Blanqueamiento de Corales
Coral Bleaching
Blanqueamiento de Corales Coral Bleaching
El blanqueamiento de los corales es una de las principales causas de la degradación actual de los arrecifes de coral. Es la pérdida de las zooxantelas simbióticas y/o pigmentos que viven dentro de su tejido, debido al estrés ya sea por temperaturas inusualmente altas o bajas, salinidades altas o bajas o sedimentación excesiva. Los episodios de blanqueamiento a gran escala se han producido debido a incrementos de la temperatura del mar; un aumento de la temperatura del agua de sólo 1 a 2 °C por encima de la temperatura máxima normal por 3 a 4 semanas, es suficiente para inducir blanqueamiento. Cuando las anomalías térmicas son severas, incluso los corales centenarios pueden blanquearse. En contraste, cuando las anomalías térmicas son menos intensas, el blanqueamiento es altamente selectivo, con un amplio espectro de respuestas de los corales resistentes versus especies susceptibles. El blanqueamiento puede inhibir la capacidad del coral para recuperarse del daño tisular a pequeña escala, aumentar la mortalidad parcial o total, reducir el éxito de la reproducción, o aumentar la susceptibilidad a enfermedades u otras tensiones.
Sistema satelital de alerta temprana de Blanqueamiento de Corales 1-km (SATcoral) Satellite-based Early Warning System for Coral Bleaching 1-km
Metodología del SATcoral
SATcoral Methodology
La metodología implementada en el Sistema Satelital de Alerta Temprana de Blanqueamiento de Coral 1-km (SATcoral) como parte del Sistema de Información y Análisis Marino Costero (SIMAR) de la CONABIO se basa en el enfoque de NOAA Coral Reef Watch, pero partiendo de una nueva serie de tiempo de la temperatura superficial del mar nocturna satelital 1-km diaria, generada como parte del SATMO-SIMAR.
La herramienta tecnológica SATcoral permite a tomadores de decisiones estar informados sobre posibles eventos de blanqueamiento en los corales asociados a un estrés térmico acumulado, y con ello, implementar oportunamente planes de respuesta / acciones encaminadas su conservación, así como garantizar los planes de su restauración.
1. Temperatura Superficial del Mar Nocturna Satelital 1-km diaria (NSST)
Daily 1-km Satellite Nighttime Sea Surface Temperature (NSST)
La NSST [°C] es un producto del Sistema Satelital de Monitoreo Oceánico (SATMO) del SIMAR que combina dos fuentes de productos diarios de la temperatura superficial del mar (sólo nocturna), derivado por sensores remotos satelitales y apoyado por datos in-situ para dos períodos de tiempo consecutivos al que se le ha aplicado una máscara de tierra personalizada:
1. OSTIA [1-Oct-1981 al 31-May-2002] (5 km remuestreado a 1 km):
Global Ocean OSTIA Sea Surface Temperature and Sea Ice Reprocessed. (SST_GLO_SST_L4_REP_OBSERVATIONS_010_011) (Good et al., 2020). CMEMS. https://doi.org/10.48670/moi-00168.
Good, S.; Fiedler, E.; Mao, C.; Martin, M.J.; Maycock, A.; Reid, R.; Roberts-Jones, J.; Searle, T.; Waters, J.; While, J.; Worsfold, M. The Current Configuration of the OSTIA System for Operational Production of Foundation Sea Surface Temperature and Ice Concentration Analyses. Remote Sens. 2020, 12, 720, https://doi.org/10.3390/rs12040720
2. GHRSST-MUR [1-Jun-2002 al día anterior al presente] (1 km):
GHRSST Multiscale Ultrahigh Resolution (MUR) – Level 4 Global Foundation Sea Surface Temperature Analysis (v4.1). (MUR-JPL-L4-GLOB-v4.1). A Group for High Resolution Sea Surface Temperature (GHRSST).
JPL MUR MEaSUREs Project. 2015. GHRSST Level 4 MUR Global Foundation Sea Surface Temperature Analysis (v4.1). Ver. 4.1. PO.DAAC, CA, USA. Dataset accessed at http://dx.doi.org/10.5067/GHGMR-4FJ04
2. Climatología mensual ajustada de la Temperatura Superficial del Mar Nocturna Satelital 1-km (1985-2012) (NOAA-M-NSST-C)
Monthly Satellite Nighttime Sea Surface Temperature adjusted Climatology 1-km (1985-2012) (NOAA-M-NSST-C)
La evaluación del estrés térmico por calor en los arrecifes de coral requiere conocimiento de la temperatura base histórica (climatología) con la misma resolución espacial para identificar y evaluar temperaturas anómalas.
Desde 1997, el programa Coral Reef Watch (CRW) de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) ha utilizado productos derivados de satélites para monitorear el estrés térmico que conduce al blanqueamiento masivo de los corales.
