Una fuente de sabiduría 

Por José Antonio Alonso García

Los arrecifes de coral del Caribe mexicano están muy mal, pero no por el impacto de los huracanes; ni siquiera porque el calentamiento global sigue presionando sobremanera estos ecosistemas y en 2023 provocó un evento de blanqueamiento extraordinariamente fuerte y dañino para los corales.  

El principal problema que enfrenta el Caribe mexicano, y en general todo el Caribe, es muy complejo, afirma la doctora Susana Enríquez, académica del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología e investigadora de la Unidad Académica de Sistemas Arrecifales, Puerto Morelos, Quintana Roo.

“Pareciera que las sociedades urbanas son incompatibles con el mantenimiento de arrecifes de coral saludables”.

Somos una especie que crece y se expande en todo el planeta, pero sigue sin saber gestionar bien sus residuos ni usar de forma sostenible los recursos naturales que la naturaleza pone a nuestra disposición –prosigue la científica–. Por ejemplo, en México apostamos por una industria turística de enormes resorts, y hemos construido grandes ciudades de cinco estrellas con un uso de agua y jabones, en su gran mayoría polifosfatos, que supera con creces el ya importante gasto doméstico de nuestras ciudades. 

Al lado de esta infraestructura hotelera han surgido también rápidamente poblaciones urbanas como Cancún y Playa del Carmen, crecimiento que tampoco ha ido acompañado de una buena planificación, teniendo en cuenta la disponibilidad de recursos y el incremento del volumen de residuos generados.

“Es más, se ha crecido con cero exigencias de ahorro, tratamiento, reciclado y depuración de residuos que se producen a diario en este aparentemente exitoso destino turístico”.

Y añade: El número de visitantes que pasa sus vacaciones en el Caribe mexicano es diez veces mayor que la población residente. Este rápido crecimiento no ha ido acompañado de una buena planificación y planteamiento de sustentabilidad ambiental. A todo lo anterior, hay que añadir que los visitantes consumen cinco veces más agua que los residentes. 

El gran poder fertilizante del agua residual

Una de las principales razones de este grave deterioro es no tratar adecuadamente las aguas residuales que se vierten al ambiente con su casi intacto poder fertilizante, por lo que estimulan el crecimiento de algas y organismos fotosintéticos en el mar, creando condiciones cada vez más inadecuadas para los corales.

“Todo ese éxito económico, sin su adecuada planificación y gestión de residuos, está teniendo un precio altísimo para el patrimonio ambiental de México”, insiste la experta. 

La doctora Enríquez expone así la situación por la que atraviesa el Caribe mexicano, cuyos corales son cada día menos abundantes y los arrecifes se deterioran de forma imparable y es más necesario que nunca determinar las causas.

En su laboratorio de fotobiología estudia cómo los corales y otros organismos fotosintéticos, como algas y pastos marinos, responden a diferentes factores ambientales, como la luz o la temperatura, así como también a cambios en el flujo de agua, en el pH, o grado de acidez, y en la disponibilidad de nutrientes. También investiga la forma en que estos factores afectan a los flujos de carbono en el arrecife de coral, donde, más importante que la producción de carbono orgánico, es la producción de carbono mineral en forma de carbonato de calcio. 

En él analiza y documenta la gran diversidad de respuestas de los organismos a estos factores e identifica características comunes capaces de explicar por qué unas especies son más vulnerables que otras al incremento de la temperatura y algunas más al incremento de la disponibilidad de nutrientes en el ambiente. 

Un importante reto que afronta en los últimos años la doctora Enríquez es identificar indicadores tempranos del proceso de degradación ambiental en las comunidades biológicas del arrecife, que no sólo están formadas por la comunidad que vive directamente encima de una gigantesca “montaña submarina” sino también en la laguna, que es donde habita la pradera marina, una zona marina somera franqueada por la playa y el manglar en la costa y por la barrera arrecifal en el lado del mar.  

Detectar estos indicadores mucho antes de que se manifiesten cambios más graves en el ambiente como la pérdida de biodiversidad y otros síntomas de deterioro ambiental sería de enorme utilidad para prevenirlos, así como también identificar el complejo sistema de causas y efectos en las interrelaciones entre la naturaleza, los organismos marinos y el humano.

“No todo es éxito económico. No se justifica si el precio ambiental es tan alto, pero sobre todo si el valor de los principales activos que vende esta industria turística, la playa blanca y la mar turquesa, están en riesgo y se vuelve un éxito económico con fecha de caducidad”, insiste la experta. 

Corales simbióticos

Del complejo sistema de interacciones, causas y efectos que se producen y todavía desconocemos, afirma la doctora Enríquez, hay algunas pocas cosas en las que sí tenemos certezas. Por ejemplo, sabemos que los corales, para sobrevivir, requieren ambientes oligotróficos, es decir, con niveles muy bajos de nutrientes. 

