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Un arrecife de coral o arrecife coralino es una estructura subacuática hecha del carbonato de calcio secretado por corales. Es un tipo de arrecife biótico formado por colonias de corales pétreos, que generalmente viven en aguas marinas que contienen pocos nutrientes. Los corales pétreos son animales marinos que constan de pólipos, agrupados en varias formas según la especie, y que se parecen a las anémonas de mar, con las que están emparentados. A diferencia de las anémonas de mar, los pólipos coralinos del orden Scleractinia secretan exoesqueletos de carbonato que apoyan y protegen a sus cuerpos. Los arrecifes de coral crecen mejor en aguas cálidas, poco profundas, claras, soleadas y agitadas.

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A menudo los arrecifes de coral son llamados "selvas del mar", ya que forman uno de los ecosistemas más diversos de la Tierra. Aunque ocupan menos del 0,1 % de la superficie total de los océanos, equivalente a la mitad de la superficie de Francia, son el hábitat de 25 % de todas las especies marinas, incluyendo peces, moluscos, gusanos, crustáceos, equinodermos, esponjas, tunicados y otros cnidarios. Paradójicamente, los arrecifes de coral prosperan a pesar de estar rodeados por aguas oceánicas que proporcionan pocos nutrientes. Son más comúnmente encontrados en aguas tropicales poco profundas, pero también existen, en menor escala, corales de aguas profundas y corales de aguas frías en otras zonas.

Por su situación estratégica entre la costa y el mar abierto, los arrecifes sirven de barrera que protege a los manglares y las praderas de hierbas marinas contra los embates del oleaje; los manglares y praderas de hierbas, a su vez, protegen al arrecife contra la sedimentación y sirven como áreas de reproducción y crianza para muchas de las especies que forman parte del ecosistema del arrecife.

Formación

La mayor parte de los arrecifes de coral se formó después del último periodo glacial, cuando el deshielo (derretimiento del hielo) condujo a la subida del nivel del mar y la inundación de las plataformas continentales. Esto significa que la mayoría de los arrecifes tiene una edad de menos de 10.000 años. Cuando las comunidades coralinas se establecieron en las plataformas continentales, los arrecifes crecieron hacia arriba, siguiendo el ritmo de la subida del nivel del mar. Los arrecifes con un crecimiento demasiado lento se convirtieron en arrecifes ahogados cubiertos por tanta agua que no recibieron suficiente luz para sobrevivir. Algunos arrecifes de coral se encuentran en aguas marinas profundas, alejados de las plataformas continentales, en torno a islas oceánicas y como atolones. La gran mayoría de estas islas es de origen volcánico. Las pocas excepciones tienen un origen tectónico, donde movimientos de las placas tectónicas elevaron el fondo marino hacia la superficie.

En 1842, en su primera monografía, titulada La estructura y distribución de los arrecifes de coral (The Structure and Distribution of Coral Reefs), Charles Darwin expuso su teoría de la formación de atolones, una idea que concibió durante el segundo viaje del Beagle. Postuló que los atolones se formaron por el levantamiento y la subsidencia de la corteza debajo de los océanos. La teoría de Darwin establece una secuencia de tres etapas en la formación de atolones. Comienza con la formación de un arrecife de coral alrededor de una isla volcánica extinta, cuando se desploman, tanto la isla, como el fondo oceánico. En la medida que continúa el hundimiento, el arrecife se convierte en una barrera de coral, y, en última instancia, en un atolón.

Darwin predijo que, debajo de cada laguna se encontraría una base de roca madre, que representa los restos del volcán original. Perforaciones posteriores demostraron que esta teoría era correcta. La teoría de Darwin se basó en su entendimiento de que, los pólipos de coral crecen en las aguas marinas limpias y agitadas de los trópicos, pero que sólo pueden vivir dentro de un rango de profundidad limitado, comenzando justo debajo del nivel de la marea baja. Cuando el nivel de la tierra subyacente lo permite, los corales crecen alrededor de la costa para formar lo que llamó arrecifes bordeantes, los cuales, con el tiempo, pueden crecer desde la costa hacia afuera para convertirse en un arrecife de barrera.

Cuando el fondo marino está subiendo, los arrecifes bordeantes pueden crecer alrededor de la costa, pero los corales que se ven elevados sobre el nivel del mar se mueren y se convierten en piedra caliza blanca. Si el fondo marino se hunde lentamente, los arrecifes bordeantes logran seguir el ritmo de crecimiento hacia arriba, desarrollándose sobre una base antigua de coral muerto, y formando una barrera de coral que encierra una laguna entre el arrecife y la tierra. Puede resultar en un arrecife de barrera que rodea una isla completa, y posteriormente, cuando la isla se hunde bajo el nivel del mar, en un atolón de coral circular, que sigue creciendo en la medida que sube el nivel del mar, formando una laguna central. Los arrecifes de barrera y atolones generalmente no forman círculos completos, ya que suelen ser afectados por los efectos de tormentas. Al igual que el rápido crecimiento del nivel del mar, también el hundimiento rápido del fondo marino puede abrumar el crecimiento del coral, matando a los animales y el arrecife.

