerógamas (Total de estaciones con fanarógamas: 44) Abundancia de fanerógamas No. de Estaciones Porciento Presentes 22 50 Pobre 12 27,2 Media-Densa 10 22,6



La diversidad de especies vegetales parece ser elevada aunque para el presente estudio sólo se identificaron hasta el taxon más bajo posible aquellos organismos con una presencia notable en cada una de las estaciones (Anexo 1). Cinco de las seis especies de fanerógamas registradas para Cuba se encuentran en el área estudiada, presentando una distribución muy similar las especies Thalassia testudinum, Siringodium filiforme, Halodule writhii y Halophila engelmani, cada una de ellas estuvieron presentes en más del 25 % de las estaciones estudiadas. La especie Halophila decipiens sólo se encontró en la estación 58 donde forma una pradera densa (Tabla 6). Tabla 6. Número y porciento de estaciones con las diferentes categorías de abundancia relativa de las especies de fanerógamas Especie Presente Pobre Media-Densa Total (%) Thalassia testudinum 4 12 9 25 (42,3) Siringodium filiforme 14 0 6 20 (33,8) Halodule writhii 12 2 5 19 (32,2) Halophila engelmani 9 2 0 15 (25,4) Halophila decipiens 0 0 1 1 (1,7) Las macroalgas estuvieron presentes en 49 de las 59 estaciones estudiadas (83 %), en 14 estaciones cubrían de medio a densamente el fondo (28,5 %), y en 4 (6,7 %) pobremente (Tabla 7). Tabla 7. Número y porciento de estaciones con diferente grado de abundancia de macroalgas (Total de estaciones con macroalgas: 49) Abundancia de macroalgas No. de Estaciones Porciento Presentes 29 59,1 Pobre 4 6,7 Media-Densa 14 28,5 La especie de macroalga Anadiomene stellata y los géneros Penicillus, Halimeda y Laurencia con varias especies cada uno, resultaron los taxones más ampliamente distribuídos en toda el área estudiada (Anexo 1). Anadiomene stellata forma “rollos” que cubren toda la superficie del fondo, en la mayor parte de las estaciones junto con especies de fanerógamas.

Evaluación del tipo de sedimento En la figura 11 a se observa que los sedimentos más finos (Fango Arcilloso y Fango Aleurítico) se encuentran cercanos a la costa, mientras que los sedimentos más gruesos (arena) están ubicados en zonas más alejadas de la costa, en la cercanía de los cayos San Felipe. Los fangos con una parte importante de arena estuvieron mayormente distribuidos en la mayor parte de los fondos que se encuentran frente a la Ensenada de La Coloma.



En la Ensenada de Dayaniguas también los fangos arenosos ocuparon un área amplia, pero esta vez en igual proporción que los fangos con componente arcillosa los que se encontraron en las zonas más alejadas de la costa (Fig.11).

Figura 11. Distribución espacial de los distintos tipos de sedimentos en el tramo costero comprendido desde La Coloma hasta Batabanó.



Frente a la Ensenada de San Cristóbal la arena fangosa se encontró sólo al oeste de la entrada de la Ensenada y el fango con componente arcillosa sólo apareció en una estación, también alejada de la costa. Los fangos arenosos estuvieron también ampliamente distribuidos (Fig.11). En el tramo costero entre el oeste de Majana y el este de Batabanó, predominan los fangos con componente arcillosa cerca de la costa.

0%

25%

50%

75%

100%

Coloma Dayaniguas San Cristóbal Cajío Majana

Fl FAc FAr AF Ar

Figura 12. Tipo de sedimento (cualitativamente determinado según la textura y el tamaño del grano) en las estaciones estudiadas (%) frente a cada polígono (Fl: Fango aleurítico, FAc: Fango arcilloso, FAr: Fango arenoso, AF: Arena fangosa, Ar: Arena). Los fangos arenosos estuvieron presentes en la mayoría de las estaciones (44,19 % del total de las 43 muestras procesadas). Los fangos arcillosos se encontraron en 34,88 %, la arena fangosa en 13,95 % y la arena con muy poco contenido de limo orgánico representó sólo el 4,65 % de las estaciones. En el caso de los fangos aleuríticos, cuya textura se ubica en un estadio intermedio entre los fangos arenosos y arcillosos, representaron el 2,33 % del total de muestras analizadas (Fig. 12). Discusión Los resultados obtenidos en el presente trabajo indican que el 98 % de la línea de costa Sur de Pinar del Río (descontando el tramo costero desde Cajío hasta Mayabeque) se ha mantenido estable en un período de 40 años desde 1957 hasta 1997, a pesar de las afectaciones producidas por el hombre y por la naturaleza, entre las que se encuentran los aspectos del Cambio Climático que más afectan las zonas costeras (Tegart et al., 1991): incremento del nivel del mar e incremento en la frecuencia e intensidad de los eventos meteorológicos extremos como los huracanes. El 2 % de la costa que presenta afectaciones se debe a transformaciones producidas para el desarrollo socioeconómico en la línea costera, tales como la construcción del puerto pesquero de La Coloma, las



