Un estudio pionero realizado por investigadores del Instituto de Física Interdisciplinaria y Sistemas Complejos (IFISC, UIB-CSIC) en las Islas Baleares de España ha revelado patrones espaciales universales en los arrecifes de coral de todo el mundo, sin importar su ubicación.
Este hallazgo proporciona nuevos conocimientos para la conservación y restauración de los arrecifes, ya que vincula sus estructuras a principios matemáticos. La Universidad de las Islas Baleares (UIB) destacó este estudio en un comunicado, que fue publicado en la revista Global Ecology and Biogeography.
Propiedades espaciales universales
La investigación muestra que los arrecifes de coral de todo el planeta presentan propiedades espaciales universales, como geometrías fractales y patrones macroecológicos coherentes, sin importar su ubicación geográfica.
El estudio fue llevado a cabo por un equipo del IFISC en colaboración con la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST). Esta investigación proporciona una visión sin precedentes de la estructura y distribución de los arrecifes de coral a escala mundial.
Datos del estudio
El estudio fue posible gracias a la disponibilidad inédita de una cartografía de los arrecifes de coral tropicales, el Allen Coral Atlas (ACA). Esta cartografía se basa en imágenes de satélite de los satélites Planet, que fueron clasificadas mediante aprendizaje automático utilizando información adecuada sobre el terreno.
El equipo, compuesto por Àlex Giménez-Romero, Manuel Matías y Carlos Duarte, recopiló un inventario exhaustivo de más de 1.500.000 arrecifes de coral tropicales individuales de aguas poco profundas. El área total de estos arrecifes suma más de 50.000 km².
Leyes universales en arrecifes
El autor principal del estudio, Giménez-Romero, destacó el descubrimiento de «tres leyes universales comunes en todas las provincias de arrecifes de coral». Explicó que «la distribución de la frecuencia de tamaños y la distribución de la distancia entre arrecifes siguen leyes de potencia».
Esto significa que, aunque la mayoría de los arrecifes son pequeños, unos pocos son excepcionalmente grandes, creando un patrón predecible que se mantiene constante en diferentes regiones.
Patrones fractales en arrecifes
El hallazgo de leyes de escala comunes en las provincias coralinas, que corresponden a zonas distantes sometidas a diferentes condiciones ambientales e hidrodinámicas, fue inesperado. Estas condiciones son importantes impulsoras del desarrollo de los arrecifes de coral, lo que plantea interrogantes sobre los mecanismos detrás de este comportamiento universal.
Los investigadores también demostraron que los arrecifes de coral desarrollan patrones fractales intrincados. «Descubrimos que los arrecifes de coral tienen una dimensión fractal perimetral», explicó Giménez-Romero, indicando que estas dimensiones fractales permiten comprender la complejidad y rugosidad de las estructuras de los arrecifes.
Implicaciones para la conservación
Manuel Matías añadió que «una dimensión fractal perimetral de 1.3 indica que los límites de los arrecifes de coral son más complejos que una línea suave (dimensión 1), pero menos intrincados que las costas extremadamente enrevesadas (dimensión 2)».
La dimensión fractal superficial de 1.6 sugiere una complejidad estructural significativa, que parece crucial para sustentar la biodiversidad marina. Las conclusiones del estudio tienen implicaciones importantes para los esfuerzos de conservación y restauración de los arrecifes de coral.
Interacciones biológicas y físicas
Comprender estas propiedades espaciales universales es crucial para cuantificar la escala de esfuerzo necesaria para conservar y restaurar estos ecosistemas vitales. Además, debería orientar la morfología de los corales restaurados.
El análisis del equipo sugiere que los patrones observados se deben probablemente a interacciones muy conservadas entre procesos biológicos, físicos y químicos a lo largo de escalas de tiempo geológicas.
Nuevas vías de investigación
Este descubrimiento abre nuevas vías para la modelización del crecimiento de los arrecifes, ya que los patrones observados deberían cumplir el comportamiento universal observado. Esto aumentará la comprensión de estos ecosistemas complejos.
La investigación revela que los arrecifes de coral tienden a evolucionar desde formas simples y redondeadas a otras más complejas y alargadas. «Nuestro análisis sugiere que, a medida que los arrecifes crecen, desarrollan estructuras fractales cada vez más intrincadas», explicó Giménez-Romero.
Esta evolución sigue patrones matemáticos consistentes en diferentes localizaciones geográficas. La investigación aporta una perspectiva nueva sobre las formaciones de arrecifes de coral y los mecanismos subyacentes.
Relevancia para políticas ambientales
Establece las bases para futuros estudios que exploren los factores que impulsan estos patrones universales y sus implicaciones para la resistencia de los arrecifes ante los cambios medioambientales globales.
Además de avanzar en la comprensión científica de los ecosistemas de arrecifes de coral, el estudio proporciona ideas valiosas a los responsables políticos y conservacionistas que trabajan para proteger estos hábitats marinos fundamentales.
Fuente: EFE.
