La importancia de la conectividad en ambientes marinos

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La conectividad es un concepto íntimamente relacionado con el flujo de cualquier forma de materia o energía de un lugar a otro; cuanto más intenso y constante es el flujo, mayor será su grado de conectividad; y, dependiendo de la escala y objetivo del estudio, el enfoque de dicho concepto varía enormemente.

En el contexto de la ecología poblacional, la conectividad ha sido definida como la tasa de intercambio de individuos entre subpoblaciones, es decir, entre grupos localizados en parches de hábitats separados (figura 1). En la actualidad, el estudio de la conectividad de poblaciones marinas ha puesto particular énfasis en organismos que habitan los arrecifes coralinos, debido a que estos ecosistemas producen una gran parte de la biomasa presente en los océanos. En animales de arrecife (esponjas, corales, anémonas, crustáceos, peces, etc.), la conexión entre subpoblaciones vecinas ocurre, principalmente, por migración de larvas,1 que es la fase de vida durante la cual los organismos se encuentran suspendidos en el agua, dado que, en la fase de vida adulta, viven cerca del suelo marino y se desplazan muy poco, por lo que son consideradas especies bentónicas (que viven en el fondo del agua) y relativamente sedentarias (figura 2).

Importancia de la conectividad

Las poblaciones marinas,
durante sus desplazamientos
cíclicos, están sujetas
 a múltiples amenazas;
 algunas de las más
 notables son
sobreexplotación, contaminación
 y cambio climático.
La conectividad cobró importancia cuando se reconoció que la fragmentación del hábitat y el subsecuente aislamiento de las subpoblaciones representan una amenaza para la biodiversidad. El origen de esta idea se remonta a la década de 1960, con el desarrollo de la teoría de biogeografía de islas,2 la cual plantea que las comunidades se encuentran en islas rodeadas por regiones inhóspitas, de tal modo que la conectividad entre ellas debería reducir el aislamiento y funcionar como un amortiguador con|tra extinciones locales y pérdida de biodiversidad.

Las ideas de fragmentación y conectividad han estado enfocadas, mayoritariamente, a zonas terrestres y, dentro de éstas, a bosques muy fragmentados de zonas templadas; por lo que uno de los retos de las investigaciones recientes es ampliar las perspectivas para determinar la conectividad en hábitats menos fragmentados y en ambientes de agua dulce y salada. La conectividad en poblaciones de organismos marinos es un tema relevante, ya que hasta hace poco tiempo, los ecosistemas oceánicos habían sido considerados sistemas abiertos, es decir, irrestrictamente conectados entre sí, debido a la existencia de una fase de su ciclo vital dedicada a la dispersión, y a la ausencia de barreras físicas aparentes —equiparables a montañas, ríos, carreteras, asentamientos humanos, etcétera—, propias de los ambientes terrestres. Proponemos cinco grandes temas que pueden ser relacionados con la conectividad biológica —y el motivo por el cual se consideran de importancia—: 3

◂ Ecología de poblaciones y de comunidades. El conocimiento de las dinámicas de repoblación permite determinar la importancia de la retención local de larvas o del aporte de material biológico externo para una localidad.

◂ Evolución. Las bajas tasas de intercambio de organismos, eventualmente, conducirán al aislamiento de las poblaciones y generarán divergencia genética.

◂ Biogeografía. Los estudios sobre conectividad permiten determinar si los límites poblacionales están dados por barreras físicas o por la tolerancia fisiológica que tienen los individuos para dispersarse.

◂ Manejo, conservación y biodiversidad. La conservación de redes de áreas naturales es importante para determinar si, además de la disponibilidad de hábitat, existe conexión biológica entre ellas.

◂ Dinámica de enfermedades infecciosas. El estudio de los procesos infecciosos está relacionado con la dispersión de los agentes patógenos, mediante corrientes o dispersión de los portadores.

Procesos que influyen en la dispersión larval y la conectividad


En general, se puede mencionar cuatro factores que influyen en la dispersión larval y en la conectividad de los organismos marinos:

◂ Producción de huevos. Se desarrolla en función del tamaño de la población fecunda.

◂ Supervivencia larval. Ocurre, dependiendo del alimento disponible y de la exposición a los depredadores.

◂ Transporte larval. Obedece, principalmente, a las corrientes, pero puede verse influido también por el nado activo de las larvas.