playas de Las Canas y Dayaniguas, y los asentamientos costeros como los ubicados en la desembocadura del Río San Diego y en Punta Comegatos. En el sector costero comprendido entre Cajío y Mayabeque en el Sur de la Habana, se han producido las mayores afectaciones. En este segmento el 82,7 % del total de la costa muestra retroceso, siendo éste mayor en la costa de mangle que en la costa de arena y sus fondos marinos aledaños están desprovistos casi de vegetación (ausente en el 92 % de las estaciones muestreadas, según Hernández-Zanuy et al., 2007). Es una zona costera muy transformada con muelles, espigones, muros de contención y asentamientos costeros ubicados sobre la duna de playa. Los resultados obtenidos con relación al tipo de sedimento indican un cambio en el tamaño de la partícula de los sedimentos del fondo comparados con los registrados para esta zona costera por Alcolado et al., 1990. En el estudio citado anteriormente el tipo de sedimento mayormente distribuido en esta franja costera era el fango y en los resultados actuales el tamaño del grano es mayor debido a que posee una cantidad mayor de arena (fango arenoso). Este tipo de sedimento se encontraba en la franja posterior a la franja de fango e inmediatamente continua a esta. Esta situación pudiera estar relacionada con la disminución de los escurrimientos terrestres debido al incremento del represamiento de los río (Piñeiro 2004 y 2006). Sin embargo con relación a la vegetación que cubre el fondo los resultados obtenidos de manera general coinciden con los reportados por los mencionados autores quienes obtuvieron densidades de vegetación de media a densa (tanto para las fanerógamas como para las macroalgas) en la mayor parte de los fondos del Sur de Pinar del Río y escasos o ausentes en una estrecha franja junto a la costa sur de La Habana ampliándose desde Guanimar hasta el extremo occidental de la Península de Zapata (Alcolado et al., 1990). Las fanerógamas presentaron una amplia distribución en toda la zona de estudio (74.5 % de las estaciones estudiadas) y Thalassia testudinum fue la especie con mayor distribución en la zona estudiada. Resultados similares fueron obtenidos en 1990 (hace 18 años por Alcolado et al., (1991) lo que indica una relativa estabilidad en las condiciones de la vegetación bentónica es este segmento costero del Golfo de Batabanó. Según Duarte (comunicación personal) los requisitos de habitat de las fanerógamas son: sedimentos relativamente estables con tasas de sedimentación menores de 2 cm por año con oscilaciones anuales menores de 10 cm, iluminación mayor del 10 % de la luz en superficie y sedimentos relativamente pobres en materia orgánica con bajas concentraciones de sulfídrico, condiciones que aunque no se estudiaron, la sóla presencia de este tipo de vegetación las indica. Aunque en el tramo de la costa Sur de Pinar del Río los cambios producidos por el hombre son menos que en La Habana, en ambos casos, cualquier lugar donde el hombre ha transformado la costa, independientemente del tipo de construcción realizada (muelles, espigones, playas artificiales, puertos, caseríos, etc) se está produciendo pérdida de terreno costero y afectaciones a la diversidad marina y costera aledaña, reflejada en la escasez de vegetación bentónica marina.



