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Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras - INVEMAR

versão impressa ISSN 0122-9761

Bol. Invest. Mar. Cost. vol.51 no.1 Santa Marta jan./jun. 2022  Epub 01-Ago-2022

https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.2022.51.1.1164 

Nota

Evaluación preliminar del impacto del huracán Iota en arrecifes coralinos de las islas de Providencia y Santa Catalina

1Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras - Invemar, Santa Marta, Colombia

2Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras - Invemar, Santa Marta, Colombia

3Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras - Invemar, Santa Marta, Colombia

4Corporación para el Desarrollo Sostenible del Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina (CORALINA), San Andrés, Colombia.

5Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras - Invemar, Santa Marta, Colombia


ABSTRACT

Hurricanes are important natural destructive forces for coral reefs that can change the structural component of the habitat. On November 16th, 2020, the hurricane Iota passed ~10 km north of the islands of Providencia and Santa Catalina with sustained winds of a category 5 hurricane. The purpose of this study was to document the magnitude of the impact on coral reefs around the islands two weeks after the hit, as part of the “Operación Cangrejo Negro”. Visual assessments were performed at 11 representative coral reef formations between 2 and 17 m depth. Estimates of the impact were evaluated within an approximate area of 200 m2, which was categorized with score values ranging from 0 to 5 according to the level of damage. Preliminary estimates at coral reef formations indicated impact in 72 % of the stations surveyed, concentrated mainly on shallow areas (5-7 m). Approximately 45 % of the sites had low to low-medium damage and 27 % showed medium to moderate damage with high variability between and within stations. From this preliminary assessment we conclude that the impact was widespread along the island on shallow areas structured by big boulders of Orbicella spp., mainly related to colony-level damage with less reef structural damage.

Key words: Tropical-cyclone; Colombian-Caribbean; Orbicella annularis; fragmentation; bioerosion.

RESUMEN

Los huracanes son importantes fuerzas destructivas en arrecifes coralinos que pueden cambiar el componente estructural del hábitat. El 16 de noviembre de 2020 el huracán Iota pasó ~10 km al norte de las islas de Providencia y Santa Catalina como huracán categoría 5. Este estudio documentó la magnitud del impacto en arrecifes coralinos alrededor de las islas dos semanas después del impacto, como parte de la “Operación Cangrejo Negro”. Se realizaron evaluaciones visuales rápidas en 11 formaciones coralinas entre 2 y 17 m de profundidad. Se estimó la proporción del impacto en un área de ~200 m2, la cual fue categorizada con valores de 0-5 según el nivel de daño. Estimaciones preliminares indicaron impacto en 72 % de las estaciones evaluadas, concentrado principalmente en áreas someras (5-7 m). Aproximadamente el 45 % de los sitios presentaron daños de bajo a medio y 27 % presentaron daños de medio a moderado con una alta variabilidad entre y dentro de las estaciones. De esta evaluación se concluye que el impacto se extendió a lo largo de la isla en áreas someras estructuradas por grandes colonias de Orbicella spp., principalmente relacionados con daños a nivel de colonia y daños menores a nivel de estructura del arrecife.

Palabras clave: ciclón tropical; Caribe colombiano; Orbicella annularis; fragmentación; bioerosión.

Los ciclones tropicales son una de las fuerzas destructivas naturales más importantes para los arrecifes coralinos (Harmelin-Vivien, 1994). La mayoría se forman como centros de baja presión que entran en contacto con el océano y normalmente ocurren cuando las temperaturas del agua de mar superan 26 °C (Done, 1992). Estudios de modelación han sugerido que el aumento de la temperatura del océano debido al cambio climático muestra una correlación positiva con la intensidad de los huracanes que alcanzaron la categoría 4-5 en la escala de Saffir-Simpson (Saunders y Harris, 1997; Webster et al., 2005; Mann y Emanuel, 2006; Knutson et al., 2010), al menos durante las últimas cinco décadas (Emanuel, 2005). Los daños más comunes a los arrecifes coralinos incluyen la fragmentación y volcamiento de colonias, incremento en tasas de sedimentación, aumento de la turbidez y, en general, cambios en el componente estructural del hábitat, que pueden variar desde zonas muy localizadas hasta arrecifes completos (Woodley et al., 1981; Rogers et al., 1991; Gardner et al., 2005; Beeden et al., 2015).

