La bióloga marina del Smithsonian, Carole Baldwin, lidera el Proyecto observación de arrecifes profundos (Deep Reef Observation Project, DROP), lo que constituye un esfuerzo para estudiar la biodiversidad y la variedad de especies, además de monitorear los cambios en los arrecifes tropicales profundos, que son ecosistemas oceánicos muy diversos pero inexplorados

Off the coast of Curacao in the southern Caribbean, Carole and her team of almost 40 Smithsonian researchers are uncovering a new world of biodiversity that science has largely missed. Using a manned submersible, they have discovered at least 50 new species in an area of only around 0.2 square kilometers.

Carole Baldwin (d) dentro del Curasub. Fotografía: Barry Brown/Subestación Curazao
Carole Baldwin (d) dentro del Curasub. Fotografía: Barry Brown/Subestación Curazao

Los arrecifes de coral son el hogar de más del 25 % de toda la vida marina. Además de su gran biodiversidad o su variedad de especies, los arrecifes de coral poseen un gran valor económico. Las comunidades humanas dependen de ellos para los alimentos, los nuevos productos farmacéuticos, el turismo, la recreación y las barreras para evitar que suban los niveles del mar.

Sin embargo, las mismas comunidades humanas que se benefician de los arrecifes de coral son también las que amenazan su existencia. La contaminación, la introducción de especies invasoras y el calentamiento de las aguas como resultado del cambio climático global son los que ponen en grave riesgo a los ecosistemas del océano.

Como Carole explica, “La Tierra es un planeta océano lleno de sorprendentes formas de vida que se adaptaron a condiciones muy inimaginables. Cada uno de nosotros es responsable de proteger este recurso vital. Nuestras vidas realmente dependen de ellas”.

Gran parte de nuestro conocimiento sobre los arrecifes de coral proviene de los estudios de los arrecifes de coral poco profundos. En comparación, sabemos poco de las profundidades tropicales de entre 45 y 304 metros, en las que se alojan arrecifes mesofóticos o a “media luz” y arrecifes más profundos.

Especies descubiertas a través del proyecto DROP. Fotografía: Cristina Castillo/Instituto Smithsonian
Especies descubiertas a través del proyecto DROP. Fotografía: Cristina Castillo/Instituto Smithsonian

El objetivo de Carole y su equipo es comprender estos entornos relativamente poco examinados y proporcionar investigaciones que ayudarán a la conservación de las especies marinas.

Antes de que se creara el proyecto DROP, no sabíamos mucho sobre los arrecifes profundos, qué básicamente no se encuentran muy lejos de aquí”, afirma Carole.

Tres nuevas especies descubiertas a través del proyecto DROP. Fotografía: Instituto Smithsonian
Tres nuevas especies descubiertas a través del proyecto DROP. Fotografía: Instituto Smithsonian

Gracias a la proximidad de las aguas profundas y la costa que rodea Curazao, el sumergible Curasub les permite a Carole y a otras 4 personas sumergirse rápidamente hasta 304 metros por debajo de la superficie. Los brazos robóticos del Curasub recolectan criaturas del mar que luego la tripulación lleva a la superficie para estudiarlas científicamente.

Mediante el uso de muestras de tejidos extraídas de especímenes recolectados con el Curasub, Carole y su equipo del DROP utilizan técnicas de ADN modernas, incluido el código de barras del ADN para ayudar a determinar qué especies capturadas representan especies documentadas anteriormente y cuáles son completamente nuevas.

Los científicos del DROP toman muestras de tejidos de criaturas recolectadas con el sumergible y luego comparan las secuencias cortas de ADN y la anatomía de dichas muestras con las de especímenes conocidos del Smithsonian y otras colecciones. Si no encuentran coincidencias, entonces el equipo del DROP puede agregar al registro especies que anteriormente no aparecían en la lista..

Este proyecto del Smithsonian ofrece excelentes oportunidades para la educación y la investigación externa. Una vez identificadas, las muestras del proyecto se unen con las colecciones del Museo Nacional de Historia Natural (National Museum of Natural History) como recurso accesible para realizar estudios adicionales. Los estudiantes de escuelas secundarias y universidades y los estudiantes graduados ayudan a procesar los datos recolectados por el equipo del DROP y cumplen un papel importante en los equipos que trabajan en Curazao y Washington, D.C. 