La ausencia o escasez de vegetación en las zonas donde el hombre ha transformado la costa en el tramo comprendido entre Surgidero de Batabanó y Mayabeque fue señalada por Hernández-Zanuy et al. (2007). El presente trabajo corrobora la hipótesis planteada por los mencionados autores de que la pérdida de la primera franja de mangle (mangle rojo) está produciendo afectaciones a la vegetación marina aledaña a la costa en cada uno de los tramos costeros transformados por el hombre en este segmento de costa el cual correspondía originalmente a costas de mangle que fueron taladas, rellenadas y alteradas con diferentes fines. Sin embargo en los tramos costeros donde la costa se mantiene inalterable, la vegetación bentónica marina aledaña está presente lo que confirma el papel de los manglares en la retención de sedimentos costeros y por tanto la importancia que estos pudieran tener en el mantenimiento de las rutas de conexión de las especies de interés comercial que habitan en áreas cercanas durante alguna etapa de su vida, bien sea en las zonas de pastos marinos como en los arrecifes de coral, pues la pérdida o degradación de cualquiera de estos hábitat costeros tendría una incidencia negativa en otros habitas interconectados. Al analizar los resultados obtenidos en el contexto del Cambio Climático en Cuba, parece no existir una relación directa entre la afectación que están sufriendo tanto la línea de costa como los habitat marinos sumergidos que mantienen una estrecha interconexión con ellos, por el incremento del nivel del mar y la incidencia de eventos meteorológicos extremos desde 1957 hasta 1997. Según los resultados del incremento del nivel del mar para toda Cuba a partir de mediciones directas, la tasa de incremento varía de 0,005 a 0,214 cm por año. Considerando la tasa de incremento calculada para toda Cuba, en su valor extremo (0,214 cm por año) como constante en el período analizado en este caso de estudio, de 1957 a 1997 (40 años), el incremento neto debió ser de aproximadamente 8,5 cm. Este incremento al parecer no ha afectado la línea costera, ya que toda la costa de mangle que no ha sido intervenida por el hombre muestra una elevada estabilidad relativa y sólo se observan cambios en los tramos donde el hombre alteró el estado natural del ecosistema. Los ecosistemas marinos y costeros de la región suroccidental de Cuba han recibido el impacto del incremento de la intensidad y frecuencia de los eventos meteorológicos como consecuencia del Cambio Climático. La mayor parte de los organismos ciclónicos han afectado la costa sur occidental de Cuba con un incremento en casi 8 veces durante la etapa reciente (Puga et al., 2006). En Cuba en el período de 1960 a 1969 ocurrieron 0,8 huracanes/año; en el período 1970-1995, 0,15 huracanes/año y en el período 1996-2005, 1,2 huracanes/año los que han azotado también de manera creciente el occidente del país. Otros eventos como los frentes fríos, “sures” y “surgencias” han estado afectando la zona de estudios. La mayoría de los frentes fríos que llegan a Cuba (entre el 90 y el 100 %) afectan el Golfo de Batabanó (Fernández-Vila et al., Informe de Oceanografía de este proyecto) y en el caso de los “sures” (vientos de región sur que preceden a las bajas extratropicales en su desplazamiento sobre el Golfo de México o estados adyacentes, Ballester 1997), y



generan la sobreelevación del nivel del mar al arrastrar las masas de agua hacia la costa (Mitrani et al., 2001) y surgencias producidas por la acción combinada de los fuertes vientos, el efecto de barómetro invertido y las olas que se forman encima del nivel medio del mar, ya alterado, aunque menos frecuentes, han sido los causantes de las inundaciones costeras más peligrosas. A pesar de que la costa sur de Pinar del Río y La Habana es la zona más vulnerable a eventos meteorológicos extremos (Mitrani et al., 2000), con elevada sensibilidad ecológica del ecosistema de manglar principal protector de la costa (Menéndez et al., 2000) y con un pronóstico de elevado grado de afectaciones al ecosistema de manglar en Cuba por subida del nivel del mar (Menéndez et al., 2000), los ecosistemas marinos y costeros donde el hombre no ha provocado cambios, han sido capaces de adaptarse a las alteraciones producidas por los efectos asociados al Cambio Climático que más afectan los estados insulares como el nuestro: el incremento del nivel del mar y los eventos meteorológicos extremos. El análisis individual de las afectaciones locales derivadas de alteraciones hidrológicas del sitio donde se desarrolla el ecosistema de manglar como ecosistema, no sólo la franja de interacción con el mar, que es la tratada en el presente caso de estudio, pudiera estar condicionado en esta zona por diversos factores entre los que se encuentran los cambios en el grado de inundación del terreno como el provocado por el represamiento de ríos (Piñeiro 2004, 2006), la construcción del dique Sur (Menéndez et al., 2000) u otros. Experimentos de campo y análisis de más de 200 humedales costeros en el Caribe Insular sugieren que las respuestas del sistema a los Cambios Climáticos pueden ser muy variables debido a los numerosos tipos de humedales y sus características geomorfológicas. (Bacon, 1994). Las especies de manglares se ajustarían a las nuevas condiciones o sucumbirían definitivamente si la duración de la inmersión diaria de sus raíces fuera modificada por eventos tectónicos, sedimentológicos o hidrológicos (Saenger et al.1996). Algunos especialistas señalan que los manglares de islas bajas pudieran mantenerse si el incremento del nivel del mar alcanzara 8-9 cm por año, pero que a promedios superiores a 12 cm por año estos no persistirían en los próximos 50 años debido a bajas tasas de acumulación de sedimento, cambios en la producción primaria del bosque, erosión costera debida a la mayor profundidad y turbulencia de las aguas y a la mayor frecuencia e intensidad de las tormentas tropicales (Ellison y Stoddart 1991). En el caso del sur de la Habana y Pinar del Río los incrementos están en el rango de tolerancia determinado por los mencionados autores. Es una zona costera con un perfil batimétrico muy suave donde el oleaje y turbulencia debe ser muy leve, lo que minimiza la erosión en la costa excepto en las zonas transformadas por el hombre. Por otra parte la mayor incidencia de tormentas severas pudiera contribuir, junto a la posible disminución del sedimentos provenientes de los ríos pudiera ser la causa del cambio del tamaño de la partícula de sedimento, lo que favorece el crecimiento de los pastos marinos. Conclusiones 1. Las afectaciones sufridas por la línea de costa y la vegetación marina aledaña en el

tramo costero ubicado entre La Coloma y Mayabeque en la costa suroccidental de



Cuba en el período de 1957 a 1997 han sido causadas por las alteraciones que el hombre ha provocado en la línea costera durante 40 años o más.

