Investigadoras y guardaparques recurren a la cartografía 3D para mapear corales en Isla del Coco

Monitorear los arrecifes coralinos y rocosos en el Parque Nacional Isla del Coco mediante mapas tridimensionales, ya es posible y guardaparques del Área de Conservación Marina Coco (ACMC) e investigadoras de la organización Innoceana lo están haciendo.

Dos expediciones, realizadas en 2021 y 2022, permitieron levantar la línea base, es decir, realizar el mapeo que servirá como punto de comparación. De esta manera, los datos obtenidos en los próximos años se podrán comparar con estos modelos de referencia y así observar cambios a lo largo del tiempo.

Este mapeo tridimensional, realizado gracias a fotogrametría, permite ver la cobertura de corales y algas, detectar enfermedades y blanqueamiento así como aumento o disminución de la rugosidad o complejidad del arrecife.

Estos mismos parámetros ya los miden los guardaparques mediante el Protocolo Nacional de Monitoreo Ecológico (PRONAMEC). Los modelos 3D lo que vienen es a complementar esta información para así tener un panorama más detallado de la salud del ecosistema y así orientar la toma de decisiones de manejo.

La idea es realizar estos mapeos tridimensionales dos veces al año (uno en estación seca y otro en estación lluviosa) en los mismos sitios donde se aplica el PRONAMEC, precisamente para que los datos sean comparables. De hecho, se capacitó a los guardaparques en la técnica de modelado tridimensional y la organización donó el equipo necesario: una cámara con carcasa submarina y un dron.

A esta cartografía 3D, Innoceana la llama “El suelo de cristal” y ya se ha utilizado para estudiar los pastos marinos en Tenerife, Islas Canarias (España). En Costa Rica, la organización decidió aplicarla en corales y también se podría ampliar su uso a otros ecosistemas.

“¿Se acuerdan de esa imagen de una bola de cristal donde se puede ver el futuro? Pues el océano es como ese cristal, ya que podemos ver los corales y, a partir de ellos, proyectar escenarios futuros. Si los corales no están bien, pues nuestro futuro tampoco lo estará”, explicó Laura Vanopdenbosch, bióloga marina de Innoceana, en una conferencia de presentación del proyecto.

 ¿Cómo se monitorean los corales?

 En el PRONAMEC, los guardaparques marcan un transecto de 40 metros de largo que sirve para delimitar el área de estudio. Allí se toman datos como porcentaje de corales duros y algas, especies y densidad de peces y macroinvertebrados (especificando en algunos como pez loro y león así como un tipo de erizo) así como el índice de rugosidad.

Para medir la rugosidad, se extiende una cadena de 10 metros siguiendo el contorno del fondo por todo lo largo del transecto. Ese dato se ingresa a una fórmula matemática y el resultado es el índice.

Se aplica exactamente la misma metodología en cinco arrecifes coralinos y cinco arrecifes rocosos, tanto en aguas someras como profundas. Y este monitoreo se realiza dos veces al año, en estación seca y lluviosa.

 La metodología que emplea la cartografía tridimensional se basa en el mismo transecto, solo que se centra en un cuadrante de 10 x 10 metros. Este cuadrante permitirá generar el mapa 3D a partir de fotogrametría, es decir, se toman fotografías alrededor del arrecife, en diferentes ángulos, previendo que las imágenes se superpongan.

Posteriormente, utilizando el software Metashape de Agisoft, se ingresan los datos de las imágenes superpuestas y esto permite crear el modelo 3D del arrecife. En Isla del Coco se están haciendo mapas tridimensionales de 100 metros cuadrados y cada uno de ellos requiere unas 400 fotografías.

A la fecha se tienen mapeados 4.800 metros cuadrados de arrecifes con esta técnica, los cuales conforman la línea base. Además, todos los mapas están georreferenciados con el objetivo de que los corales puedan ser rastreados a lo largo del tiempo.

De estos mapas se pueden extraer datos como cobertura de sustrato, pudiéndose ver porcentaje de coral vivo y muerto, así como aquellos afectados por blanqueamiento o enfermedades. También se mide el porcentaje de cobertura de algas.

Entonces, por ejemplo, en el sitio identificado como Chatham - Profundo se evidenció un alto porcentaje de corales saludables (90%) con un 8% de cobertura de algas; mientras que, en Pan de Azúcar – Somero, se observó 65% de coral sano y 20% de algas.

En cuanto a la rugosidad, se hace un corte en el modelo 3D y, con ayuda del programa Gwyddion, se calcula el índice. En todos los sitios mapeados, tanto en 2021 como 2022, se obtuvieron altos índices de rugosidad.

Esta es una buena noticia, porque una alta rugosidad indica que el arrecife es complejo y, por tanto, beneficioso para la vida marina. “Un arrecife puede tener una alta cobertura de coral vivo, pero una baja complejidad arrecifal, con lo cual se limitan los espacios para refugio y protección, y por consiguiente puede traer una baja riqueza, abundancia y biomasa de peces e invertebrados”, se lee en el documento de PRONAMEC.

Según Vanopdenbosch, se aprovechó el parámetro de rugosidad para comparar ambas metodologías: “hemos comparado el dato de rugosidad que nos da el modelo 3D con el dato del monitoreo clásico en algunos sitios y sí notamos diferencias. La rugosidad que se saca con la cadena es mucho menor y esto tiene todo el sentido, porque la cadena que se usa para hacer las mediciones no abarca todas las depresiones (huecos) que sí son visibles en el mapa 3D. Aunque sí vimos que la tendencia general es igual”.

Estos mapas tridimensionales se complementan con otros bidimensionales que se hacen mediante las imágenes obtenidas por los vuelos de dron y aprovechando la claridad del agua en Isla del Coco. “El modelo aéreo permite tener una idea general de la cobertura total de coral y se podrá ver el crecimiento o decrecimiento del arrecife en el tiempo”, dijo Vanopdenbosch.

Los corales alertan

Para la bióloga de Innoceana, los datos del mapeo 3D se volverán “más interesantes en el tiempo, porque se podrán ver los cambios”.

Esto porque los corales duros son los formadores de los arrecifes al fijar carbono y calcio, los cuales utilizan para formar su esqueleto de carbonato de calcio. Y esta es una de las contribuciones que estos ecosistemas hacen a la mitigación del cambio climático.

Actualmente, los arrecifes cubren 0,2% del suelo marino, pero dan soporte a más del 25% de las especies marinas, ya que proveen de hábitat y refugio a diversidad de organismos. Asimismo, estos ecosistemas funcionan de viveros de especies de interés pesquero. Además, los corales proporcionan de atractivo turístico y son fuente de activos para el desarrollo de medicamentos.

También protegen a las comunidades costeras de la erosión, las tormentas y los huracanes, los cuales se intensifican conforme se va incrementando la temperatura global.

En este sentido, el monitorear sistemáticamente los corales permite observar cambios en el tiempo y alertar de situaciones que pudieran estarse dando, las cuales pondrían en jaque los servicios ecosistémicos que los arrecifes brindan a las personas.

Lamentablemente, los corales se ven amenazados por la contaminación y el incremento de la temperatura, lo cual les puede causar estrés, blanqueamiento y enfermarlos debido a la presencia de virus y bacterias.