Czytaj książkę: «Ciencias del Mar»

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© Universidad Nacional de Colombia - Sede Caribe

Instituto de Estudios en Ciencias del Mar - Cecimar

© Néstor Hernando Campos Campos, Arturo Acero Pizarro

Editores académicos

© Arturo Acero Pizarro, Natalia Arbeláez Merizalde, Jenny Consuelo Barrera Velandia, Néstor Hernando Campos Campos, Guillermo Duque Nivia, Brigitte Gavio, Juan David González Corredor, Luz Helena Gualdrón Martínez, Johannie Lucía James Cruz, José Ernesto Mancera Pineda, Óscar David Martínez Calvo, Jairo Humberto Medina Calderón, Andrés Esteban Molina Sandoval, Gilberto Junior Orozco Berdugo, Paula Pabón Quintero, Ángela Patricia Poveda Corredor, Beatriz Reguera, Jeimmy Paola Rico Mora, René Oscar Rodríguez Grimón, Viviana Paola Ruiz de la Cruz y Javier Torres Rodríguez.

Primera edición, septiembre 2019

ISBN 978-958-783-911-1 (papel)

20 años de presencia - Sede Caribe

Edición

Editorial Universidad Nacional de Colombia

direditorial@unal.edu.co

www.editorial.unal.edu.co

Coordinación editorial

Ángela Lizcano Cristancho

Corrección de estilo

Hernán Rojas Rodríguez

Diagramación

Adriana Rodríguez-Conto

Imagen de cubierta

Angie Rodríguez Muñoz

Conversión a epub

Mákina Editorial

https://makinaeditorial.com/

Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio sin la autorización escrita del titular de los derechos patrimoniales

Catalogación en la publicación Universidad Nacional de Colombia

Ciencias del mar : una mirada desde la Universidad Nacional de Colombia / Néstor Hernando Campos C., Arturo Acero Pizarro, editores académicos. -- Primera edición. -- Isla de San Andrés : Universidad Nacional de Colombia (Sede Caribe). Instituto de Estudios en Ciencias del Mar (Cecimar) ; Bogotá : Universidad Nacional de Colombia. Editorial, 2019. 220 páginas : ilustraciones (algunas a color), diagramas, fotografías, mapas. --

(Colección 20 años de presencia - Sede Caribe)

Incluye referencias bibliográficas al final de cada capítulo e índice analítico

ISBN 978-958-783-911-1 (papel).

1. Biología marina 2. Ciencias marinas 3. Especies en peligro de extinción 4. San Andrés (Caribe)(Colombia) I. Campos C., Néstor Hernando, 1955-, editor II. Acero Pizarro, Arturo, 1954-, editor III. Serie

CDD-23 578.7707 / 2019

Contenido
Presentación
PRIMERA PARTE
Botánica
Cambios en la cobertura de playas y manglares en la isla de San Andrés a lo largo de siete décadas: 1944-2010

José Ernesto Mancera-Pineda, Ángela Patricia Poveda y Brigitte Gavio

Influencia de variables climáticas en la producción de hojarasca en bosques de manglar en un ambiente kárstico neotropical

Jairo Humberto Medina y José Ernesto Mancera-Pineda

Variación temporal en la composición y densidad de dinoflagelados potencialmente tóxicos asociados a Thalassia testudinum en la bahía de Chengue Caribe colombiano, durante un evento ENOS

Natalia Arbeláez, José Ernesto Mancera-Pineda y Beatriz Reguera

SEGUNDA PARTE
Invertebrados
Maguimithrax spinosissimus, una especie amenazada

Néstor Hernando Campos y Jenny Consuelo Barrera

TERCERA PARTE
Peces
El león en el león: registro de canibalismo en el pez león (Pterois volitans) en Santa Marta, Colombia

Paula Pabón, Javier Torres, Luz Helena Gualdrón y Arturo Acero

Registro de un ejemplar de pez león (Pterois volitans) sin vestigios de aleta dorsal espinosa