2. Aunque el incremento del nivel del mar y la incidencia de eventos meteorológicos extremos, ambos fenómenos asociados al Cambio Climático en Cuba, pudieran incrementar las afectaciones de los hábitats marinos y costeros en la zona de interacción entre la tierra y el mar, en aquellas zonas costeras donde la primera franja de mangle rojo se ha mantenido inalterable, no existe degradación de la vegetación bentónica marina, reservorio importante de biodiversidad.

3. Los resultados reafirman la función de los manglares como retenedores de sedimentos marinos y su papel en la conservación de la biodiversidad marina y costera.

Recomendaciones 1. Incrementar el control del cumplimiento del Decreto Ley 212 para la protección de

la zona costera. 2. Incluir los manglares del Sur de Pinar del Río en alguna categoría de protección del

Sistema Nacional de Areas Protegidas y/o proponerlos como un nuevo Sitio Ramsar de Cuba.

3. Considerar el monitoreo de la línea de costa y de la vegetación marina aledaña del Sur de la Habana y Pinar del Río como indicadores de la afectación de la biodiversidad marina por el incremento del nivel del mar y los eventos meteorológicos extremos, fenómenos asociados al Cambio Climático en Cuba.

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IV.- Evaluación de las posibles afectaciones del cambio climático a la Biodiversidad Marina y Costera de Cuba. Integración de los resultados. Autor: Aida C. Hernández-Zanuy Institución: Instituto de Oceanología El incremento en la frecuencia de los huracanes es el factor que más daño está ocasionando a los elementos de la biodiversidad marina y costera de Cuba analizados en este estudio (Tabla 1). Tabla 1. Cambios estimados en la temperatura, la salinidad, el nivel del mar en Cuba y la frecuencia e intensidad de huracanes, según los resultados obtenidos en este trabajo (Fernández-Vila et al., en este informe) Aspectos del Cambio Climático Cambios detectados Temperatura superficial del mar

Incremento medio general de 0,285 ºC de la temperatura del agua, en las bahías del Archipiélago Sabana – Camagüey, en su conjunto, en los últimos 12 años La TSM de las aguas oceánicas cubanas muestran anomalías con franca tendencia al aumento, con un amplitud promedio de 0,6 °C, en el periodo 1985 - 2007

Salinidad del agua Aumento del tenor halino en áreas afectadas por la acción humana: 57,01 ‰ en la bahía de Buenavista, 155,89 ‰ en la bahía de Los Perros y 95,00 ‰ en la bahía de Jigüey

Incremento del nivel del mar La tasa de ascenso del nivel medio del mar, estimada a partir de mediciones directas, varía entre 0,005 y 0,214 cm/año en el archipiélago cubano

Frecuencia de eventos meteorológicos extremos

Para el Golfo de Batabanó y océano adyacente a el, la frecuencia de ocurrencia de huracanes a aumentado en casi 8 veces durante el periodo reciente 1996 – 2005

Otros aspectos del cambio climático como el incremento de la temperatura superficial del mar o de la acción del hombre, como el incremento de la salinidad en áreas de construcción de pedraplenes, también afectaron la biodiversidad marina y costera en Cuba en los últimos años (Tabla 2), pero esta afectación se hace evidente y aguda debido a la mayor incidencia e intensidad de los organismos ciclónicos que impiden la recuperación natural de los ecosistemas y poblaciones naturales.

Instituto de Oceanología, 2009 …………………………………………………….….. 1


Tabla 2. Cambios observados en la biodiversidad marina y costera de Cuba en el Golfo de Batabanó y en Sabana-Camagüey Indicadores Golfo de Batabanó Sabana-Camagüey Arrecifes coralinos Disminución del cubrimiento

coralino, cambio en el patrón de dominancia de las especies de corales duros, blanqueamiento y enfermedades microbianas de corales, persistente escasez del erizo de mar herbívoro Diadema antillarum

Disminución sostenida del cubrimiento coralino promedio entre 1994 y 2003, afectación por blanqueamiento y enfermedades microbianas de corales, persistente escasez del erizo de mar herbívoro Diadema antillarum y gran escasez de peces herbívoros, y consecuentemente un fuerte y nocivo desarrollo de macroalgas a expensas del espacio de los corales. La incidencia de los ciclones es mucho menor

Línea de costa (interacción tierra-mar)

Erosión del 2 % de la costa comprendida entre La Coloma y Mayabeque. Mayor pérdida de terreno costero en costas de mangle que en costas arenosas. Ausencia de la vegetación bentónica frente a los tramos erosionados de la costa donde el hombre provocó cambios.

