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Alertas tempranas ante las amenazas a la biodiversidad marino costera

Early warnings on threats to marine-coastal biodiversity

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 (SATcoral) Satellite-based Early Warning of Coral Bleaching System

Metodología del SATcoral 

SATcoral Methodology 

     

La metodología implementada en el Sistema Satelital de Alerta Temprana de Blanqueamiento de Coral (SATcoral) como parte del Sistema de Información y Análisis Marino Costero (SIMAR) de la CONABIO se basa en el algoritmo  de NOAA Coral Reef Watch, pero partiendo de la temperatura satelital del mar diaria a 1 km.


  • Temperatura superficial del mar nocturna diaria (NSST) (1 km)

      Daily Night Sea Surface Temperature (NSST) (1 km)

    

      La NSST (1 km) es un producto diario 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, que han sido reproyectados y remuestreados desde diferentes resoluciones espaciales (con máscara de tierra personalizada) [°C]: 

 

          (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 


  • Climatología mensual ajustada de la temperatura superficial del mar nocturna (1985-2012) (NOAA-M-NSST-C) (1 km REMUESTREADO DE 5 KM)

      Monthly nighttime Sea Surface Temperature adjusted Climatology (1985-2012) (NOAA-M-NSST-C) (1 km resampled from 5 km)

     

      La evaluación del estrés térmico 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 (SATcoral) del SIMAR utiliza la Climatología mensual ajustada de la temperatura superficial del mar nocturna (1985-2012) (NOAA-M-NSST-C), previa interpolación de 5 km a 1 km de resolución espacial. 

   

—   

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 

 

   

  • Máximo de la climatología mensual ajustada de la temperatura superficial del mar nocturna (1985-2012) (NOAA-MxM-NSST-C) (1 km remuestreado de 5 km)

      Maximum monthly nighttime Sea Surface Temperature adjusted Climatology (1985-2012) (NOAA-MXN-NSST-C) (1 km resampled from 5 km)

         

      El máximo de la climatología media mensual de la TSM 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 imágen cuyos píxeles contienen los valores máximos de la serie de la Climatología mensual ajustada de la temperatura superficial del mar nocturna (1985-2012) (NOAA-M-NSST-C) (1 km remuestrado de 5 km).

   


  • Hotspot satelital diario 1-km de Blanqueamiento de Corales por estrés térmico (DHS)

      Daily 1-km Satellite Thermal Stress Coral Bleaching HotSpots (DHS)

      

      Es la anomalía positiva de la Temperatura Superficial del Mar nocturna diaria (NSST) (1 km)  respecto al Máximo de la climatología mensual ajustada de la temperatura superficial del mar nocturna (1985-2012) (NOAA-MxM-NSST-C) (1 km). En resumen: DHS = NSSTNOAA-MxM-NSST-C


  • Grado de calentamiento semanal satelital 1-km diario de blanqueamiento de corales (D-DHW)

      Daily 1-km Satellite Coral Bleaching Degrees Heating Week (D-DHW)

      

      Es una medida del estrés térmico que está disponible desde el 1ro. de octubre de 1981. Se calcula diariamente después del cálculo del Hotspot satelital diario 1-km de Blanqueamiento de Corales por estrés térmico (DHS), como la sumatoria de los DHS >= 1ºC de los últimos 84 días (incluyendo el día del cálculo). Finalmente la suma de los DHS se divide por 7 para que el D-DHW se exprese como un producto semanal. 


  • Alerta satelital diaria de Blanqueamiento de Corales 1-km (CBA)

      Daily 1-km Satellite Coral Bleaching Alert (CBA)

      

     Es un producto basado Grado de calentamiento semanal satelital 1-km diario de blanqueamiento de corales (D-DHW), considerando sus posibles combinaciones con los valores del Hotspot satelital diario 1-km de Blanqueamiento de Corales por estrés térmico (DHS), y se representa mediante 8 niveles de alerta (según definición Tabla 1).


Tabla 1. Niveles de estrés de la Alerta satelital diaria de Blanqueamiento de Corales 1-km (CBA). Se considera productos térmicos diarios satelitales de 84 días previos al cálculo, contando el día del cálculo: Hotspot satelital diario 1-km de Blanqueamiento de Corales por estrés térmico (DHS) y el Grado de calentamiento semanal satelital 1-km diario de blanqueamiento de corales (D-DHW).