En los últimos 60 años, aproximadamente una docena de huracanes importantes (categoría > 3) han atravesado la región del Caribe de oriente a occidente causando daños considerables a los ecosistemas de arrecifes (Woodley et al., 1981; Knowlton et al., 1990; Bythell et al., 1993; Edmunds, 2019). En ese mismo período de tiempo, al menos seis huracanes de categoría 1 o más han impactado las islas oceánicas de Colombia (Ortiz, 2007). La última gran perturbación física que afectó a Providencia fue el huracán Beta en 2005 (categoría 1, centro de baja presión de 962 mb), que cruzó 15 km al norte causando daños en las secciones norte del complejo de la barrera arrecifal, así como en los arrecifes de parche alrededor de la isla (Taylor et al., 2007; Rodríguez-Ramírez y Reyes-Nivia, 2008). Se ha sugerido que parte del declive histórico de la cobertura coralina en las islas San Andrés y Providencia ha sido agravado por diferentes tormentas y huracanes que causaron daños al andamiaje arrecifal, como lo fue la casi desaparición de Acropora cervicornis tras el huracán Hattie en 1961, y los daños en A. palmata y coral masivo de Diploria y Pseudodiploria presuntamente por el huracán Joan en 1988 (Zea et al., 1998).

El 16 de noviembre de 2020, entre las 4:00-7:00 horas, el ojo del huracán Iota pasó a una distancia de menos de 10 km al norte de las islas Providencia y Santa Catalina con vientos sostenidos de categoría 5 Saffir-Simpson (> 250 km h-1), presión mínima de aproximadamente 917 mb y una marejada ciclónica de 6 m (DIMAR, 2020). Este es el primer huracán de categoría 5 que ha tenido un impacto directo en la isla y el segundo más grande en la historia reciente ocurrido en el mes de noviembre para la región (https://www.nhc.noaa.gov/archive/2020/al31/al312020.public_a.011.shtml) (Figura 1). Con consecuencias sin precedentes, el huracán provocó la destrucción de casi 95 % de la infraestructura de la parte terrestre de Providencia y Santa Catalina, la masa foliar del bosque y afectó manglares, praderas de pastos marinos y arrecifes de coral. El propósito de este estudio es documentar la magnitud general del impacto de Iota en las formaciones de arrecifes de coral alrededor de las islas.

Figura 1 A) Mapa del suroccidente del mar Caribe que muestra la isla de Providencia y Santa Catalina con la trayectoria aproximada de huracán desde tormenta tropical hasta huracán categoría 5 (Centro Nacional de Huracanes-NOAA), y B)estaciones en este estudio. 

Como parte de la “Operación Cangrejo Negro” establecida por el gobierno colombiano a través del Sistema Nacional Ambiental-SINA y tres semanas después de que Iota impactara las islas, se realizaron estimaciones visuales (SCUBA) para evaluar 11 formaciones representativas de arrecifes coralinos en zonas someras del norte, parte de la barrera de arrecifes, las terrazas de arrecifes de coral ubicadas en el lado de sotavento y las formaciones de parche lagunar dentro del Parque Nacional Natural Old Providence McBean Lagoon, entre 2 y 17 m de profundidad (Figura 1, Tabla 1). Estimaciones de la severidad del daño dentro de cada estación (~ 200 m2) fueron categorizadas independientemente por cada buzo investigador (cinco buzos) quienes estimaron la proporción de cobertura coralina que fue impactada por el paso del huracán (0 - 100 %), la cuál fue luego categorizada con un valor de puntuación entre 0 y 5 de acuerdo a la metodología propuesta por Beeden et al. (2015). Valores dentro del rango de 1-3 son referidos como daño menor a moderado a nivel de colonia / daño menor a nivel estructural, mientras que valores de 4 y 5 son referidos como daños severos a nivel de colonia / extremos a nivel estructural (Tabla 1). Aunque estos estimados son aproximaciones, una vez en superficie se realizó un consenso con el equipo investigador para minimizar el sesgo. Estas valoraciones complementaron la evaluación cualitativa realizada por Sánchez et al. (2020), quienes evaluaron sitios más profundos alrededor de la isla.

Tabla 1 Categorización del impacto de los sitios evaluados en las islas Providencia y Santa Catalina. 

Se observó un impacto generalizado en 72 % de las estaciones de ambos lados de la isla. El daño se concentró en áreas poco profundas (5-7 m) y generalmente fue variable dentro de las formaciones coralinas. Aproximadamente 45 % de los sitios presentaron daños con un impacto bajo a medio-bajo (10-20 %, categoría < 2) y 17 % mostró daños medios a moderados (20-30 %, categoría 3). En particular, Point 30, Juanita’s Place y Marcela’s Place (Tabla 1, Figura 1), presentaron daños estructurales más altos (hasta 30 %) en comparación con las otras estaciones. En estos sitios, observamos áreas con estructura de arrecife parcialmente colapsada y escombros de coral con una remoción parcial de octocorales gorgonáceos (Figura 2).