No se analiza en este informe

Pastos marinos Disminución de la densidad de los pastos marinos

Disminución de la densidad de los pastos marinos. Desaparición de pastos marinos en zonas eutroficadas e hipersalinizadas

Pesquería de la langosta Disminución de las capturas Disminución de las capturas Se conoce que en Septiembre de 1988 azotó el Caribe el huracán Gilbert, uno de los más intensos, el cual provocó severas afectaciones a los arrecifes coralinos. Inmediatamente después, en 1989 y 1990 hubo elevaciones notables de la temperatura superficial del mar que pudo haber producido alguna mortalidad (blanqueamiento y enfermedades microbianas) en los corales debilitados por el huracán.



En efecto, al analizar la gráfica de temperatura superficial del mar tomada en la estación de Cayo Largo por Hayes y Goreau (2008), antes de 1988 los valores de la temperatura superficial del mar no superaban los 30 oC, sin embargo, en los años posteriores con excepción del año 2000, los valores registrados se encuentran muy cercanos o sobre los 30oC (Fig. 1) lo que muy probablemente indujo blanqueamiento en los corales y, posiblemente, posteriores infecciones microbianas. En este lapso 1988-1990 es que se produce la abrupta degradación de las crestas coralinas en los Canarreos, que se mantiene y empeora en los años posteriores.

CAYO LARGO, CUBA

y = 0.0018x + 27.585R2 = 0.0093

24

25

26

27

28

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30

31

1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109 118 127 136 145 154 163 172 181 190 199 208 217 226 235 244 253 262

MONTHS, 1982-2003

SEA

SU

RFA

CE

TEM

PER

ATU

RE

C

0302 01 00 99 9796959493 9892919089

88 87 86

85

84 83 82

Figura 1. Gráfico tomado de Hayes y Goreau (2008), sobre Temperatura Superficial del Mar en Cayo Largo, obtenida a partir de registros AVRHH del Satélite POES de NOAA. La temperatura se da en grados centígrados y ploteada por mes entre 1984 y 2003. No se incluyeron datos referentes a Eventos el Niño y a erupciones volcánicas (Base de Datos de Global Coral Ref. Alliance). Note el gran destaque del año 1989, que sería superado solo por el año 1998, no incluido en este gráfico. Por ese motivo es altamente probable que haya habido un gran blanqueamiento de corales en el Archipiélago de los Canarreos en ese año (Alcolado et al., en este informe). Según Puga et al. (en este informe) en ese mismo año, 1988, comienza un declive sustancial de las poblaciones explotables de la langosta espinosa en Cuba (Fig. 2) que no se ha recuperado, a pesar del perfeccionamiento del sistema de manejo de la pesquería, mediante: la disminución del esfuerzo pesquero desde 1999, el aumento del período de veda desde 80 días en 2001 hasta 150 días en 2007, y el incremento gradual de la talla mínima legal de captura desde 69 hasta 76 mm de largo del cefalotórax (LC) a partir de 2004 (Tabla 3). Es probable, que la medida fuera tomada demasiado tardíamente, en un momento en el que quizás ya se había pasado el umbral poblacional



de no retorno, y en condiciones climáticas desfavorables y sostenidas con el decursar del tiempo.

-2.5

-2.0

-1.5

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-0.5

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1962

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1970

1972

1974

1976

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1982

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1992

1994

1996

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2000

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2004

2006

Ano

mal

ías

ReclutamientoPoblación explotable

Fig. 2. Variaciones anuales del reclutamiento y la población explotable de langosta en Cuba (Puga et al., en este informe) Tabla 3. Algunos indicadores del manejo de la pesquería de langosta en Cuba (Puga et al., en este informe)

Períodos o años

Barcos Esfuerzo pesquero (días pesca)

Período de veda (días)

Talla mínima legal (mm LC)

1973-1979* 364 49 965 30-45 69 (sin control) 1980-1989* 310 45 161 90 69 1990-1998* 257 37 216 90 69

1999 253 48 228 60 69 2000 252 46 727 60 69 2001 251 39 793 80 69 2002 241 35 749 110 69 2003 237 33 597 120 69 2004 229 29 378 120 69 2005 221 28 010 120 72 2006 210 25 268 120 74 2007 198 21 574 150 76 2008 193 135 76

* Valores medios. En el gráfico siguiente (Fig. 3) se muestra que en el período anterior a 1988 la frecuencia de organismos ciclónicos sobre Cuba, era menor que en el período posterior. Consideramos, que el continuo embate de organismos ciclónicos, no ha permitido la recuperación de las condiciones naturales de los organismos y ecosistemas del Golfo de



Batabanó, y posiblemente, de otras zonas de la plataforma, con menor incidencia de estos.