NIVELES
  • Alerta satelital diaria de Blanqueamiento de Corales 1-km (máximo de los últimos 7 días) (CBA-7day-Max)

      Daily 1-km Satellite Coral Bleaching Alert (Last 7-day Maximum) (CBA-7day-Max)

      Es un producto raster basado en el estrés térmico en corales que se calcula secuencialmente después del cálculo de la Alerta satelital diaria de Blanqueamiento de Corales 1-km (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).

    


  • Alerta satelital regional diaria de blanqueamiento de corales 1-km (máximo de los últimos 7 días) (R-CBA-7day-Max)

      Daily 1-km Regional Satellite Coral Bleaching Alert (Last 7-day Maximum) (R-CBA-7day-Max)

      Se determina para las zonas de arrecifes coralinos localizadas dentro de Áreas Naturales  Protegidas Marinas a partir de la Alerta satelital diaria de Blanqueamiento de Corales 1-km (máximo de los últimos 7 días) (CBA-7day-Max) sobre la base de ocho niveles de estrés térmico (según Tabla 1). 


Los ocho niveles de alerta regional R-CBA-7day-Max no constituyen un raster sino un archivo (filas/columnas) (Fig. 1). Se basa 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 colores y la definición según la Tabla 1. Son productos que se generan operacionalmente cada día desde el 1 de enero de 1982, usando datos de temperatura del mar desde el 1 de octubre de 1981.

Figura 1. Ocho niveles de estrés de la Alerta satelital regional diaria de blanqueamiento de corales 1-km (máximo de los últimos 7 días) (R-CBA-7day-Max), para las regiones predefinidas del SATcoral-SIMAR.


    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%.

 

Alerta satelital regional diaria de blanqueamiento de corales 1-km (máximo de los últimos 7 días) (R-CBA-7day-Max)

Proyecto de Ciencia Ciudadana iNaturaList - Monitoreo de Arrecifes Coralinos: blanqueamiento y enfermedades iNaturalist Citizen Science Project: Coral Reef Monitoring: Bleaching and Disease

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 (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). 

 

 

 

Alertas tempranas

 

 

 

Sargazo pelágico Pelagic sargassum

Llegada masiva del sargazo pelágico a la costa Massive arrival of pelagic sargassum to the coast

El sargazo que llega a las costas del Caribe se compone de las especies de macroalgas pardas Sargassum natans y S. fluitans, estas flotan libremente en la superficie del mar formando parte de la flora oceánica de regiones tropicales y subtropicales. El sargazo es un hábitat de cría y refugio para especies migratorias. Puede albergar a más de 120 especies de peces e invertebrados y provee de alimento a especies en peligro de extinción y de importancia comercial como las tortugas marinas y los atunes. Su origen inicial era el Mar de Sargazos, sin embargo, recientemente se ha observado su desarrollo en el norte del Ecuador, acumulándose frente a las costas de Brasil y África, y gracias a las corrientes marinas, entran al Gran Caribe.

La afluencia masiva inusual de sargazo (mareas doradas) al Caribe en los últimos años, está provocando consecuencias nocivas en la zona costera, con una gama de amplios efectos ecológicos y de gran duración. Su florecimiento inusual en el océano se asocia con un mayor aporte de nutrientes precedente tal vez de ríos y quizás de origen antropogénico (fertilizantes industriales y detergentes). El sargazo crece rápidamente a partir de residuos orgánicos de todo tipo se convierten en nutrientes que fertilizan a la macroalga, lo que provoca que su biomasa se duplique cada 18 días, rebasando por mucho el equilibrio ecológico. Se asocia también al incremento de la  temperatura de los mares, cambios en las corrientes marinas y se especula que nutrientes del polvo del desierto del Sahara podrían igualmente ocasionar su crecimiento acelerado.

Alertas tempranas

El Sargazo que llega de forma natural en cantidades pequeñas a las playas juega un papel en el alimento de las playas y es un elemento importante en la estabilidad de las líneas costeras. Las plantas de las dunas de arena necesitan nutrientes del sargazo y muchas aves marinas dependen de la vida marina acarreada en el sargazo como alimento.

