Monitoreo del blanqueamiento de los arrecifes de coral mediante métodos de teledetección oceanográfica

Fig. 1. Gran Roque, Allen Coral Atlas.

1. Introducción

Los arrecifes de coral son ecosistemas marinos de alta relevancia, pues albergan una biodiversidad excepcional y proveen servicios ecosistémicos esenciales, tales como la protección costera, el sustento pesquero y el auge turístico. En las últimas décadas, la frecuencia e intensidad de los episodios de blanqueamiento masivo ha aumentado, con la consiguiente pérdida de hábitats críticos para numerosas especies marinas y el detrimento de las actividades humanas que dependen de estos sistemas.

Los corales constructores de arrecifes, junto con diversos cnidarios, moluscos, poliquetos, protistas y otros taxones, mantienen una relación simbiótica con dinoflagelados del género Symbiodinium, comúnmente denominados “zooxantelas”. Estos organismos fotosintéticos residen en los tejidos del coral y le aportan pigmentos y nutrientes. Cuando el coral experimenta estrés (principalmente por incrementos de temperatura o acidificación del agua), la ruptura de esta simbiosis provoca la expulsión de las zooxantelas, disminuye la concentración de pigmentos y deja al descubierto el esqueleto calcáreo blanco, fenómeno conocido como blanqueamiento.

Este proceso responde a múltiples factores de estrés:

  • Estrés térmico: Un aumento de tan solo de 1 a 2 °C por encima de la media local puede desencadenar un blanqueamiento significativo.

Acidificación oceánica: La reducción del pH favorece la disolución del carbonato de calcio, debilita el esqueleto coralino y agrava la vulnerabilidad al blanqueamiento.

Fig. 2. Proceso de blanqueamiento de coral con etapas sanas, estresadas y blanqueadas. Fuente: Great Barrier Reef Marine Park Authority, Australian Government).

Factores generadores de blanqueamiento en los arrecifes de coral:

  • Escorrentía y contaminación: Este puede generar blanqueamiento en los corales más cercanos a la costa, ya que las aguas contaminadas son transportadas por el agua de escorrentía de las precipitaciones.
  • Inundación con agua dulce: Debido a una baja salinidad producida por una inundación de agua dulce.
  • Exposición excesiva a la luz solar
  • Mareas bajas extremas: Una exposición larga al aire puede producir el blanqueamiento de corales poco profundos.
  • Enfermedades: Las enfermedades hacen que el coral sea más susceptible.
  • Las especies exóticas invasoras: son aquellas que se introducen en otras regiones y logran adaptarse, reproducirse y esparcirse hasta colonizar el hábitat, formando nuevas poblaciones, generando impactos en la biodiversidad local.

En Venezuela, ha sido reportada una especie invasora de los arrecifes coralinos locales y de la región del Mar Caribe Sureste. La especie introducida, el coral blando invasor llamado Unomia stolonifera, desde su primera apariciónentre el año 2000 y 2005, se ha dispersado rápidamente a lo largo de los arrecifes poco profundos, creciendo agresivamente sobre distintos tipos de sustratos, incluidos corales y pastos marinos. Estudios apuntan que U. stolonifera domina los sitios evaluados, presentando un porcentaje promedio de cobertura de 30 – 80%, muy por encima de los corales nativos, generando pérdida de diversidad y la reducción en la cobertura coralina nativa, generando graves daños ecológicos a los arrecifes venezolanos, por lo que requiere programas de monitoreo, (Ruiz-Allais et al. 2021).

Desde sus primeros hallazgos en Valle Seco en 2007, la población ha crecido exponencialmente a lo largo de la costa venezolana y ahora se ha observado que se extiende hacia el este y el oeste hasta el Mar Caribe.

Fig.3. Lecho rocoso arrcifal colonizado por Unomia stolonifera

Aumento de la temperatura del océano (estrés prolongado): El blanqueamiento es episódico y los eventos más graves suelen acompañar fenómenos acoplados océano-atmósfera, como El Niño-Oscilación del Sur (ENSO), que resultan en elevaciones regionales sostenidas de la temperatura del océano. El fenómeno El Niño puede causar períodos prolongados de altas temperaturas en el océano, lo que aumenta la probabilidad que los corales sufran blanqueamiento masivo. Durante las últimas décadas, se ha reportado una serie de estudios que han documentado los patrones y los impactos regionales o globales del blanqueamiento de los corales utilizando datos de condiciones ambientales de los arrecifes de datos satelitales. La variabilidad de los arrecifes de coral y su resistencia al estrés térmico se modela utilizando datos ambientales oceánicos obtenidos mediante teledetección, tales como, la temperatura de la superficie del mar(TSM), la radiación ultravioleta, la radiación fotosintéticamente activa y la concentración de clorofila-a para el océano entre otras. 