0

1

219

60

1963

1966

1969

1972

1975

1978

1981

1984

1987

1990

1993

1996

1999

2002

2005

Años

Núm

ero

de h

urac

anes

Huracanes áreas costeras

Huracanes mares cercanos

Figura 3. Variación anual de incidencia de huracanes sobre Cuba (Fernández-Vila et al., en este informe) Se conoce que la resiliencia es la capacidad de los ecosistemas de recuperarse de las afectaciones sufridas, sin embargo cuando los eventos que provocan alteraciones ocurren con mayor frecuencia, la posibilidad de los ecosistemas de volver a su estado natural es mínima, y por ello asumen nuevas estructuras en sus comunidades más adaptadas (pero con menor valor funcional ecológico y económico) a las nuevas condiciones físicas como el caso de las crestas de los arrecifes coralinos analizadas cuya estructura de dominancia de las especies está cambiando a favor de especies menos convenientes ecológica y económicamente (Alcolado et al., en este informe). La langosta espinosa es una especie cuyo ciclo de vida conecta estrechamente el hábitat arrecifal con la costa y el océano a pesar de las enormes distancias, y para la cual los arrecifes coralinos son imprescindibles en la etapa adulta. Las primeras fases del ciclo de vida de esta especie ocurre en el océano abierto y las larvas penetran a aguas de la plataforma mientras se encuentran a merced de las corrientes marinas como parte del plancton oceánico (Cruz et al., 1990 y 1991). Durante esta etapa en que la langosta debe arribar a la costa, puede ser bruscamente desviada por un evento meteorológico extremo y no llegar a su zonas de cría entre las raíces de los manglares o este hábitat estar temporalmente alterado por la incidencia directa de los vientos y el oleaje asociado al propio evento meteorológico extremo que cambia las condiciones físicas del propio hábitat (Duthit et al., 2005). Se conoce que la temperatura es el factor determinante para el crecimiento gonadal y la gametogénesis en muchas especies (Dupré 1997); que el ciclo reproductivo de una especie es una respuesta del individuo frente al medio ambiente controlada



genéticamente y que el patrón del ciclo reproductivo de una especie puede variar en relación al medio ambiente local como respuesta fenotípica de un mismo genotipo o de un genotipo que ha variado con el tiempo. En el caso de la langosta espinosa, aunque no se encontraron referencias sobre la posible afectación de los cambios de la temperatura superficial del mar en el ciclo de vida de la especie, ésta también pudiera afectarlo. Además, aumentaría el gasto energético respiratorio y por lo tanto, los requerimientos alimentarios; disminuiría su tasa de crecimiento y por ende, las larvas estarían más tiempo expuestas a la depredación y/o a la mortalidad por inanición si la disponibilidad de alimento no aumentara también con la temperatura. Con relación a la influencia de la temperatura en las poblaciones de langosta en Cuba, se conoce que cuando la temperatura promedio del aire es de 24 oC se obtienen los mayores porcentajes de hembras maduras en el mes de marzo siguiente y que el decrecimiento de las capturas en los meses de julio y agosto donde la temperatura promedio del mar es de 30 oC, se debe a que las langostas abandonan las aguas bajas y calientes de la plataforma para dirigirse a aguas más profundas y frías buscando temperaturas que les permitan obtener una mayor cantidad de oxígeno disuelto para normalizar su tasa metabólica (Cruz et al., 1990). Estos mismos autores señalan que el hidroclima marino y determinados factores abióticos, pueden introducir variaciones apreciables en la abundancia y disponibilidad del recurso en una época determinada. Según se observa en la figura 2, los valores de la temperatura superficial del mar tomados en una estación ubicada en Cayo Largo (Golfo de Batabanó) indican que este parámetro alcanzó valores por encima de 30 oC la mayor parte de los años subsiguientes a 1988 excepto en el año 2000, en el cual los valores de temperatura estuvieron por debajo de 29,5 oC. Deberán realizarse estudios más detallados sobre la influencia de la temperatura en el ciclo de vida de la langosta espinosa para esclarecer la posible afectación de las variaciones de este parámetro en la biología de la especie en Cuba. Además de la temperatura superficial del mar y los eventos meteorológicos extremos, el incremento del nivel del mar se señala como uno de los aspectos asociados al cambio climático que mayor incidencia tiene sobre los estados insulares como el nuestro, por lo que “la biodiversidad costera de Cuba ha sido considerada como la más vulnerable al incremento del nivel del mar” (RAMSAR /COP 8, 2002). Al parecer la sinergia entre algunos de estos tres factores están afectando severamente los ecosistemas de arrecifes de coral, los pastos marinos y algunas especies de interés comercial en Cuba como la langosta: elementos de la biodiversidad marina y costera cubana. Aunque los incrementos del nivel del mar están calculados para toda Cuba (Fernández-Vila et al., en este informe) con un rango de variación muy amplio (0,005 y 0,214 cm por año), utilizando el valor máximo se pudo estimar retrospectivamente que en 40 años el mar debió subir 8,5 cm. Los resultados evidencian que en el caso de la costa sur de las provincias de Pinar del Río y de la Habana, este incremento del nivel del mar no es la causa de la erosión detectada, ya que la costa se ha mantenido relativamente estable, y solo un pequeño segmento costero, donde el hombre ha intervenido, está sufriendo