Alertas tempranas

Cuando el sargazo se acumula y descompone en grandes cantidades produce sulfuro de hidrógeno. Exposiciones prolongadas pueden causar efectos al ser humano, como náuseas, lagrimeo en los ojos, dolores de cabeza y pérdida de sueño. Quienes padecen de asma podrían experimentar problemas de aireación. La acumulación masiva y deterioro del sargazo afecta la calidad de las playas y con esto la actividad turística y pesquera. El sargazo tiene impacto en los equipos de pesca y motores, complicaciones de poder o maniobrabilidad, especialmente cuando se pesca de noche.

Su acumulación exagerada y descomposición en la costa (marea marrón) pasa de ser un evento ecológico a una fuente de contaminación nociva para especies y ecosistemas colindantes. La marea marrón puede reducir la luz y el oxígeno en las zonas donde se acumula, y provocar afectación y la muerte de especies marinas. 

Alertas tempranas

Puede causar acidificación del agua favoreciendo la tasa de crecimiento de las algas bentónicas y desfavoreciendo a los corales y el pasto, llegando a causar pérdida de estos últimos y provocando la erosión de playas. También puede afectar a las poblaciones de tortugas marinas, pues no pueden llegar a las playas a desovar. 

Alertas tempranas

Sistema satelital de alerta temprana de Sargazo (SATsum) Satellite-based Early Warning of Sargassum System

El Sistema satelital de alerta temprana de Sargazo (SATsum) está implementado por la CONABIO como parte del SIMAR sobre la base del conocimiento de algoritmos bio-ópticos del color del océano. Mediante una Antena de Recepción Satelital Virtual (VirSAT) se descargan operacionalmente:

– Imágenes diarias de los sensores MODIS (L1A) a bordo de los satélites AQUA y TERRA de la NASA, de 1 km de resolución espacial, desde enero del 2010. 

Imágenes diarias de los sensores OLCI (Ocean and Land Color Instrument) a bordo de los satélites SENTINEL 3A y 3B de la ESA, de 300 m de resolución espacial, desde junio del 2023.

 

La Alerta de Sargazo a 1 km con Aqua y Terra / MODIS incluye los siguientes productos:

 

– Índice Alternativo de Algas Flotantes

    Alternative Floating Algae Index (AFAI)
 
El AFAI se calcula diariamente para cada paso de los sensores satelitales MODIS (Aqua y Terra) desde el servidor SIMAR-AWS-Conabio a 1 km, según Wang and Hu, 2016, para el área del Océano Atlántico del SIMAR, utilizando SeaDAS de NASA.
 
 
– Promedio diario del Índice Alternativo de Algas Flotantes para los 7 días previos
    Daily average of the Alternative Floating Algae Index for the previous 7 days – MODIS (Mean-AFAI-7days-MODIS)
 
El Mean-AFAI-7days-MODIS se obtiene de los productos: 
(1) Índice Alternativo de Algas Flotantes diario – Aqua / MODIS (AFAI-Aqua) e 
(2) Índice Alternativo de Algas Flotantes diario – Terra / MODIS (AFAI-Terra) 
 
y se determina cada día partir de la designación del promedio de los valores de AFAI diario detectados (MODIS/Aqua&Terra combinado) por pixel para los 7 días previos. 
 
La designación del valor de AFAI promedio en cada píxel se realiza considerando que:  
1. Si no existen datos satelitales (por nubosidad, sunglint, entre otras causas) en los productos AFAI diarios MODIS (Aqua/Terra) para los 7 días previos analizados, entonces se asignará el valor N/A; 
2. Si existen datos satelitales solo para uno de los productos AFAI diarios MODIS (Aqua/Terra) para uno de los 7 días previos analizados, entonces se asignará dicho valor; y
3. Si existe más de un dato satelital de alguno de los productos AFAI diarios MODIS (Aqua/Terra) para los 7 días previos analizados, entonces se asignará el mayor valor.
 