◂ Asentamiento. Está limitado a la disponibilidad de sitios adecuados para convertirse en hábitat.4

En el caso de los peces arrecifales, se reconoce la presencia de dos características con mayor efecto sobre las distancias a las que se dispersan: la disposición espacial de los huevos y la duración de la fase larval.5 En consecuencia, peces con huevos que se mantienen en la columna de agua y un periodo larval largo presentarían mayores distancias de dispersión que aquellos con huevos bentónicos y con un periodo larval corto.

Métodos para evaluar la conectividad



La conectividad poblacional en organismos marinos ha sido evaluada mediante el uso de dos tipos de métodos: directos e indirectos; los primeros se basan en la captura de los organismos, en algunos casos, marcándolos con materiales que se puedan reconocer en sucesivas recapturas, y en otros, identificando huellas ambientales y/o genéticas que ayuden a determinar su origen. Estos métodos resultan ser los más precisos, pero también son difíciles de realizar, debido a las complicaciones logísticas relacionadas con el manejo de los organismos marinos. Los métodos indirectos se apoyan en el uso de modelos matemáticos para predecir la dispersión larval (modelos de circulación oceánica, de comportamiento larval o de genética de poblaciones), los cuales suelen llevarse a cabo de manera más rápida y sencilla que los directos, pero su precisión es menor.

Conectividad y conservación 

La capacidad de una especie en particular para afrontar las amenazas de extinción dependerá, en gran parte, de sus capacidades dispersivas.


Aunque el estudio de la conectividad ha llegado a considerarse primordial para muchos de los desafíos de conservación, y los corredores biológicos se han propuesto como el mejor modo de asegurar la conectividad, la situación debe analizarse con cautela, ya que suele ser mucho más compleja.6

Entender la extensión a la cual las poblaciones marinas están conectadas por dispersión larval es vital tanto para comprender los impactos pasados como para futuras perspectivas de preservación de la biodiversidad. Actualmente, las poblaciones marinas y sus ecosistemas de apoyo están sujetos a múltiples amenazas; entre las más notables están la sobreexplotación, la contaminación y el cambio climático. La intensidad y la escala de los impactos causados por el ser humano en el océano se han incrementado durante la era industrial. En conjunto, dichos impactos aceleran la pérdida y fragmentación de importantes hábitats marinos costeros, entre los que se incluye los arrecifes de coral, por lo cual la conservación de la biodiversidad marina ha llegado a ser prioritaria para investigadores y manejadores.

La intensidad y la escala de las perturbaciones humanas en sistemas marinos, probablemente, reducirán el potencial de conectividad entre subpoblaciones, debido a la fragmentación de los hábitats; en consecuencia, la capacidad de una especie en particular para afrontar las amenazas de extinción dependerá, en gran parte, de sus capacidades dispersivas. La problemática actual radica en que se conoce muy poco sobre las distancias de dispersión larval de especies sobreexplotadas, amenazadas o invasivas; este desconocimiento dificulta evaluar sus niveles de conectividad, lo cual es un aspecto crítico tanto para el diseño de redes de reservas marinas como para el desarrollo de estrategias de conservación.

Referencias 

1. Mora, C., P. F. Sale. “Are Populations of Coral 1. Reef Fish Open or Closed?” Trends in Ecology & Evolution, 17, (2002): 422-428.

2. MacArthur, R. H., E. O. Wilson. The Theory of Island Biogeography. Princenton, NJ: Princeton University Press, 1967.

3. Cowen, R. K., G. Gawarkiewicz, J. Pineda, S. Thorrold, F. Werner. “Population Connectivity in Marine Systems”. Report of a Workshop to Develop Science Recommendations for the National Science Foundation. Durango, Colorado, 2002.

4. Cowen, R. K., S. Sponaugle. “Larval Dispersal and Marine Population Connectivity”. Annual Review of Marine Science, 1, (2009): 446-466.

5. Victor, B. C. “Settlement Strategies and Biogeography of Reef Fishes”. En: P. F. Sale (ed). The Ecology of Fishes on Reefs. San Diego: Academic Press, 1991, pp. 231-260.

6. Crooks, K. R, M. Sanjayan. Connectivity Conservation. Cambridge, Cambridge University Press, 2006.

Autores

Carmen Amelia Villegas Sánchez es Doctora en Ciencias por el Cinvestav - IPN, Mérida. Actualmente, se encuentra adscrita al Instituto de Ciencias Marinas y Pesquerías, de la Universidad Veracruzana, como Posdoctorante. Es candidata a investigadora en el Sistema Nacional de Investigadores. C. e.: cavs005@gmail.com

José Héctor Lara Arenas es Maestro en Ciencias por el Cinvestav –IPN, Mérida. C. e.: estukka@hotmail.com


Fuente: CONACYT

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