Nutrientes alude a los niveles ambientales de nitrógeno y fósforo necesarios para mantener la producción primaria de los ecosistemas, porque aportan la fertilidad que requieren plantas y algas para crecer. 

En el arrecife de coral los productores primarios son, además de algas y pastos marinos, los corales simbióticos, que tienen dentro de su tejido un alga unicelular que les permite también utilizar la energía de la luz a través de la fotosíntesis del alga y transformarla en energía química en forma de compuestos orgánicos. 

Un aspecto muy relevante de los productores primarios del arrecife de coral es que la mayoría pueden calcificar y usar parte de la energía que han extraído de la luz en precipitar carbono mineral. 

Esta habilidad es fundamental para entender el arrecife de coral, pues su formación es el resultado de la acumulación de grandes cantidades de esqueletos orgánicos de carbonato de calcio, cuya cementación a lo largo de cientos y miles de años va formando una enorme montaña submarina.

Para que esto ocurra, los niveles de nutrientes en el ambiente tienen que estar en mínimos, lo que permite que se favorezcan los procesos de formación de piedra y arena en detrimento de los procesos de síntesis de carbono orgánico. 

Explica la doctora que, en condiciones oligotróficas, los corales son los organismos más exitosos. Aún más: La paradoja del arrecife de coral es que tiene una producción de proteína animal muy alta en ambientes donde hay, aparentemente, poca comida (algas y plantas) para sostenerla. 

“Ahora sabemos por qué en estas condiciones los corales simbióticos dominan, pues han conseguido maximizar la eficiencia con la que colectan y usan la energía de la luz para crecer y calcificar gracias a la simbiosis. Las algas son las únicas que tienen la capacidad de transformar la luz en energía química para las células, pero el esqueleto de carbonato de los corales les permite colectar la luz de manera muy eficiente y mantener altas tasas de fotosíntesis con bajos requerimientos de nutrientes”.

Para explicar esta especial habilidad de los corales simbióticos, la investigadora comenta que una gran parte de la energía química que producen las algas se transfiere a las células del coral, que la aprovechan para formar su esqueleto. Por tanto, a pesar de que los corales son animales cazadores muy primitivos, dependen completamente de esta endosimbiosis que establecen con algas unicelulares para formarlo y sobrevivir, porque las algas son su pulmón y su riñón, además de la fuente de energía que necesitan para calcificar.

Esta asociación tan íntima entre el coral y sus algas simbiontes ha propiciado su gran diversificación a lo largo de la evolución y explica su enorme éxito ecológico en los mares tropicales. 

Los corales crecen indefinidamente formando colonias de pólipos en la superficie de su esqueleto, de una forma más parecida al crecimiento de las plantas que al de los animales; y a medida que crecen van construyendo sus esqueletos, por lo que estas “rocas vivas” son las responsables de construir y mantener el arrecife de coral.

El coral simbiótico calcifica mucho más y más rápido. Los corales no simbióticos también calcifican y forman esqueletos, pero no a las tasas con que lo hacen los simbióticos; además, no tienen toda la complejidad estructural y diversidad que han conseguido los simbióticos; esta complejidad se refleja también en la variabilidad de formas de los esqueletos. 

“En nuestro laboratorio de Puerto Morelos descubrimos que la forma del esqueleto es fundamental para entender las propiedades ópticas de los corales y por qué sus algas simbiontes son tan eficientes para colectar la luz y mantener altas tasas de fotosíntesis con poco nitrógeno”.

Sin embargo, cuando aumenta la disponibilidad de nutrientes en el arrecife, otros productores primarios, como algas y pastos marinos, compiten más exitosamente y acaban desplazando a los corales. Pero ocurren muchos más cambios en la comunidad y en la fisiología de estas especies que necesitamos estudiar, apunta la doctora Enríquez. Por ejemplo, la estabilidad de la simbiosis y la capacidad de calcificar de los corales pueden estar comprometidas al aumentar la disponibilidad de nutrientes. 

Por otro lado, las comunidades microbianas que conviven con los corales también se desestabilizan cuando aumenta la disponibilidad de nutrientes en el ambiente, y algunas pueden volverse patógenas y propiciar la aparición de enfermedades en todo el arrecife. 

“De esta forma, el ecosistema se va alejando poco a poco de su óptimo funcional, y muchos de los procesos que ahora interpretamos como agentes causales de deterioro ambiental podrían ser en realidad manifestaciones adversas del proceso de degradación y alejamiento del ecosistema de su óptimo ecológico. Este es el reto que enfrentamos los científicos, distinguir entre las causas y sus efectos, entre el montón de disfunciones que observamos asociadas al deterioro del arrecife y de sus comunidades, y las causas últimas que los originan”, explica la experta en fotobiología de productores primarios arrecifales. (continuará)