En 1997 se desarrolló la Climatología “Heritage” 50 km CRW-NOAA (sobre los 0.5 grados de resolución) (1985-1990 y 1993; omitiendo los datos de 1991-92 que se vieron afectados por la contaminación por aerosoles hasta un año tras la erupción del Monte Pinatubo el 15 de junio de 1991), utilizando valores de la temperatura superficial del mar (SST) solo nocturnos para eliminar el problema del calentamiento de la superficie durante el día y evitar la contaminación por reflejos solares (Liu et al. 2012, 2013).
En 2007 se desarrolló el conjunto de productos de Climatología Enhanced 50 km (E-50) CRW-NOAA, construidos a partir de los valores de SST de Pathfinder v5.0 (1985-2006), incluyendo mayor cobertura de los datos de TSM de 50 km en ubicaciones costeras (debido a la inclusión de valores de temperatura satelitales de píxeles de aguas costeras), mientras que los productos Heritage solo proporcionaron valores para píxeles de 50 km que eran enteramente oceánicos (Heron et al. 2014).
En el 2015 se desarrolló la Climatología 5 km CRW-NOAA (NOAA-M-NSST-C) que utiliza el registro de 28 años de datos climáticos de la NOAA para SST diaria de 4 km del radiómetro avanzado de muy alta resolución Pathfinder versión 5.2 SST (PFv5.2) (1985-2012). Para ello, no se llenaron los pixeles vacíos y se excluyeron los datos anteriores a 1985 (1982-1984) debido a preocupaciones sobre los valores en los píxeles costeros (sesgo de frío). Solo se utilizaron datos satelitales nocturnos para evitar efectos potencialmente significativos de la variación diurna en la SST y para representar mejor las anomalías de temperatura en las profundidades donde se encuentran los corales (Heron et al. 2013). Esta climatología se ajustó utilizando las tendencias de temperatura locales para que coincida con la anterior climatología de 50 km Heritage de CRW-NOAA. Luego, la climatología mensual ajustada al sesgo se volvió a conectar a los productos SST 5 km de NOAA; por lo que, aunque se utilizan datos de 1985-2012, el ajuste aplicado por la NOAA hace que el resultado represente el período entre 1985-1990 más 1993 (Heron et al., 2015) (https://coralreefwatch.noaa.gov/product/5km/methodology.php).
El Sistema Satelital de Alerta Temprana de Blanqueamiento de Corales 1-km (SATcoral) del SIMAR utiliza la Climatología mensual ajustada de la temperatura superficial del mar nocturna satelital 1-km (1985-2012) (NOAA-M-NSST-C), a 1-km remuestreado de 5-km de resolución espacial.
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Liu, G., C.M. Eakin, J.L. Rauenzahn, T.R.L. Christensen, S.F. Heron, J. Li, W. Skirving, A.E. Strong, and T. Burgess (2012) NOAA Coral Reef Watch’s Decision Support System for Coral Reef Management. Proc 12th Int Coral Reef Symp, 2012.
Liu, G., J.L. Rauenzahn, S.F. Heron, C.M. Eakin, W.J. Skirving, T.R.L. Christensen, A.E. Strong, J. Li (2013) NOAA Coral Reef Watch 50-km Satellite Sea Surface Temperature-Based Decision Support System for Coral Bleaching Management, NOAA Technical Report NESDIS 143. NOAA/NESDIS. College Park, MD. 33pp.
Heron, S.F., G. Liu, J.L. Rauenzahn, T.R.L. Christensen, W.J. Skirving, T.F.R. Burgess, C.M. Eakin, and J.A. Morgan (2014) Improvements to and Continuity of Operational Global Thermal Stress Monitoring for Coral Bleaching. Journal of Operational Oceanography 7: 3-11.
Heron, S.F. M.L. Heron, W. Pichel (2013) Thermal and radar overview. pp.285-312 in: Goodman, J.A., et al. (eds.) Coral Reef Remote Sensing: A Guide for Mapping, Monitoring and Management. Springer, New York, NY, USA. 436pp.
Heron, S.F., Liu G., Eakin C.M., Skirving W.J., Muller-Karger F.E., Vega-Rodriguez M., De La Cour J.L., Burgess T.F.R., Strong A.E., Geiger E.F., Guild L.S., Lynds S. (2015). Climatology Development for NOAA Coral Reef Watch’s 5-km Product Suite. Technical Report NESDIS 145. National Oceanic and Atmospheric Administration’s National Environmental Satellite, Data, and Information Service, Coral Reef Watch, College Park, MD. 21 p. https://dx.doi.org/10.7289/V59C6VBS
3. Máximo de la Climatología Mensual ajustada de la Temperatura Superficial del Mar Nocturna Satelital 1-km (1985-2012) (NOAA-MXM-NSST-C)
Maximum Monthly Satellite Nighttime Sea Surface Temperature adjusted Climatology 1-km (1985-2012) (NOAA-MXN-NSST-C)
El NOAA-MXM-NSST-C se define entonces como el más cálido de los 12 valores climatológicos medios mensuales para cada píxel, indicando el límite superior de la temperatura “habitual”.
