Perspectivas sobre el efecto del Cambio Global Actual sobre las tasas de calcificación en arrecifes coralinos. Ocean. Luis...
 
<ul><li>Calcificación </li></ul><ul><ul><li>Proceso mediante el cuál los corales forman CaCO 3 </li></ul></ul><ul><ul><li>...
<ul><li>La Tasa de Calcificación(TS) esta controlada por; </li></ul><ul><ul><li>Temperatura Superficial Oceánica </li></ul...
<ul><ul><li>   (arag.) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Aún cuando    > 1, su decremento tiene por consecuencia decremento...
HCO - CO 3 -2 CO 2(ac) En el contexto de Cambio Global reciente los modelos de la respuesta de la calcificación deben cons...
<ul><li>Los cambios en la calcificación arrecifal fueron estimados por la combinación de los resultados del modelo y las r...
<ul><li>Modelo acoplado del ciclo del carbono (CSIRO) </li></ul><ul><ul><li>Proyecciones del calentamiento oceánico </li><...
El habitat arrecifal fue definido como la región oceánica donde la TSO annual es >18ºC (Vaughan, 1919) Los cambios en la c...
CCE Control CCE Control 1995 <ul><li>Figure 2. Simulated changes within the coral reef habitat (see methods for descriptio...
Predicción de la TSO de 28.2ºC para el 2100 = Dentro de los límites optimos del hábitat arrecifal El efecto sobre la reduc...
Figure 3. Annual mean percentage change in coral reef calcification relative to pre-industrial levels (1880) for control e...
<ul><li>Es importante reconocer que los resultados del modelo, estan enfocados a la TC  </li></ul><ul><li>No concideran ef...
<ul><li>La incorporación del cambio en   arag. En el modelo hace mas realista la proyección. </li></ul><ul><li>Se debe co...
 
<ul><li>Varias de las suposiciones que Hacen McNeil y colaboradores, no estan sustentadas por la evidencia existente sobre...
Calcificación: relación con TSO y   arag <ul><li>Los autores asumen que la calcificación es la suma de dos respuestas lin...
Calcificación de Porites: Relación con la temperatura <ul><li>La relación obtenida de Lough y Barnes 2000, no es una verda...
Otras respuestas a la temperatura McNeil et al 2004, en su modelo, omiten la posibilidad de blanqueamiento coralino. En un...
<ul><li>En la literatura se ha reportado que el incremento de temperatura tambien tiene efectos negativos sobre; </li></ul...
 
<ul><li>Trabajos previos del grupo de J. Klaypas y otros, se cuestionan el efecto que la acidificación oceánica tendrá sob...
<ul><li>554 organismos </li></ul><ul><li>44 arrecifes </li></ul><ul><li>23º a 29º </li></ul><ul><li>Pacifico Indo Pacifico...
<ul><li>Criticas; </li></ul><ul><ul><li>Omisión de efectos reportados debidos al incremento de temperatura </li></ul></ul>...
<ul><li>No hubo omisión, al contrario, también se toma en cuenta otros trabajos que reportan una variedad de mecanismos de...
Linea solida CCE Linea punteada control El modelo fue alimentado con valores calculados de   arag, derivados de medicione...
Las proyecciones de este trabajo son más realistas que las de Kleypas, et al 1999, puesto que están basadas en un modelo d...
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  1. 1. Perspectivas sobre el efecto del Cambio Global Actual sobre las tasas de calcificación en arrecifes coralinos. Ocean. Luis Roberto Robles
  2. 3. <ul><li>Calcificación </li></ul><ul><ul><li>Proceso mediante el cuál los corales forman CaCO 3 </li></ul></ul><ul><ul><li>Ligado al sistema de los carbonatos </li></ul></ul><ul><ul><li>Aumento del CO2 atmosférico  Acidifi-cación Oceánica (AO) </li></ul></ul><ul><ul><li>20 – 60% decremento de la calcificación coralina para el 2100 </li></ul></ul>Esquema del sistema de los carbonatos y del proceso de calcificación de los corales, (modificado de Doney S.C. 2006)  =1
  3. 4. <ul><li>La Tasa de Calcificación(TS) esta controlada por; </li></ul><ul><ul><li>Temperatura Superficial Oceánica </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Diversos trabajos *, reportan incremento proporcional de TC con TSO </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Lough & Barnes 2000 encuentran esta correlación significativa positiva entre 554 Porites sp, del Pácifico TSO (23ºC - 29ºC) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Carricart-Ganivet 2004 reportó TC casi dos veces mas senitiva a TSO para Montastrea sp , Atlántico </li></ul></ul></ul>Tasa de Calcifica-ción Montastrea sp., en función de la TSO. (Obtenida de Carricart-Ganivet 2004) TC gr.CaCO 3 /cm 2 ·año TC gr.CaCO 3 /cm 2 ·año TSO ºC TSO ºC
  4. 5. <ul><ul><li> (arag.) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Aún cuando  > 1, su decremento tiene por consecuencia decremento en la TC </li></ul></ul></ul> Arag TC mM CaCO 3 /cm 2 ·año PCO 2  atm CO 3 -2  M /Kg (Modificada de Langdon C. 2000) TC en función del valor de saturación W (Modificada de Langdon C. 2000 6 1 pH TA DIC
  5. 6. HCO - CO 3 -2 CO 2(ac) En el contexto de Cambio Global reciente los modelos de la respuesta de la calcificación deben considerar tanto el efecto del incremento en TSO como el decremento en el valor de  debido a la AO Proporción de las especies del C, con la variación del pH, (Modificada de Millero, et al 1994) *Material del curso de Oc. Química. pK, dependientes de la Temp.