Juan David González, Arturo Acero y Javier Torres

CUARTA PARTE
Impactos
Imposex en neogasterópodos del Caribe colombiano: un acercamiento al estudio de la contaminación de las aguas marino-costeras de la región

Jeimmy Paola Rico, Gilberto Junior Orozco, René Oscar Rodríguez y Néstor Hernando Campos

Influencia de la materia orgánica en la abundancia de poliquetos (Annelida: Polychaeta) de la bahía de Buenaventura, Pacífico colombiano

Óscar David Martínez, Andrés Esteban Molina y Guillermo Duque

Percepción sobre los impactos ambientales del sector turístico en la isla de San Andrés, Colombia

Viviana Paola Ruiz y Johannie Lucía James

Presentación

Desde su creación, la Universidad Nacional de Colombia ha sido partícipe de los avances en el conocimiento general del país. Las ciencias del mar han tenido un papel sobresaliente en las últimas décadas en la formación e investigación de la Universidad, y la relevancia del mar para la misma se refleja desde la creación de la primera maestría en Biología Marina. El programa de maestría se inició en 1979, a través de un convenio con Colciencias, y fue administrado por la Facultad de Ciencias de la sede Bogotá. Otro paso en el desarrollo de las ciencias del mar se da con la creación, dentro de la Facultad de Ciencias, del Centro de Estudios en Ciencias del Mar (Cecimar) en 2001. Con el fin de aunar esfuerzos, la Universidad transfirió en 2008 el Cecimar a la sede Caribe, en funcionamiento desde 1997, y en 2010 se institucionalizó también allí el programa de posgrado (maestría y doctorado) en Biología, línea biología marina.

En un esfuerzo conjunto entre la sede Caribe y el Cecimar se asumió el compromiso de realizar cada dos años un evento en el que se produjera un intercambio académico entre las diferentes sedes que adelantan actividades investigativas y docentes en el medio marino. Fue así que en diciembre de 2009 se efectuó el “Taller del Centro de Estudios en Ciencias del Mar, Cecimar (sede Caribe). La investigación en ciencias del mar de la Universidad Nacional de Colombia – 30 años de Biología Marina”, en la sede Caribe. Cada dos años se ha dado continuidad a este evento de intercambio de conocimiento entre los profesores y los discípulos que adelantan investigaciones en ciencias del mar, con miras a resaltar el papel de la Universidad en las diferentes sedes. Las sedes de presencia nacional no han sido ajenas a este propósito, y es por eso que el tercer evento tuvo lugar en la naciente sede Tumaco en 2012. Teniendo en cuenta que Colombia tiene dos mares y que la Universidad cuenta también con la sede Palmira, el quinto evento se realizó allí para dar una mirada general desde su lugar geográfico (Pacífico) a las ciencias del mar en la Universidad Nacional de Colombia.

Con el fin de reunir en documentos la mayoría de los trabajos que se han presentado en el desarrollo de estos encuentros, se publicaron el volumen 14 de Cuadernos del Caribe y el libro Contribuciones en Ciencias del Mar de la Universidad Nacional de Colombia (2016). El tercer aporte es el presente, que se nutre del V Seminario de las Ciencias del Mar en la Universidad Nacional de Colombia.

En este libro se exponen varios de los trabajos presentados en el evento, y estos abarcan diferentes ramas de las ciencias del mar, pasando por lo físico, lo biológico y lo sociocultural. Con este nuevo volumen se contribuye en la divulgación del conocimiento que se genera en la Universidad Nacional de Colombia, estimulando tanto a docentes como a estudiantes a continuar explorando las ciencias del mar.