Figura 2 Impactos observados en las islas. A. colonia volcada cubierta por arena. B. esponja desprendida observada en canales de arena sobre escombros, C. - F. Orcibella annularis fragmentada y volcada junto con octocorales adheridos encontrados en las estaciones que presentaron el mayor impacto. 

Point 30 es un arrecife de parche ubicado en la zona lagunar y el sustrato está dominado por escombros de arena y coral junto con formaciones de coral como Orbicella annularis-faveolata y octocorales. En este sector observamos la presencia de cascajo y roca reciente expuesta, así como colonias volcadas y fragmentadas, especialmente O. annularis y octocorales cubiertos de arena. El parche de arrecife de Juanita’s Place ubicado en el borde de la isla Santa Catalina en un área conocida localmente como Channel Shoal (Figura 1), fue el sitio con la cobertura de coral vivo más alta registrada (~ 34 %). Grandes colonias masivas de O. annularis y O. faveolata (algunas de más de 2 m de altura) y Pseudodiploria strigosa constituyeron el fondo junto con Porites astreoides y el coral foliáceo Agaricia agaricites. Se evidenciaron colonias principalmente de O. annularis y P. strigosa fragmentadas y volcadas. En esta estación, se observó un daño a manera de “franjas” conspicuas, posiblemente causadas por corales desprendidos y grandes rocas que fueron transportadas a través del arrecife por las corrientes del fondo (p.ej., Woodley et al., 1981; Edmunds y Witman 1991). Marcela’s Place, es un parche de arrecife ubicado en el lado oriental de la isla en la laguna arrecifal, con buen desarrollo de grandes colonias masivas de O. annularis y O. faveolata, así como de P. strigosa y Siderastrea siderea. En este lugar se observó un impacto considerable, especialmente en O. annularis y O. faveolata. La mayoría de las colonias que se encontraron en el borde del arrecife de parche cerca de los fondos de arena fueron impactadas, volcadas y algunas terminaron cubiertas por arena y escombros. Particularmente para O. annularis, se observó que el mayor daño fue en colonias con crecimiento columnar-lobulado bajo los efectos de la bioerosión. De manera similar, también se vieron colonias afectadas de P. strigosa que presentaban un pedúnculo delgado.

Se observó un blanqueamiento generalizado de los corales en todas las estaciones evaluadas probablemente asociado más con el aumento de temperatura previo al huracán (~ 30 °C), como lo habían documentado Rodríguez-Ramírez y Reyes-Nivia (2008) después del huracán Beta en 2005. Este fenómeno ha sido registrado en otras partes del Caribe, donde la actividad de los huracanes con frecuencia se correlaciona con eventos de blanqueamiento generalizados (Manzello et al., 2007). Asimismo, se registra la presencia de algunas colonias de P. strigosa, S. siderea, Favia fragum, Montastraea cavernosa, A. agaricites y A. cervicornis afectadas por enfermedades de banda negra, banda blanca y mancha oscura (Gil-Agudelo et al., 2009; Navas-Camacho et al., 2010). Algunas preguntas surgen a partir de esta evaluación preliminar como ¿Cuál es el alcance de los corales para recuperarse luego del impacto del huracán? y ¿Es el tiempo entre eventos como este suficiente para que la comunidad coralina retorne a niveles pre-huracán? De este estudio se puede concluir que el impacto del Iota ocurrió a lo largo de las islas de manera generalizada principalmente en zonas someras estructuradas por corales masivos de Orbicella spp., sin embargo, fue focalizado dentro de las áreas coralinas relacionado con daños menores a moderados a nivel de colonia y daños menores a nivel de estructura arrecifal.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a David Alonso, Diana Isabel Gómez, Centro de Buceo Blue Life-San Andrés, y a la tripulación de “El Explorador” por todo el apoyo logístico. El apoyo financiero estuvo a cargo de Invemar y Coralina. Durante este estudio, CEG fue financiado por una beca Postdoctoral Minciencias-Invemar (848-2019). Agradecemos a Carlos G. Muñoz quien aportó comentarios constructivos en versiones preliminares de este manuscrito. Esta es la contribución 1329 de Invemar

REFERENCIAS

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Recibido: 11 de Marzo de 2021; Aprobado: 31 de Agosto de 2021

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