 
 – Promedio diario de la Biomasa de Sargazo húmeda para los 7 días previos
    Daily average of Wet Sargassum Biomass for the previous 7 days (Mean-WSB-7days-MODIS)
 
El Mean-WSB-7days-MODIS El Promedio diario de la Biomasa de Sargazo húmeda para los 7 días previos (Mean-WSB-7days-MODIS) incluye el día del cálculo del producto. Son las toneladas de sargazo que hay en el océano y se calcula diariamente utilizando el producto Mean-AFAI-7days-MODIS, aplicando el modelo descrito por Wang et al 2018.
 

 

– Boletín diario de la Alerta satelital regional de Sargazo

    Daily Bulletin of the Regional Satellite Alert of Sargasso (R-SAS)

 

Se generan dos boletines, cada uno conformado por un archivo PDF descargable que integra los productos operacionales diarios del Sistema Satelital de Alerta Temprana de Sargazo (SATsum) considerando la información de los 7 días previos y el área tanto del Golfo de México como del Mar Caribe (vectorial/SHP):

 

    • Para el Golfo de México (R-SAS-Gulf) 
    • Para el Mar Caribe (R-SAS-Caribbean) 

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Suscríbase a los boletines en Twitter @SIMARConabio:  

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La Alerta de Sargazo a 300 m con SENTINEL 3A y 3B / OLCI incluye los siguientes productos:

 

– Índice Máximo de Clorofila diario – Sentinel-3 / OLCI (Experimental)

  Daily Maximum Chlorophyll Index – Sentinel-3 / OLCI (MCI-OLCI) (experimental)
 
El índice máximo de clorofila diario (MCI), es un índice para detectar Sargassum, macroalgas verdes y cianobacterias, basado en sensores OLCI/Sentinel 3. Se calcula, según Gower et al. 2008, utilizando las radiancias en el tope de la atmósfera (TOA) de tres bandas espectrales para cada pase diurno del satélite, a partir de la siguiente fórmula.
 

MCI = Rrc,NIR – R´rc,NIR

 

donde:    R´rc,NIR= Rrc,RED + (Rrc,SWIR  – Rrc,RED) x [(λNIR – λRED) / (λSWIR – λRED)],

 

que representa la interpolación lineal entre las bandas RED y SWIR. 

 

Donde: 

   λRED:    Longitud de onda 681 nm en la banda roja (RED) del OLCI

   λNIR:    Longitud de onda 709 nm en la banda infrarroja cercano (NIR) del OLCI

   λSWIR:    Longitud de onda 754 nm en la banda infrarroja de onda corta (SWIR) del OLCI 

   RrcRED; RrcNIR; RrcSWIR:   Radiancias en el tope de la atmósfera (TOA) para las longitudes de onda RED, NIR y SWIR.

 

        J. Gower, S. King & P. Goncalves (2008) Global monitoring of plankton blooms using MERIS MCI, International Journal of Remote Sensing, 29:21, 6209-6216, DOI: http://dx.doi.org/10.1080/01431160802178110 

 

Nota sobre el producto insumo: A partir de la recepción de imágenes L2A de ESA-EUMETSAT desde el Sistema de Antenas Virtuales (SAV) integrado en SIMAR, los productos diarios de color del océano MCI-OLCI (L3 Mapped) se generan operacionalmente en los procesadores de SIMAR utilizando SNAP de la ESA, a partir de integrar los pasos diurnos a 300 m de los sensores satelitales Sentinel 3A y Sentinel 3B de ESA-EUMETSAT, compilados del día anterior. 

 
NASA_ModisLogo_TB

Sistema satelital de alerta temprana de Sargazo (SATsum)

Sargazo en el Gran Caribe: Registros de sargazo en mares y costas (SATsum-Collect) Sargasso in the Wider Caribbean: Sargasso records in seas and coasts

SATsum-Collect es un proyecto de ciencia ciudadana para registrar observaciones (formulario con fotos y videos) que documenta la acumulación de sargazo pelágico tanto en la costa (playa, litoral rocoso, manglar), como flotando en los mares del Golfo de México y el Mar Caribe.