Néstor Hernando Campos

Arturo Acero Pizarro

Editores académicos

PRIMERA PARTE

Cambios en la cobertura de playas y manglares en la isla de San Andrés a lo largo de siete décadas: 1944-2010

José Ernesto Mancera-Pineda1, Ángela Patricia Poveda2 y Brigitte Gavio3

Resumen

Con el propósito de estimar los posibles cambios en el tamaño de playas y manglares en la isla de San Andrés, se adelantó un análisis multitemporal a lo largo de 66 años (1944-2010), a partir de aerofotografías e imágenes satelitales. Se analizaron nueve imágenes y se calcularon las áreas de cuatro sectores de playa y cinco bosques de manglar. Una vez identificadas y delimitadas las variaciones, se identificaron las áreas más afectadas y los sistemas más vulnerables a fenómenos de erosión y pérdida de cobertura de cada unidad paisajística. En general, para las playas se encontró una pérdida de 23.2 % en el periodo analizado; sin embargo, se observó que las playas del norte aumentaron su área y las del sur sufrieron importantes pérdidas por erosión. San Luis perdió 96.3 % y la franja sur San Luis, extremo sur de la isla, 50.7 %. En cuanto a los manglares, el crecimiento general en área fue de 100 %, cuatro de los cinco manglares ampliaron su cobertura; solamente el manglar Smith Channel, localizado en la parte sur, presentó una pérdida de 26.3 %. Algunos de los cambios observados pudieron ser explicados a partir de factores antrópicos como construcción de vías, viviendas y edificaciones, dragado de arenas, construcción de espolones, rellenos hidráulicos y tala de árboles en zona de manglar. Estos resultados sirven de base para aplicar medidas de mitigación de la erosión costera, así como de manejo de los humedales de manglar en la reserva internacional de biosfera Seaflower.

Introducción

Los bosques de manglar y las playas son ecosistemas costeros estratégicos debido a que generan múltiples beneficios al ser humano (Constanza et al., 1997; Millennium Ecosystem Assessment, 2005). Los manglares son reconocidos por su alta productividad (Field, 1996): proveen hábitat a especies de importancia ecológica, comercial y en peligro de extinción; reciclan nutrientes; son trampas de sedimento; contribuyen a regular la calidad del agua de ecosistemas adyacentes; modulan el clima local; producen fibras; controlan la erosión; constituyen barreras contra tormentas, marejadas y tsunamis y son sumideros de carbono (Donato et al., 2011; Harris, Chhabra y Biswas, 2013; Howard, Hoyt, Isensee, Pidgeon y Telszewski, 2014). Las playas, además de ser importantes colectores de sedimentos, son sustrato de múltiples especies y el eje de la industria turística en muchos lugares del mundo (Pantojas, 2006; De Travesedo y Sáenz-Ramírez, 2009; Santos-Martínez et al., 2009; Wainger, King, Mack, Price y Maslin, 2010). La degradación de manglares y playas debido a la deforestación y al cambio en el uso del suelo se ha constituido en un problema global y puede llegar a ser crítico en los territorios insulares del Caribe, muchos de los cuales basan su economía en la industria turística (Mimura et al., 2007; Samaniego, 2009).

La condición de insularidad y reducido tamaño tiende a disminuir la resiliencia de los territorios frente a la degradación de los ecosistemas y a las amenazas de los efectos del cambio climático (Mimura et al., 2007; Turvey, 2007). Inundación costera, erosión de playas, impactos en obras marítimas y blanqueamiento coralino por incremento en la temperatura del mar son considerados como las principales consecuencias del incremento de gases efecto de invernadero en las costas de América Latina y el Caribe (Samaniego, 2009).

El manejo de los ecosistemas centrado en servicios es generalmente regulado por sistemas de gobernabilidad cuyo éxito depende del conocimiento y adecuado manejo de los recursos (Daily et al., 2009; Fisher, Turner y Morling, 2009). San Andrés, una pequeña isla del Caribe colombiano, representa un ejemplo de lo que ocurre en muchas otras islas de la región; por tanto, podría servir de modelo para diseñar planes de manejo ambiental. Su economía depende fundamentalmente del turismo de sol y playa, el cual, junto con las actividades comerciales asociadas, representa cerca de 64 % del producto interno bruto (James, 2011). Gran parte de su infraestructura se encuentra en la zona costera: aeropuerto, carreteras, hoteles, locales comerciales y la mayor parte de los asentamientos urbanos.