Es un producto satelital conformado por una imagen cuyos píxeles contienen los valores máximos de la serie de la NOAA-M-NSST-C a 1-km remuestreado de 5-km de resolución espacial.
4. Hotspot Satelital 1-km diario de blanqueamiento de corales (DHS)
Daily 1-km Satellite Coral Bleaching HotSpots (DHS)
El DHS es la anomalía positiva de la NSST, respecto al NOAA-MxM-NSST-C.
Es decir, DHS (°C)= NSST – NOAA-MxM-NSST-C
Los valores de DHS o HotSpot oscilan entre 0 y 5 °C. Valores de 1 °C o más indican estrés térmico por calor que podrían derivar en el blanqueamiento de los corales y se destacan en gradientes de colores desde el amarillo y naranja, al rojo y marrón.
5. Grado de Calentamiento Semanal Satelital 1-km diario de blanqueamiento de corales (D-DHW)
Daily 1-km Satellite Coral Bleaching Degree Heating Week (D-DHW)
El D-DHW [°C-Weeks] es una medida del estrés térmico marino diario por calor acumulado desde Enero 1, 1982, a partir de datos de la NSST registrados por satélite desde Octubre 1, 1981, con una resolución espacial de 1 km.
La escala del D-DHW oscila entre 0 y 20 ºC-Weeks; sin embargo, se han registrado valores superiores.
Se calcula diariamente después del cálculo del DHS, como la sumatoria de los DHS >= 1ºC de los últimos 84 días o de las últimas 12 semanas (incluyendo el día del cálculo). Está directamente relacionado con el momento y la intensidad del blanqueamiento de los corales.
Finalmente la suma de los DHS se divide por 7 para que el D-DHW se exprese como un producto semanal.
Si el estrés por calor acumulado continúa aumentando y:
– el valor del D-DHW es mayor o igual a 0 °C-semana (y es menor que 4 °C por semana), existe el riesgo de un posible blanqueamiento.
– el valor del D-DHW es mayor o igual a 4 °C-semana (y es menor que 8 °C por semana), existe el riesgo de un probable blanqueamiento significativo.
– el valor del D-DHW es mayor o igual a 8 °C-semana (y es menor que 12 °C por semana), está presente el blanqueamiento y es probable una mortalidad de corales sensibles al calor.
– el valor del D-DHW es mayor o igual a 12 °C-semana (y es menor que 16 °C por semana), está presente el blanqueamiento y es probable una mortalidad moderada de múltiples especies.
– el valor del D-DHW es mayor o igual a 16 °C-semana (y es menor que 20 °C por semana), está presente el blanqueamiento y es probable una mortalidad severa del Arrecife (>50% de los corales)
– el valor del D-DHW es mayor o igual a 20 °C por semana, está presente el blanqueamiento y es probable una mortalidad casi completa del Arrecife (>80% de los corales).
6. Alerta Satelital 1-km diaria de Blanqueamiento de Corales (CBA)
Daily 1-km Satellite Coral Bleaching Alert (CBA)
El producto CBA está basado en el D-DHW, considerando sus posibles combinaciones con los valores del DHS, y se representa mediante 8 niveles de alerta (Tabla 1).
Tabla 1. Niveles de estrés de la Alerta satelital 1-km diaria de Blanqueamiento de Corales (CBA). Se considera productos térmicos diarios satelitales de 84 días previos al cálculo, contando el día del cálculo: Hotspot satelital 1-km diario de blanqueamiento de corales (DHS) y el Grado de calentamiento semanal satelital 1-km diario de blanqueamiento de corales (D-DHW).
7. Alerta Satelital 1-km diaria de Blanqueamiento de Corales (máximo 7-días) (CBA-7day-Max)
Daily 1-km Satellite Coral Bleaching Alert (7-day maximum) (CBA-7day-Max)
Es CBA-7DAY-MAX es un producto basado en el estrés térmico por calor en corales que se calcula secuencialmente después del cálculo de la CBA.
Constituye el valor máximo reportado para el CBA durante los 7 días previos (incluyendo el día de cálculo) y se representa mediante 8 niveles (Tabla 1).
8. Alerta Satelital Regional 1-km diaria de Blanqueamiento de Corales (máximo 7-días) (R-CBA-7day-Max)
Daily 1-km Regional Satellite Coral Bleaching Alert (7-day maximum) (R-CBA-7day-Max)
El R-CBA-7day-Max se determina en particular para varias zonas predefinidas de arrecifes coralinos dentro de las Áreas Naturales Protegidas Marinas, considerando la CBA-7day-Max sobre la base de 8 niveles de estrés térmico por calor (Tabla 1).