Los dos principales variables que determinan la geomorfología, o forma, de los arrecifes de coral son: la naturaleza del sustrato subyacente en el que se apoyan, y la historia de los cambios en el nivel del mar en relación con ese sustrato.

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La Gran Barrera de Coral, cuya formación se inició hace aproximadamente 20.000 años, es un ejemplo de cómo los arrecifes de coral se desarrollaron en las plataformas continentales. En esta época el nivel del mar era 120 m más bajo que en el siglo XXI. Como el nivel del mar subió, el agua y los corales invadieron lo que fueron colinas de la llanura costera australiana. Hace 13.000 años, el nivel del mar había subido a 60 m debajo del nivel que tiene en la actualidad, y muchas colinas de la llanura costera continental se habían convertido en islas. Con la continuación de subida del nivel del mar, el agua sobrepasó las cumbres de la mayoría de las islas continentales, y los corales pudieron cubrir las colinas enteras, formando los actuales cayos y arrecifes. En los últimos 6.000 años, el nivel del mar de la Gran Barrera de Coral no ha cambiado significativamente, y la edad de la estructura viva de los arrecifes modernos, se estima entre 6.000 y 8.000 años. A pesar de que la gran barrera de coral se formó a lo largo de una plataforma continental, y no alrededor de una isla volcánica, los principios de Darwin se aplican también en este caso. Si bien el desarrollo se paró en la fase de barrera de coral, ya que Australia no está a punto de sumergirse, se formó la mayor barrera de coral del mundo, que se extiende por 2.000 kilómetros, a una distancia de 300 -1.000 m de la costa.

Cuando están sanos, los arrecifes de coral tropicales crecen a un ritmo de 1 a 3 cm por año horizontalmente, y entre 1 y 25 cm por año verticalmente. Sin embargo, no pueden crecer por encima del nivel del mar, y, los corales hermatípicos tampoco crecen a profundidades mayores de 150 m, porque necesitan luz solar.

La mayor parte de los arrecifes de coral se componen de esqueletos de coral formados por las colonias coralinas. Sin embargo, fragmentos de conchas y restos de algas calcáreas, como los del género Halimeda, pueden contribuir a la capacidad de los arrecifes de resistir los efectos dañinos de tormentas y otras amenazas. Tales mezclas son visibles en estructuras arrecifales como el atolón Enewetak.

Tipos de arrecife de coral

Los tres principales tipos de arrecife de coral son:

  • Arrecife bordeante o arrecife costero - este tipo se conecta directamente a una orilla costera, o está separado de ella por un canal o una laguna poco profunda.
  • Arrecife de barrera - un arrecife separado de la costa continental o de una isla por un profundo canal o laguna.
  • Arrecife de atolón - un arrecife de barrera, más o menos circular o continuo, que se extiende alrededor de una laguna sin una isla central.

Otras variantes o tipos de arrecifes son:

  • Arrecife de parche - este tipo es una pequeña concentración de arrecife de coral, por lo general dentro de una laguna o ensenada, a menudo circular y rodeada de arena o pasto marino. Los arrecifes de parche son relativamente comunes.
  • Arrecife bordeante inclinada (Apron reef) - muy semejante a un arrecife bordeante, pero más inclinado, que se extiende hacia fuera y hacia abajo desde algún punto o costa peninsular.
  • Arrecife de banco - tiene una forma linear o semicircular, más grande que un arrecife de parche.
  • Arrecife de cinta - un arrecife largo y estrecho, a veces sinuoso, generalmente asociado a una laguna de atolón
  • Arrecife de tabla - un arrecife aislado, acercándose al tipo atolón, pero sin laguna.
  • Habili (del árabe "no nacido") - un tipo de arrecife del Mar Rojo que no llega lo suficientemente a la superficie como para causar un oleaje visible, aunque puede ser un peligro para los buques.
  • Micro-atolón - ciertas especies de corales forman comunidades llamadas micro-atolones. El crecimiento vertical de micro-atolones está limitado por la altura de la marea media. Mediante el análisis de las morfologías de crecimiento, los micro-atolones ofrecen un registro de baja resolución de los patrones de cambio en el nivel del mar. Micro-atolones fosilizados también pueden ser fechados mediante la datación por radiocarbono. Estos métodos han sido utilizados para reconstruir los niveles del mar del Holoceno.
  • Cayos - son pequeñas islas arenosas, de baja altitud, formadas en la superficie de los arrecifes de coral. Material erosionado del arrecife se amontona en ciertas partes del arrecife o de la laguna, formando un área sobre el nivel del mar. Las plantas pueden estabilizar los cayos de manera suficiente, como para convertirlo en un ambiente habitable por los seres humanos. Los cayos ocurren en ambientes tropicales del Pacífico, Atlántico e Índico (incluyendo la Gran Barrera de Coral, el Caribe y la Barrera de Coral de Belice), y proveen tierra habitable y cultivable para cientos de miles de personas.
  • Monte submarino o guyot - cuando un arrecife de coral no puede crecer suficientemente para neutralizar el hundimiento de una isla volcánica, se forma un monte submarino o guyot. La parte superior de los montes submarinos es redondeada, y la de los guyots es plana. La forma aplanada de los guyots se debe a los efectos de la erosión por olas, viento, y procesos atmosféricos.