Existe un registro histórico de eventos de blanqueamiento, que han generado una perdida cerca del 20 % de arrecifes de coral a nivel mundial debido a las altas temperaturas durante El Niño y La Niña de 1998-1999, y una pérdida del 80 % de la cubierta de coral en el Caribe. Un estudio realizado por la Red Mundial de Monitoreo de Arrecifes de Coral (GCRMN), que abarcó más de 40 años en 73 países y 12 mil sitios distintos, ha revelado que el 14 % de la extensión global de los corales ha disminuido desde 2009.

  • 1983: Primer blanqueamiento masivo asociado a El Niño.
  • 1995: Se produjo blanqueamiento en la región mesoamericana.
  • 1997–1998: Afectación de más del 16 % de los arrecifes mundiales.
  • 2005: Blanqueamiento en México y Belice.
  • 2009–2010: Blanqueamiento a escala global.
  • 2014–2017: Fenómeno de alcance mundial.
  • 2015–2016: Mortalidad crítica en la Gran Barrera de Coral, en Australia.
  • 2017: Se produjo un grave evento de blanqueamiento en la región mesoamericana.
  • 2023–2024: Cuarto evento global oficial, con afectación en trópicos, Mar Caribe, océanos Pacífico e Indico.

Fig. 3. El 15 de abril de 2024, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y la Iniciativa Internacional de Arrecifes de Coral (ICRI) confirmaron oficialmente el Cuarto Evento Mundial de Blanqueamiento de Corales.

Las herramientas de geomática utilizadas para el Monitoreo del Blanqueamiento de los Arrecifes de Coral:

El estudio del blanqueamiento de los arrecifes de coral mediante el uso de geomática, teledetección y análisis de imágenes de satélite son herramientas importantes para monitorear y comprender el estado de los cambios a lo largo del tiempo de los arrecifes de coral, particularmente este fenómeno, siendo un indicador crítico del estrés ambiental en estos ecosistemas marinos.

La detección del blanqueamiento de arrecifes de coral mediante imágenes de satélite se basa en el análisis de la respuesta espectral de los corales afectados. Ya que estos están compuestos por algas zooxantelas que les proporcionan su color, si bien estas son expulsadas en el proceso de blanqueamiento generando así un cambio en la reflectancia espectral. Los corales sanos tienen una reflectancia espectral característica debido a la presencia de zooxantelas, que absorben luz en ciertas longitudes de onda. Cuando los corales se blanquean, pierden estas algas, lo que resulta en un aumento de la reflectancia en las bandas visibles, especialmente en el rango de 500-600 nm

Fig. 4 Comparación de los mapas geomorfológicos y bentónicos elaborados en este estudio (Geo. y Bentónico) con los mapas de arrecifes del PNUMA-WCMC (Spalding et al., 2001), el Proyecto del Milenio (Andrefouet et al., 2006) y Purkis et al., 2019. Los arrecifes Surprise y Merite se encuentran en el extremo noroeste de Nueva Caledonia. Esta figura ofrece una comparación general de la resolución y distribución de las clase. Fuente ( Lyons et al.,2020).

Fig. 5. Demostración de mapas del hábitat de los arrecifes de coral en la Gran Barrera de Coral que muestran las diferencias en la resolución espacial de distintos sensores satelitales para un mapa geomorfológico del Arrecife Heron. Fuente ( Lyons et al.,2020).

Existe una variedad de plataformas, programas y proyectos a nivel mundial que utilizan datos satelitales, para realizar el estudio, el mapeo y la detección de cambios para la evaluación y el monitoreo de la salud de los arrecifes de coral.