Factores como el incremento del nivel del mar, la degradación de los ecosistemas de manglar y una presión demográfica cada vez más intensa crean una gran demanda de recursos, y promueven la transformación del uso del suelo, urbanizando terrenos para diversos propósitos. Todos estos factores conducen a pensar que el paisaje de la isla de San Andrés ha sufrido cambios que podrían ser evidenciables en la zona costera.

Con el objetivo de identificar potenciales indicadores a nivel ecosistémico de los efectos generados por el desarrollo turístico en la isla de San Andrés, se cuantificaron cambios en la extensión de las principales playas y bosques de manglar a lo largo de las últimas siete décadas. Teniendo en cuenta la alta dinámica costera y la vulnerabilidad de las pequeñas islas, se probó la hipótesis de disminución del área de estas dos unidades paisajísticas. Los resultados aquí presentados son de utilidad en el planteamiento de soluciones para detener o mitigar los factores que modifican negativamente ecosistemas estratégicos en San Andrés islas.

Metodología
Área de estudio

La isla de San Andrés con 27 km2 es la más grande del Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina, está ubicada en el Caribe suroccidental entre 12°28'55'' y 12°35'37'' norte y entre 81°40’49'' y 81°43'23'' oeste. La isla se caracteriza por presentar una forma alargada, en forma de “caballito de mar”. Tiene una longitud de 13 km, un ancho medio de 2.5 km y presenta un relieve con alturas máximas de 84 m s. n. m. (Gómez-López et al., 2012).

El conjunto de islas de San Andrés, Providencia y Santa Catalina conforma el único departamento insular de Colombia. San Andrés está a 620 km de Cartagena y a 676 km de Santa Marta. Desde el punto de vista geológico, la isla está basculada hacia el oriente y es por esta razón que el desarrollo de las playas se da en este margen. Consecuentemente, el presente estudio hizo énfasis en el litoral oriental de la isla, no solo por la ubicación y desarrollo de las playas sino porque la mayoría de bosques de manglar también se ubican sobre ese costado de la isla (figura 1).

San Andrés y todo el conjunto de atolones, islas y bancos coralinos que integran el archipiélago se originaron, aparentemente, a partir de volcanes dispuestos a lo largo de fracturas tectónicas de la corteza oceánica orientadas predominantemente hacia el NNE y el SW. La alineación de algunos atolones e islas sugiere la presencia de una zona de fractura submarina debajo de estos complejos arrecifales (Geister, 1992). La subsidencia de los basamentos volcánicos y el cubrimiento simultáneo de estos con carbonatos biogénicos formados a poca profundidad durante el Terciario y Cuaternario condujeron, finalmente, a la formación de los bancos coralinos y atolones. San Andrés es uno de esos atolones antiguos que fue levantado e inclinado tectónicamente hacia el oriente en tiempos Plio-pleistocénicos, hace unos tres millones de años, emergiendo hoy día aproximadamente 100 m por encima del nivel del mar (Geister, 1975).

Estratigráficamente, la isla de San Andrés está constituida por rocas de origen calcáreo de edad terciaria y por depósitos cuaternarios de diferente origen y composición. Las rocas de edad terciaria están definidas por dos formaciones litoestratigráficas contrastantes litológica y morfológicamente: la Formación San Andrés de edad Mioceno y la Formación San Luis de edad Pleistoceno (Vargas, 2004). La Formación San Andrés está conformada por una secuencia de calizas microcristalinas esparíticas de origen químico, calizas arenosas y calizas lodosas de origen detrítico y químico, con sectores de calizas ricas en fósiles bien conservados. La Formación San Luis corresponde a la unidad informal de plataforma arrecifal emergida, está constituida, predominantemente, por calizas cristalinas coralinas y, localmente, en las zonas de transición continental a marina, por areniscas calcáreas de grano grueso. Esta unidad de roca constituye la plataforma continental de la isla de San Andrés, que se manifiesta por desarrollar una morfología plana a ligeramente inclinada hacia el océano (Geister, 1975). Entre los depósitos cuaternarios no consolidados se tienen los de origen antrópico, como los rellenos sanitarios y rellenos hidráulicos, y los geológicos naturales, definidos según su ambiente de depositación en depósitos de arenas de playa, de laderas y de manglares (Ingeominas, 1996).