Biodiversidad

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Los arrecifes de coral forman uno de los ecosistemas más productivos del mundo, proporcionando hábitats marinos complejos y variados, que sustentan una amplia gama de otros organismos. Arrecifes bordeantes justo debajo del nivel de bajamar también tienen una relación mutuamente beneficiosa con manglares a nivel de la marea alta, y las praderas marinas entremedio: los arrecifes protegen los manglares y praderas marinas de olas y fuertes corrientes, que podrían dañarlos o erosionar los sedimentos en los que están arraigadas, en tanto que los manglares y pastos marinos protegen al coral de una afluencia desmesurada de sedimentos, agua dulce y contaminantes. Este nivel adicional de variedad en el medio ambiente es beneficioso para muchos tipos de animales de los arrecifes, que pueden alimentarse en las praderas del mar y utilizar los arrecifes para protección y procreación.

Los arrecifes coralinos son el hogar de una gran variedad de organismos, incluyendo peces, aves, esponjas, cnidarios (que incluye los corales y medusas), gusanos, crustáceos (incluyendo camarón, palemónidos, langostas y cangrejos), moluscos (incluyendo cefalópodos), equinodermos (incluyendo estrella de mar, erizos y pepinos de mar), ascidias, tortugas marinas y serpiente de mar. Sin contar el ser humano, los mamíferos son raros en los arrecifes de coral, siendo la principal excepción las visitas de cetáceos como los delfínes. Algunas especies se alimentan directamente de los corales, mientras que otros se alimentan de las algas del arrecife. La biomasa del arrecife está positivamente relacionada con la diversidad de especies.

Regularmente, los mismos escondites en un arrecife pueden ser habitados por diferentes especies en diferentes momentos del día. Depredadores nocturnos, tales como apogónidos y candiles se esconden durante el día, mientras que damiselas, acantúridos, ballestas, lábridos y peces loro se esconden de anguiliformes y tiburones por la noche.

Corales

Existen varios tipos de corales: los corales blandos o corales ahermatípicos y los corales duros, mejor conocidos como pétreos o corales hermatípicos. En los arrecifes del Indo-Pacífico se han identificado hasta 700 especies, mientras que en el Atlántico hay alrededor de 146 especies y en el Caribe se han descrito 60 especies de corales pétreos. En la subclase Zoantharia o Hexacorallia, y en el orden Scleractinia, se encuentran los arquitectos del suelo marino, formadores de los arrecifes, los corales hermatípicos. Asociados a estos, se encuentran corales blandos (orden Alcyonaria) o córneos (subclase Octocorallia) y el coral de fuego, Millepora alcicornis, de la clase Hydrozoa.

Invertebrados

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Los erizos de mar o los nudibranquios se alimentan de algas. Algunas especies de erizos de mar en particular, tales como el erizo de Lima (Diadema antillarum), pueden desempeñar un papel fundamental en la prevención de la sobrepoblación de algas en los arrecifes de coral.

Un número de invertebrados ocupan el substrato esquelético del coral, ya sea perforando en los esqueletos (a través del proceso de bioerosión) o habitando en grietas pre-existentes. Los animales que perforan la roca incluyen esponjas, bivalvos, moluscos y Sipuncula. Entre los animales que se instalan en el propio arrecife se incluye muchas especies, especialmente los crustáceos y gusanos poliquetos.

Peces

Más de 4000 especies de peces habitan en los arrecifes de coral. Cuando están sanos, los arrecifes de coral pueden producir hasta 35 toneladas de peces por kilómetro cuadrado cada año; en cambio los arrecifes dañados producen mucho menos.

Aves marinas

Los arrecifes de coral forman un hábitat importante para especies de aves marinas, algunas de ellas en peligro de extinción. Por ejemplo, el atolón de Midway en Hawái sustenta casi tres millones de aves marinas, entre ellas dos tercios (1,5 millones) de la población mundial del albatros de Laysan (Phoebastria immutabilis), y un tercio de la población mundial del albatros de patas negras (Phoebastria nigripes). Un total de 17 especies de aves marinas viven en Midway y cada especie tiene sitios específicos para anidar en el atolón. El albatros de cola corta (Phoebastria albatrus) es la especie más rara, con menos de 2.200 aves supervivientes, tras haber sido cazada de manera excesiva por sus plumas a finales del siglo XIX.

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