 

La información recolectada permite apoyar a los gobiernos a una adecuada toma de decisiones en temas de recogida y disposición final del sargazo, y contribuye a validar el Sistema satelital de alerta temprana de sargazo (SATsum), como parte de la plataforma del SIMAR (Sistema de Información y Análisis Marino Costero) (https://simar.conabio.gob.mx/alertas/#sargazo-satsum).

 

SATsum-Collect es un desarrollo de la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO) en México, en colaboración con el Centro de Investigaciones Marinas (CIM) de la Universidad de La Habana, el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM en México, y el Instituto de Medio Ambiente de la Universidad Internacional de Florida (FIU).

 

Es un proyecto dentro de la aplicación móvil y web gratuita “Epicollect5”.

 

Los datos registrados voluntariamente son de acceso público y podrán exportarse a los formatos CSV y JSON para luego cada quien lo pueda utilizar en sus programas de bases de datos, Excel o de SIG.

 

– Contribuya con su observación voluntaria:

 

Para subir nuevas observaciones (registros) de la presencia o no de sargazo estando ubicado en la costa o el mar: 

  • Descargue e instale “Epicollect5” para Android: https://play.google.com/store/apps/details?id=uk.ac.imperial.epicollect.five  … y luego busque el proyecto: “Sargazo en el Gran Caribe”.  Note que para el proceso de registro en campo desde un celular no se requiere acceso a internet. Una vez que tenga acceso a la internet entonces podrá entrar a la aplicación y subir su observación. 
  • Descargue e instale “Epicollect5” para Apple: https://apps.apple.com/us/app/epicollect5/id1183858199  …  y luego busque el proyecto: “Sargazo en el Gran Caribe”. Note que para el proceso de registro en campo desde un celular no se requiere acceso a internet. Una vez que tenga acceso a la internet entonces podrá entrar a la aplicación y subir su observación. 

Para subir observaciones (registros) históricas de la presencia o no de sargazo a partir de fotos históricas (con coordenadas definidas):

  • Desde una computadora abra su navegador Web y entre al sitio: https://five.epicollect.net/project/sargazo-en-el-gran-caribe  … y luego busque el proyecto: “Sargazo en el Gran Caribe”.   Note que para este proceso no podrá utilizar las aplicaciones del celular debido a que éste no le permitirá introducir las coordenadas de las fotos previamente adquiridas. 

Proyecto de Ciencia Ciudadana iNaturaList: Monitoreo de sargazo pelágico en el Atlántico mexicano Project iNaturalist Citizen Science: Pelagic Sargassum Monitoring in the Mexican Atlantic Ocean

Junto con el SATsum se activó dentro de la aplicación iNaturalist el proyecto Monitoreo de sargazo pelágico en el Atlántico mexicano, a partir de fotografías geoposicionadas, que permite registrar la presencia de sargazo pelágico en el área marina y sus playas vecinas del Golfo de México y el Mar Caribe mexicano. Las observaciones contribuyen a: enriquecer el Sistema Nacional de Información sobre Biodiversidad (SNIB) de la CONABIO; comprender la variabilidad espacio-temporal del sargazo pelágico en la zona marino-costera; evaluar los impactos en las playas y el ecosistema marino-costero; implementar el Sistema de alerta temprana basado en satélites para Sargassum (SATsum) para apoyar la toma de decisiones.

 

Alertas tempranas

Esfuerzos regionales - Información de Sargazo pelágico en el Atlántico Regional Efforts - Information on Pelagic Sargassum in the Atlantic

 

 

Mareas rojas (Florecimientos fitoplanctónicos) Red tides (Phytoplanktonic Blooms)

Florecimientos fitoplanctónicos

Se les llaman mareas rojas debido a que la mayoría de este tipo de eventos (floraciones de microorganismos) se observan como coloraciones rojizas en el agua, aunque también pueden ser visualizados como manchas de de color amarillo, naranja, pardo o verdoso. Las microalgas presentan cromatóforos que son pequeñas esferas formadas por diversos pigmentos (clorofilas, xantofilas y betacarotenos) que participan indirectamente en la fotosíntesis y que aportan la coloración. Sin embargo, hay eventos de florecimientos algales que no presentan coloración visible.