Fotografía: Barry Brown.
Fotografía: Barry Brown

Además de documentar la biodiversidad de los arrecifes profundos, el equipo del DROP está recopilando los datos de referencia necesarios para reconocer los cambios a largo plazo en la temperatura y en algunos componentes de las comunidades de arrecifes mediante la colocación de registradores de temperatura y Estructuras de Monitoreo Autónomo de Arrecifes (Autonomous Reef Monitoring Structures, ARMS) en áreas con una pendiente que va de lo menos a lo más profundo de la costa de Curazao.

Las ARMS actúan como condominios para la “biodiversidad oculta” de los arrecifes, y para las pequeñas criaturas y algas que crecen, excavan y se ocultan en las aberturas y grietas de los arrecifes. Cada ARMS está compuesta por una pila de 10 placas de plástico espaciadas uniformemente que se colocan en el área de estudio de interés, y en torno a esta, durante un período de tiempo específico, durante el cual las criaturas marinas residen en dichas estructuras.  

Después de 1, 2 o incluso 5 años, los investigadores retiran las unidades de ARMS, separan cada una de las placas de plástico y las fotografían. A continuación, identifican, registran y toman muestras de ADN de todas las especies que viven en ellas. Los métodos de secuenciación de ADN de vanguardia de la próxima generación son invaluables para estos esfuerzos. Las ARMS luego se colocan para recolectar datos durante otro período predeterminado.  

ARMS unit. Photo credit Smithsonian Institution.
Unidad de ARMS. Fotografía: Instituto Smithsonian

Equipados con la información registrada durante el primer año de uso de los grupos de ARMS y de los registradores de temperatura, los científicos del DROP en la actualidad cuentan con la etapa inicial de dos conjuntos de datos únicos a nivel global. Aunque las unidades de ARMS se colocaron en arrecifes de coral poco profundos en muchas partes del mundo y se posee mucha información sobre las variaciones de temperatura en arrecifes poco profundos, no existen conjuntos de datos ambientales y biológicos a largo plazo que monitoreen las condiciones en un perfil de arrecifes que van de lo menos a lo más profundo… hasta el momento. A través del proyecto DROP, el Smithsonian está emergiendo como líder en la exploración y el monitoreo de arrecifes tropicales profundos, que son tal vez los ecosistemas inexplorados más diversos del océano..

En Curazao y el Caribe, a través del Proyecto observación de arrecifes profundos (Deep Reef Observation Project, DROP) ya se cambiaron las formas en las que comprendemos a los arrecifes profundos y en las que lo seguiremos haciendo. En breve se expandirá el área de observación del proyecto para incluir ubicaciones de alta mar mediante un buque de investigación, el R/V Chapman, un barco acondicionado que se utilizará para lanzar el Curasub desde nuevas ubicaciones del Caribe.

El proyecto DROP anticipa que Curazao formará parte de una red en crecimiento de sitios de monitoreo de especies marinas costeras del Smithsonian, el Observatorio Global Marino (Marine Global Earth Observatory, MarineGEO), donde nuestros científicos “toman el pulso del océano” a través de las ARMS, los registradores de temperatura y otras herramientas de monitoreo ambiental y de la biodiversidad. 

A través de los sitios de MarineGEO de todo el mundo, el Smithsonian está creando un sistema para comparar ecosistemas costeros a nivel global para ayudarnos a comprender mejor la respuesta de los ecosistemas frente al cambio climático global. A diferencia de otros sitios de la red, Curazao ofrece la capacidad de monitorear los cambios no solo en los ecosistemas costeros poco profundos, sino también en los ecosistemas más profundos. Las actividades de monitoreo del proyecto DROP son especialmente oportunas, y se observa una reducción global en los arrecifes de coral y poca comprensión del rol que los arrecifes profundos pueden tener en la supervivencia de los arrecifes poco profundos.

 

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