pérdida con la subsiguiente afectación a la vegetación bentónica marina, pero no imputable a un aumento del nivel del mar. La ausencia de la primera franja de mangle rojo constituye la causa fundamental del enturbiamiento de las aguas costeras por la ausencia de su papel retenedor de sedimentos. La luz es un factor esencial para el crecimiento de los vegetales marinos (incluidas las zooxantelas de los corales). El pequeño incremento del nivel del mar que va ocurriendo anualmente, hace que cuando un evento meteorológico extremo (huracán, lluvias intensas, etc.) actúe sobre la costa, las olas puedan desenterrar las plantas, las inundaciones arrastrar agua dulce con gran carga de sedimentos y producir cambios bruscos de salinidad (Short y Wyllie-Echeverría, 1996; McKenzie et al., 2000) y limitación de la fotosíntesis por el enturbiamiento de las aguas. Al parecer, esta situación se encuentra localizada sólo en las zonas donde el hombre ha transformado la costa, pero constituye una preocupación de que los pastos marinos y mantos algales se vean afectados en otros sitios por incremento de la incidencia de tormentas severas y huracanes sobre la costa y por acción mecánica directa del oleaje provocado por estos eventos. El acarreo de sedimentos pudiera limitar la presencia de pastos marinos y mantos algales que constituyen el hábitat de las primeras fases juveniles de la langosta. Se conoce que el rango de temperatura óptimo para Thalassia testudinum está entre 23 y 31 oC y que tolera exposiciones cortas a temperaturas entre 33 y 35 oC, pero rápidamente perece si se mantienen esos valores (van Tussenbroek et al., 2006). Por lo que además del impacto de la falta de iluminación, los pastos marinos de este tramo costero, se encuentran sometidos también a temperaturas extremas. En la Tabla 4 se resumen las causas de las afectaciones producidas a los elementos de la biodiversidad marina y costera, analizados en este informe. Sólo el caso de los arrecifes coralinos se encuentra únicamente afectado por causas naturales asociadas al cambio climático, fundamentalmente por el incremento de la frecuencia e intensidad de los ciclones y de la temperatura. El resto de los elementos se encuentran afectados o en peligro principalmente por la acción del hombre, situación que es conocida y cada vez más grave en todo el planeta (Duarte et al., 2006). La coincidencia de la relación entre las zonas costeras intervenidas por el hombre o de paisajes transformados y la escasez de vegetación bentónica marina en la costa sur occidental de Cuba es un indicador de la necesidad de extremar medidas de protección en la zona de interacción tierra mar, sobre todo en zonas de cría de especies comerciales. Si la presión que ejercen las transformaciones producidas por el hombre sobre la biodiversidad marina y costera tanto en el Golfo de Batabanó como en Sabana Camagüey disminuyeran, los pastos marinos, la langosta espinosa y la zona de interacción entre la tierra y el mar incrementarían en alguna medida su capacidad de adaptarse (hasta ciertos límites) a los nuevos escenarios impuestos por el cambio de clima en el planeta.



Se precisan estrategias priorizadas y planes de acción para la adaptación al cambio climático, dentro de los cuales no puede faltar una urgente, crítica y minuciosa revisión de los planes directores de desarrollo del país. Tabla 4. Causas de las afectaciones producidas a la Biodiversidad Marina y Costera (BMC) en Cuba. Componente de la biodiversidad

Causas naturales Causas antropogénicas

Arrecifes coralinos

Incremento de la temperatura superficial del mar (trae consigo blanqueamiento de corales y aparición de enfermedades microbianas en corales y otros organismos). Incremento de la frecuencia e intensidad de los huracanes

Ninguna fuerte. El área seleccionada para estudio está fuera del alcance de impactos antropogénicos de significación, excepto la pesca de recursos que ya están bastante limitados

Pastos marinos Se desconoce su impacto Represamiento de los ríos Incremento de la erosión costera Contaminación orgánica y por nutrientes inorgánicos Pedraplenes Diques (Laguna de la Leche y el Estero Socorro en el ASC)

Langosta espinosa

Incremento de la frecuencia e intensidad de huracanes Posible efecto del aumento de la temperatura

Pesca intensiva Degradación de hábitats costeros Transformación de la costa y de la hidrología del habitat (pedraplenes, diques, represas)

Zona de interacción tierra-mar

Incremento en la frecuencia e intensidad de huracanes

Tala de mangle Construcciones costeras

Conclusiones 1. Existen evidencias de afectaciones a los componentes de la biodiversidad marina y

costera en Cuba (arrecifes coralinos y pesquerías de la langosta espinosa) a causa de factores relacionados con el Cambio Climático.