Las mareas rojas pueden ocurrir en cualquier parte, pero se necesita que la concentración de microalgas sea cercana al millón de células por litro para ser visibles. Para lograrlo, son necesarios regímenes adecuados de temperatura, luz, pH, disponibilidad de ciertos nutrientes, y salinidad, además de mecanismos físicos como vientos suaves o ausentes, lluvias y estratificación de la columna del agua. También hay factores antropogénicos como la contaminación orgánica, la cual incrementa anormalmente la cantidad de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo. Mayoritariamente coinciden con períodos de temperatura elevada, su incremento brusco aumenta la velocidad de división celular. Otro requerimiento importante para el crecimiento es la disponibilidad de vitaminas. Las tasas de crecimiento también pueden verse afectadas por la luz solar y la sombra puede jugar un papel importante en su desarrollo. Las mareas rojas pueden verse también favorecidas por procesos naturales, como zonas de surgencia. La duración de la floración es extremadamente variable, desde días hasta meses. Diversos factores, especialmente los mencionados anteriormente, pueden actuar como limitantes para interrumpir el proceso, y a ellos se pueden añadir el control que ejercen los organismos depredadores del plancton.

La proliferación de organismos del fitoplancton no necesariamente tiene que ser dañino. Formalmente, cuando las floraciones algales son dañinas se denominan “floraciones algales nocivas” (FAN). Estas son causadas por un grupo de especies de microalgas entre las cuales  se encuentran dinoflagelados, diatomeas y cianobacterias. Las FAN pueden ser consideradas como tóxicas o no tóxicas. Las FAN de tipo no tóxico corresponden a floraciones de microalgas que, debido a su repentino incremento numérico, afectan la disponibilidad y captación de oxígeno, provocando eventos de mortalidad en peces y otros organismos. Las FAN de tipo tóxico corresponden a floraciones de microalgas que generan sustancias altamente tóxicas en su metabolismo, conocidas con el nombre de toxinas marinas. 

Estas sustancias, en su mayoría resistentes al calor de la cocción habitual, pueden interferir, en muy bajas concentraciones, con procesos fisiológicos normales como la conducción de los impulsos nerviosos, la absorción de agua y de alimentos en el intestino o el procesamiento de la memoria. De acuerdo a sus efectos tóxicos estos compuestos se han clasificado como toxinas marinas paralizantes, neurotóxicas, amnésicas, diarreicas y ciguatéricas. 

 

Las biotoxinas que son producidas por los organismos originadores de marea roja pueden ser concentrados por la filtración de mariscos bivalvos y son encontradas en moluscos, crustáceos y peces. Algunas de estas toxinas pueden causar mortandad de peces, como también reacciones extremas de alergia en poblaciones costeras, afectando así a la salud de la población, el turismo y otras actividades económicas. La ingestión de moluscos o peces tóxicos lleva a una intoxicación cuya gravedad dependerá de la cantidad de toxina ingerida. La sintomatología de la intoxicación por consumo de moluscos contaminados está condicionada por algunos factores, entre otros, la cantidad de mariscos consumidos, el nivel de toxinas de éstos, edad, contenido estomacal al momento de la ingesta del paciente, etc.

La aparición de las mareas rojas constituye un problema sanitario al tener efectos nocivos, constituyendo una seria amenaza tanto a la población que habita los litorales de la costa, como al medio ambiente. Pero además la marea roja afecta a actividades económicas importantes como la pesca, la acuicultura, el turismo, la recreación, así como una importante cantidad de áreas de asentamiento de colonias de aves y mamíferos marinos, debido a que la presencia de especies fitoplanctónicas productoras de toxinas, que se acumulan y afectan a todos los eslabones de la cadena trófica, afectan la diversidad biológica.

Sistema satelital de alerta temprana de florecimientos de fitoplancton (SATfit) Satellite-based Early Warning of Phytoplankton Blooms System

Detección satelital de florecimientos algales para las costas del Golfo de México, el Mar Caribe y el Pacífico nororiental tropical, basado en algoritmos desarrollados a partir de la evaluación de productos satelitales que podrían constituir indicadores de la ocurrencia del fenómeno. El sistema se encuentra en desarrollo en la actualidad.

Sistema satelital de alerta temprana de florecimientos de fitoplancton (SATfit)