La línea de costa de la isla de San Andrés es de dos tipos: en el margen occidental de la isla, domina una conformación rocosa, representada por la caliza arrecifal de la Formación San Luis y cuyo límite con el mar genera un borde acantilado continuo de geometría variable y sin desarrollo de playas. Por otro lado, el margen costero oriental se caracteriza por la alternancia de bordes acantilados, playas y zonas de manglar, aunque dominan los depósitos de arena y grava de playa. El sector norte de la isla, comprendido entre Punta Norte y Punta Hansa también se caracteriza por el desarrollo de playas. Estas playas son manifestaciones de depósitos cuaternarios de origen litoral costero que suprayacen la caliza de la plataforma arrecifal emergida de la Formación San Luis (Ingeominas, 1996).

Las playas de San Andrés representan un pequeño sector de la isla (<2 %) y están constituidas por arenas calcáreas de color blanco y crema, de grano medio a grueso, de forma subangular a subredondeada, con fragmentos de moluscos y de corales. El espesor de estos depósitos de playa alcanza 3 m, las amplitudes son variables y van desde unos pocos metros hasta un máximo de 31 m, las inclinaciones van hasta 9° (Vargas, 2004). Los principales depósitos de arenas de playa se localizan en la parte norte de la isla (Spratt Bight) y a lo largo de gran parte de la costa oriental.

Las áreas de manglar, núcleo de la Reserva Seaflower, están ubicadas en su mayoría en el costado oriental debido a las condiciones hidrológicas, sedimentológicas, geomorfológicas y a la intensidad del oleaje. En el costado occidental de la isla, sobre un pequeño punto protegido, se encuentra sólo un manglar, el del Cove. Los manglares de la isla cubren un área de 150.01 ha.

La Unesco declaró al Archipiélago como Reserva Internacional de Biósfera denominada Seaflower, con un área equivalente aproximadamente a 10 % del mar Caribe. Esta reserva, también considerada Área Marina Protegida, es una de las mayores del mundo y aloja más de 77 % de la extensión total de las áreas coralinas de Colombia (Aguilera, 2010; Gómez-López et al., 2012), ecosistemas que debido a su amplia productividad y diversidad generan importantes servicios para la economía de las sociedades actuales (Burke y Maidens, 2005). La isla de San Andrés es entonces un área estratégica no sólo en cuanto a índices de biodiversidad, sino que ocupa un renglón importante en la economía del país, especialmente en cuanto a actividades de turismo y de pesca; sus playas, clima, cultura y medio ambiente marino son su principal potencial turístico (Santos-Martínez et al., 2013; Celis y Mancera-Pineda, 2015; Guerra-Vargas y Mancera-Pineda, 2015).

Selección de fotografías aéreas

A partir del inventario de vuelos existentes sobre el litoral oriental de la isla de San Andrés en el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), se seleccionaron siete vuelos multitemporales, de resolución y escala apropiadas (≤1:10 500). Con el fin de complementar la información de algunos sectores, se adquirieron fotografías aéreas de dos fajas diferentes para un mismo año y de mayor escala. Para 2007, se utilizaron aerofotografías a color tomadas por el IGAC y para 2010 se descargaron imágenes de Google Earth. La información de las aerofotografías utilizadas se relaciona en la tabla 1.