  6. 7. <ul><li>Los cambios en la calcificación arrecifal fueron estimados por la combinación de los resultados del modelo y las relaiones empíricas entre TC, TSO y  arg. </li></ul>
  7. 8. <ul><li>Modelo acoplado del ciclo del carbono (CSIRO) </li></ul><ul><ul><li>Proyecciones del calentamiento oceánico </li></ul></ul><ul><ul><li>Proyecciones del cambio en  arag. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>DIC </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>AT </li></ul></ul></ul><ul><li>Control </li></ul><ul><ul><li>No se incluye los efectos de calentamiento atmosférico </li></ul></ul><ul><li>Climate Change Experiment (CCE) </li></ul><ul><ul><li>IS92a (1900 – 2100) </li></ul></ul><ul><ul><li>Efectos sobre  arag. Por incremento de TSO y cambios en la circulación oceánica </li></ul></ul><ul><ul><li>La retroalimentacion del cambio climático sobre  arag. = diferencia entre Control y CCE </li></ul></ul>
  8. 9. El habitat arrecifal fue definido como la región oceánica donde la TSO annual es >18ºC (Vaughan, 1919) Los cambios en la calcificación debidos al cambio de  arag., (mMCaCO 3 /m 2 ·dia) 41.56  -81.9 (Langdon 2000) Los cambios en la calcificación debidos al incremento en la TSO (grCaCO 3 /cm 2 ·año) 0.33TSO-7.07 (Lough y Barnes 2000) Calentamiento de la superficie oceánica y la desaceleración en la circulación termohalina pueden reducir la capacidad del oceano de almacenar CO 2 atrop. hasta en un 20% para el 2100 Los resultados del modelo representan un promedio sobre toda la comunidades arrecifales, no toma en cuenta condiciones locales
  9. 10. CCE Control CCE Control 1995 <ul><li>Figure 2. Simulated changes within the coral reef habitat (see methods for description). </li></ul><ul><li>Mean sea surface temperature and </li></ul><ul><li>Mean aragonite saturation state (  arag). Dotted line denotes the control experiment while the solid black line denotes the climate change experiment. The observed mean aragonite saturation state for the year 1995 (3.8 ± 0.15) is also shown. The solid grey line is the aragonite saturate state assuming thermodynamic equilibration with atmospheric CO2 concentrations (IS92a) with constant alkalinity (2270 mmol/kg) and is used to show the potential bias making such an assumption without con- sidering climate change impacts. </li></ul>28.2ºC
  10. 11. Predicción de la TSO de 28.2ºC para el 2100 = Dentro de los límites optimos del hábitat arrecifal El efecto sobre la reducción del  arag. debido al cambio climático será ~25% mayor para 2100 Los cambios en la calcificación debidos al incremento en la TSO (grCaCO 3 /cm 2 ·año) 0.33TSO-7.07 (Lough y Barnes 2000) El efecto en la calcificación arrecifal asociada al calentamiento de la superficie oceánica sobrepasa al efecto asociado con el decremento de  arag. La TC se recupera hasta los niveles preindustriales para 1995 y para 2100 es ~35% mayor.