-El sensor del Coral Reef Watch de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA-CRW) es un programa que utiliza datos satelitales para monitorear en tiempo real el estrés térmico de los arrecifes de coral en todo el mundo. El CRW ofrece productos con resolución espacial de 5 km, lo que permite alertas a nivel regional sobre posibles impactos en los ecosistemas coralinos, que registra diariamente las anomalías en la temperatura superficial del mar (TSM). Estos datos se utilizan para indicar un nivel de alerta por blanqueamiento de los arrecifes de coral en 214 regiones coralinas de todo el mundo. Adicionalmente, esta plataforma proporciona una extensa data históricas de variables ambientales para realizar serie temporales

Fig. 6. Coral Reef Watch Monitoreo regional casi en tiempo real de la situación de los arrecifes e incluso incluye alertas

Fig. 7. NOAA Coral Reef Watch: Utiliza datos de temperatura superficial del mar (SST) y otras variables para predecir y monitorear el estrés térmico que causa el blanqueamiento.

Sentinel-2: Este satélite de la ESA es ampliamente utilizado debido a su alta resolución espacial (10 m). Bandas como la Banda 2 (azul) son particularmente útiles para detectar cambios en la reflectancia del coral, aunque su capacidad está limitada a profundidades menores a 10 m por la atenuación de la señal en el agua, debido a que muestra mejor rendimiento a profundidades inferiores a 10 m. -El sensor Sen2Coral es un proyecto que tiene como objetivo la explotación científica y la validación del instrumento multiespectral Sentinel-2 (MSI) para el mapeo (hábitat, batimetría y calidad del agua) y la detección de cambios para la evaluación y el monitoreo de la salud de los arrecifes de coral.

Fig. 8. Ejemplo de Detección de Corales a través del Sen2Coral.

–Allen Coral Atlas: Es una plataforma que ofrece información, combinando imágenes satelitales de alta resolución (Planet Dove) con aprendizaje automatizado para mapear y monitorear el blanqueamiento de corales a escala regional y a nivel global de manera mucho más rápida y precisa. Incluye un sistema de alerta temprana que clasifica el blanqueamiento en tres niveles de severidad. Por otro lado, también ofrece la zonificación geomorfológica y el hábitat de los arrecifes de coral poco profundos del mundo con una resolución de 5 m

Fig.9. Visualización de la Plataforma Allen Coral Atlas

Fig.10, Visualización de la plataforma Caribbean Coral Bleach Map

Conclusiones

El blanqueamiento de los arrecifes de coral constituye hoy uno de los fenómenos más urgentes de la crisis ambiental marina. Los eventos de ENSO, elevan de manera sostenida la temperatura superficial del mar, superando los umbrales de tolerancia de los corales y desencadenando episodios de blanqueamiento masivo que, en ocasiones, han arrasado con más del 80 % de la cubierta coralina en regiones como el Mar Caribe.

La teledetección oceanográfica, a través de plataformas como NOAA Coral Reef Watch y Allen Coral Atlas, ha demostrado ser indispensable para detectar y predecir estos eventos a escalas regionales (5 km) y locales (2–10 m), permitiendo una vigilancia casi continua y la emisión de alertas tempranas. La combinación de datos de SST, reflectancia espectral y modelado de estrés térmico facilita no solo el monitoreo, sino también la elaboración de pronósticos sobre la severidad y extensión de futuros blanqueamientos.

No obstante, la eficacia de estas herramientas depende de su integración con esfuerzos de campo y de restauración que promuevan la resistencia y recuperación de los ecosistemas coralinos. La rápida propagación de invasores como Unomia stolonifera en el Caribe suroriental subraya la necesidad de programas de vigilancia biológica paralelos y de estrategias de manejo adaptativo que incluyan:

  1. Fortalecimiento de redes de monitoreo in situ, para validar y calibrar los productos satelitales y caracterizar la tasa de recuperación postblanqueamiento.
  2. Desarrollo de modelos de resiliencia coralina, que incorporen factores locales (corrientes, batimetría, especies dominantes) y permitan priorizar áreas con mayor probabilidad de recuperación.
  3. Implementación de medidas de mitigación, como la reducción de la contaminación costera y la gestión de especies invasoras, para minimizar estresores adicionales.
  4. Fomento de la restauración asistida, con trasplante de corales resistentes y enriquecimiento genético, apoyado en biotecnologías emergentes.

Solo mediante la convergencia de teledetección avanzada, monitoreo in situ y acciones de conservación coordinadas podremos revalorizar y proteger estos ecosistemas tan vulnerables, asegurando su recuperación y su rol esencial en la salud de los océanos en las próximas décadas.

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JF / Mayo, 2025