2. Los organismos ciclónicos, por su mayor frecuencia e intensidad, son los eventos asociados al Cambio Climático (o la variabilidad climática) que más afectaron la biodiversidad marina y costera de Cuba en las últimas décadas.

3. No existen evidencias de afectaciones a los pastos marinos por el cambios climático, lo que debe responder a los amplios márgenes de tolerancia de las fanerógamas que los componen, a la salinidad y a la temperatura, la gran capacidad de regeneración ante la pérdida de follaje, y la capacidad de acumular reservas en sus rizomas.



4. No existen evidencias de que el incremento del nivel del mar, principal causa de alteraciones a la biodiversidad marina y costera en estados insulares, haya ocasionado cambios en la línea de costa y en la vegetación bentónica marina en la costa Sur occidental de Cuba. Las alteraciones encontradas han sido ocasionados por las trasformaciones producidas por el hombre, lo que incrementa la vulnerabilidad y peligro de la zona ante el Cambio Climático.

5. La sinergia entre el incremento de la temperatura superficial del mar, la frecuencia e intensidad de eventos meteorológicos en las costas de Cuba y el actualmente discreto (pero probablemente sostenido y gradual) incremento del nivel del mar, aumenta el riesgo de pérdida de biodiversidad, y de sus bienes y servicios, que ya se encuentra muy amenazada en las áreas costeras donde el hombre ha transformado la costa.

6. Se precisan estrategias priorizadas y planes de acción para la adaptación al cambio climático, dentro de los cuales no puede faltar una urgente, crítica y minuciosa revisión de los planes directores de desarrollo del país.

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160

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Anexo 1. Ubicación cartográfica de las estaciones y composición taxonómica de la vegetación bentónica marina. La abundancia de la vegetación se expresa según el cubrimiento del fondo, Densa o Media: todo el fondo o la mayor parte cubierto por vegetación, no se observa el sedimento a menos que se separen las plantas o se observa igual cantidad de área cubierta por vegetación que desnuda, Pobre: es mayor el área de sedimento sin vegetación que la cubierta por vegetación y Ausente: cuando no se encuentra vegetación sobre el fondo

28 825739.1 222541.0 6.9 6.9 FAr (po) P P P x x x x x x x 29 825915.1 222841.5 7 1 Far (b) P x P x P x x x 30 825941.3 222940.5 4.6 0 AF (pb) D 0 D D x 31 825709.5 223105.2 3.8 0 AF (gp) P x P x x 32 825609.9 222904.1 7.6 4 ArF (g) D x x x D x x 33 825355.7 222510.7 4.2 4.2 FAr (po) M M M x x M M x x x 34 825354.0 222508.0 5.2 0 FAr (pb) P x P P P 35 825035.1 222534.2 4.8 1 FAc (b) P x P 0 36 825142.9 222741.3 5.2 5.2 FAr (pb) M x M x x x 37 825254.9 222956.7 6.1 6.1 F(g) D x x x D x x x x x 38 825406.9 223204.5 3.8 0 FAr (po) D x x x D D x D x 39 824804.4 223508.2 4.5 FAc (gp) D x D D D x x x 40 824725.3 223313.0 3.9 3.9 AF (gp) D D D D x x x x x 41 824539.0 223048.6 5 5 FAr (pb) D D D D D 42 824232.8 223054.2 5.3 5.3 FAc (pb) P P P x x x 43 824231.3 223357.6 3.7 3.7 FAc (po) M M M 0 44 824341.0 223725.7 3.4 1 F(g) D D D D x x x 45 824443.5 224047.0 3.3 0 FAc (gp) D x x x D 46 823242.6 223950.9 3.9 3.9 FAc (gp) P P x P x x 47 823250.7 223427.5 4.3 4.3 FAr (go) M 0 x M 48 823246.6 223047.0 4 4 AF (gp) M M M x x x x 49 823244.7 222757.8 5.1 5.1 FAr (go) P P P x x 50 822732.6 223409.5 6 0 FAr (gp) 0 0 0 51 822741.6 223806.5 5.6 0 FAc (gp) 0 0 0 52 822723.1 224025.1 3.4 0 FAc (gp) P P P x x x x 53 822251.2 224029.2 3.4 3.4 FAc (go) P P P x x x x x x x 54 822253.4 223752.3 7 0 FAc (go) P P x x P x x 55 822255.2 223455.8 5 0 FAr (gm) 0 0 0 x 56 833426.7 221231.0 2.8 2.8 F (gn) D D x D D x x x 57 833501.3 221253.6 3 0 F(n) 0 0 0 58 833518.8 221306.6 2 2 F(n) P P x P P x x x

28 825739.1 222541.0 6.9 6.9 FAr (po) P P P x x x x x x x 29 825915.1 222841.5 7 1 Far (b) P x P x P x x x 30 825941.3 222940.5 4.6 0 AF (pb) D 0 D D x

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Evaluación de las posibles afectaciones del Cambio Climático a la Biodiversidad Marina y Costera...

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