  11. 12. Figure 3. Annual mean percentage change in coral reef calcification relative to pre-industrial levels (1880) for control experiment (dashed lines) and climate change experiment (solid lines). The green lines show the projected changes from variations in aragonite saturation state while the red lines show the projected changes associated with ocean warming. The combined climate change response is shown by the solid black line. For comparison, the solid blue line is equivalent to previous projections [Kleypas et al., 1999; Muller et al., 2004] that calculate Warag from thermodynamic equilibration of atmospheric CO2. Lough y Barnes 2000 reportaron un incremento en la calcificación de los arrecifes de la Gran Barrera Arrecifal cercana al 4% entre 1900-1979. Modelo 0 al 1%
  12. 13. <ul><li>Es importante reconocer que los resultados del modelo, estan enfocados a la TC </li></ul><ul><li>No concideran efectos adversos como el blanqueamiento coralino. </li></ul><ul><li>Los datos utilizados estan basados en la sensitividad térmica de Porites , </li></ul><ul><li>Aunque es posible otros límites de tolerancia térmica para otros géneros </li></ul><ul><li>Porites y Montastrea ( mencionados en este trabajo) crecen 23ºC - 29ºC </li></ul>
  13. 14. <ul><li>La incorporación del cambio en  arag. En el modelo hace mas realista la proyección. </li></ul><ul><li>Se debe considerar que distintos corales responden de forma diferente a los cambios en TSO y  arag. </li></ul><ul><li>Para entender mejor el destino de las comunidades arrecifales, es preciso experimentar sobre una variedad de especies coralinas con modelos que consideren cambios en TSO y  arag. </li></ul>
  14. 16. <ul><li>Varias de las suposiciones que Hacen McNeil y colaboradores, no estan sustentadas por la evidencia existente sobre los limites de crecimiento y calcificación de los corales. </li></ul>
  15. 17. Calcificación: relación con TSO y  arag <ul><li>Los autores asumen que la calcificación es la suma de dos respuestas lineares </li></ul><ul><ul><li>La respuesta de la calcificación a las variaciones de Warag. Es una respuesta lineal </li></ul></ul><ul><ul><li>La respuesta de la calcificación al incremento de la temperatura no es lineal </li></ul></ul>Marshall y Clode 2004
  16. 18. Calcificación de Porites: Relación con la temperatura <ul><li>La relación obtenida de Lough y Barnes 2000, no es una verdadera curva calcificación:temperatura </li></ul>Diferentes condiciones oceangráficas debidas al amplio rango latitudinal Amplia variación en la química de los carbonatos Diferencias genéticas para la adaptación local TSO media <~27ºC
  17. 19. Otras respuestas a la temperatura McNeil et al 2004, en su modelo, omiten la posibilidad de blanqueamiento coralino. En un evento de blanqueamiento, aún cuando los corales sobrevivan, la calcificación se reduce e incluso se detiene
  18. 20. <ul><li>En la literatura se ha reportado que el incremento de temperatura tambien tiene efectos negativos sobre; </li></ul><ul><li>Metabolismo </li></ul><ul><li>Reproducción </li></ul><ul><li>Resistencia a las enfermedades </li></ul><ul><li>Asentamiento larval </li></ul>La probabilidad a la adaptación/aclimatación a estas condiciones adversas, puede resultar en una simbiosis coral/alga menos productiva. La TSO no incrementa de manera gradual (existe importante variación estacional) . La definicion de habitat arrecifal es incorrecta, puesto que los límites los definen en base a la temperatura y los arrecifes tienen una veriedad de limitantes mas además de la temperatura
  19. 22. <ul><li>Trabajos previos del grupo de J. Klaypas y otros, se cuestionan el efecto que la acidificación oceánica tendrá sobre la calcificación de los corales </li></ul><ul><li>Mc Neil et al 2004 propone una respuesta a partir de un modelo preciso que toma en cuenta cambios en la TSO, la circulación oceánica y la actividad biológica </li></ul>
  20. 23. <ul><li>554 organismos </li></ul><ul><li>44 arrecifes </li></ul><ul><li>23º a 29º </li></ul><ul><li>Pacifico Indo Pacifico </li></ul><ul><li>La Temperatura media annual fue obtenida a partir de su relación con la TC, que fue obtenida a partir de la densitometría </li></ul><ul><li>La correlación es lineal en el rango de temperatura 23 to 29°C </li></ul>Calcificación: relación con TSO y  arag
  21. 24. <ul><li>Criticas; </li></ul><ul><ul><li>Omisión de efectos reportados debidos al incremento de temperatura </li></ul></ul><ul><ul><li>No es válido suponer que la calcificación es la suma de dos respuestas lineales (Temp.  arag.) </li></ul></ul>
  22. 25. <ul><li>No hubo omisión, al contrario, también se toma en cuenta otros trabajos que reportan una variedad de mecanismos de adaptación/aclimatación </li></ul><ul><li>Reconocen que el efecto sumado de temperatura y  arag., es una relación mas compleja que la propuesta por Kleypas et al 1999. </li></ul>
  23. 26. Linea solida CCE Linea punteada control El modelo fue alimentado con valores calculados de  arag, derivados de mediciones in situ de DIC y AT utilizando la relación propuesta por Langdon 2000 para la predicción de estos valores La curva de calibración Temperatura: Calcificación, es válida (con certeza estadística explica el 83% de la variación) Esto sería imposible si existiera una adaptación local a diferentes condiciones de temperatura
  24. 27. Las proyecciones de este trabajo son más realistas que las de Kleypas, et al 1999, puesto que están basadas en un modelo de Cambio Climático inducido por cambios en TSO, DIC, AT y  arag., y no sólo un cambio basado en un calentamiento de TSO de 2ºC McNeil, et al 2004, nuca propone una expansión del hábitat arrecifal como lo propone Kleypas, et al 2005. Uno de los propósitos mas importantes de este trabajo es promover mas experimentos basados en modelos más completos para responder mejor a la pregunta central de la discusión. ¿?

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