El R-CBA-7day-Max se genera operacionalmente cada día desde Enero 1, 1982, usando datos de NSST estimados satelitalmente desde Octubre 1, 1981.
La alerta regional R-CBA-7day-Max constituye una tabla de atributos asociado a cada una de las regiones virtuales predefinidas basados en 194 polígonos, y se determina a partir del cálculo del Percentil 90% de la suma acumulativa (del 100%) de los datos válidos del producto CBA-7day-Max, tomando en cuenta los valores y la definición según la Tabla 1 (Fig. 1).
Los criterios de selección de las 194 regiones virtuales predefinidas que conforma el R-CBA-7day-Max considera los 45 países que integran la región del SIMAR e incluye: (1) los límites marinos de la Zona Económica Exclusiva; (2) los límites del Mar Territorial; (3) las Áreas Naturales Protegidas Marino Costeras; (3) la distribución global de arrecifes de coral (basado en un buffer de 20 km alrededor de los arrecifes de coral); y (4) la Carta Batimétrica General de los Océanos para extraer la máxima profundidad de cada uno de los polígonos.
Nota: El percentil 90% de una serie de datos es aquel que incluye el 90% de los datos muestreados. Para obtener el percentil 90% se deben contar, para el área de trabajo, de todos los píxeles que hay para cada una de las 8 alertas o clases (Tabla 1). Posteriormente se calcula qué porcentaje relativo al total de datos hay en cada una de las clases. Después se van sumando los valores de los % partiendo de la clase 1 ordenadamente hasta la clase 8. Cuando la suma sea => (igual o mayor) a 90 entonces habremos encontrado la clase que se corresponde al percentil 90%.
Figura 1. Ocho niveles de estrés de la Alerta satelital regional 1-km diaria de blanqueamiento de corales (máximo 7-días) (R-CBA-7day-Max), para las regiones predefinidas del SATcoral-SIMAR.
Forma de citar SATcoral:
Cerdeira-Estrada, S., R. Martell-Dubois, J. Valdez-Chavarin, L. Rosique-de la Cruz, H. Caballero-Aragón, E. Santamaria-del-Angel, J. López-Perea, S. Perera-Valderrama, F. Muller-Karger, and R. Ressl. 2025. “SATcoral: Satellite-based Early Warning System for Coral Bleaching 1-km in Marine-Coastal Information and Analysis System (SIMAR).” Conabio. Available online: https://simar.conabio.gob.mx/alertas/#blanqueamientocorales-satcoral. Accessed on March 12, 2025.
ANIMACIONES
Alerta satelital regional 1-km diaria de blanqueamiento de corales (máximo 7-días) (R-CBA-7day-Max)
Proyecto Corales de Ciencia Ciudadana iNaturaList - Monitoreo de Arrecifes Coralinos: blanqueamiento y enfermedades Citizen Science Coral Project on iNaturalist - Monitoring of Coral Reefs: Bleaching and Diseases
Junto al SATcoral se activó dentro de la aplicación iNaturalist el proyecto “Monitoreo de Arrecifes Coralinos: blanqueamiento y enfermedades”, una red social de ciencia ciudadana de reportes de blanqueamientos de coral que recopila información obtenida por voluntarios y servirá para calibración y validación del sistema de alerta. A través de esta red social de ciencia ciudadana se puede contribuir al conocimiento científico de la naturaleza de México.
Proyecto de Ciencia Ciudadana SATcoral-Collect: BLANQUEAMIENTO Y ENFERMEDADES EN CORALES SATcoral-Collect Citizen Science Project: Bleaching and diseases in corals
SATcoral-Collect es un proyecto de ciencia ciudadana para documentar la ocurrencia de eventos de blanqueamiento y de enfermedades en arrecifes de coral del Golfo de México, el Mar Caribe y el Pacífico nororiental tropical. La información recolectada apoya a los gobiernos a una adecuada toma de decisiones en relación a la conservación de los arrecifes coralinos y la concientización en la sociedad por su conexión con el cambio climático. Este proyecto forma parte del Sistema Satelital de Alerta Temprana de Blanqueamiento de corales 1-km (SATcoral), adjunto al Sistema de Información y Análisis Marino Costero (SIMAR). SATcoral-Collect es un desarrollo de la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO) en México, en colaboración con el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (ICMyL-UNAM), y el Centro de Investigaciones Marinas de la Universidad de La Habana (CIM-UH).
Boletín diario de la Alerta satelital de Blanqueamiento de Corales
El Sistema Satelital de Alerta Temprana de Blanqueamiento de Coral 1-km (SATcoral) se basa en una nueva serie de tiempo de la temperatura superficial del mar nocturna satelital 1-km diaria.
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