Technical ReportPDF Available

Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes.

Authors:

Abstract and Figures

Este reporte técnico estima los daños causados por huracanes a los arrecifes en el Caribe y determina si existe correlación entre las características de los huracanes y de los arrecifes con los daños causados. Los resultados contribuyen a comprender la severidad de los daños causados por los huracanes y a determinar los parámetros que pueden activar un seguro paramétrico cuyos fondos se utilicen para reparar los daños causados a los arrecifes.
Content may be subject to copyright.
DAÑOS CAUSADOS
POR HURACANES A LOS
ARRECIFES DE CORAL EN EL CARIBE
Esmeralda Pérez Cervantes, Fernando Pardo Urrutia, Lorenzo Álvarez Filip,
Fernando Secaira Fajardo, Claudia Ruiz Alvarado, Mariana Alvarez Rocha
2020
Iniciativa Mesoamericana de Rescate de Arrecifes (RA)
Iniciativa de Resiliencia Costera (CRR) de TNC
Y SU CORRELACIÓN CON LAS
CARACTERÍSTICAS DE LOS
HURACANES Y LOS ARRECIFES
DAÑOS CAUSADOS
POR HURACANES A LOS
ARRECIFES DE CORAL EN EL CARIBE
Esmeralda Pérez Cervantes, Fernando Pardo Urrutia, Lorenzo Álvarez Filip,
Fernando Secaira Fajardo, Claudia Ruiz Alvarado, Mariana Alvarez Rocha
2020
Iniciativa Mesoamericana de Rescate de Arrecifes (RA)
Iniciativa de Resiliencia Costera (CRR) de TNC
Y SU CORRELACIÓN CON LAS
CARACTERÍSTICAS DE LOS
HURACANES Y LOS ARRECIFES
AUTORES
Esmeralda Pérez Cervantes - Consultor
Fernando Pardo Urrutia -Consultor
Lorenzo Álvarez Filip -UNAM- Laboratorio de Biodiversidad
Arrecifal y Conservación
Fernando Secaira Fajardo -The Nature Conservancy
Claudia Ruiz Alvarado -MAR Fund - RA
Mariana Alvarez Rocha -Universidad Autónoma de Yucatán
DISEÑO EDITORIAL
Karla Paola Vazquez Mendoza
CITA
Pérez-Cervantes, Esmeralda; Pardo-Urrutia, Fernando; Alvarez-
Filip, Lorenzo; Secaira Fajardo, Fernando; Ruiz Alvarado, Claudia
y Álvarez Rocha, Mariana. 2020. Daños causados por hura-
canes a los arrecifes de coral en el Caribe y su correlación con
las características de los huracanes y los arrecifes. Iniciativa
Mesoamericana de Rescate de Arrecifes - MAR Fund, UNAM
and The Nature Conservancy.
Este estudio fue posible gracias al apoyo financiero de:
El Gobierno de Alemania, a través de KfW; y de la International
Coral Reef Initiative (ICRI), a través del Programade Pequeñas
Donaciones del Programa de las Naciones Unidas para el Medio
Ambiente (UN/UNEP).
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
CONTENIDO
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
1. IMPACTO DE LOS HURACANES EN LOS ARRECIFES DE CORAL vi
2. METODOLOGÍA 4
2.1 ANÁLISIS DEL IMPACTO DE UN HURACÁN EN LOS ARRECIFES 5
2.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS ARRECIFES 5
2.2.1 Cobertura de coral vivo 6
2.2.2 Rugosidad 6
2.2.3 Tipo de arrecife 7
2.2.4 Zona arrecifal 8
2.2.5 Profundidad de arrecife 8
2.2.6 Exposición al viento y al oleaje 8
2.2.7 Fetch 9
2.2.8 Datos de los arrecifes 10
2.3 CARACTERÍSTICAS DE UN HURACÁN 12
2.3.1 Máxima velocidad del viento sostenido 12
2.3.2 Presión central 12
2.3.3 Duración de la exposición del sitio al huracán 12
2.3.4 Distancia mínima entre el huracán y el sitio 13
2.3.5 Velocidad del viento al impacto 13
2.3.6 Marea de tormenta 14
2.4 INDICADORES Y TASAS PARA MEDIR EL DAÑO CAUSADO POR HURACANES 14
2.5 ANÁLISIS INFERENCIAL 15
3. RESULTADOS 16
3.1 DAÑOS A LOS ARRECIFES CAUSADOS POR HURACANES EN EL CARIBE 17
3.1.1 Cambio en cobertura de coral vivo por condición inicial 17
3.1.2 Cambio en la cobertura de coral vivo por velocidad de viento al impacto segregado por
cobertura inicial 20
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
3.2 ANÁLISIS EXPLORATORIO DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS HURACANES
Y LOS ARRECIFES 23
3.2.1 Cambio en la cobertura de coral vivo por condición inicial del sitio segregado por viento
al impacto 23
3.2.2 Cambio en la cobertura de coral vivo por velocidad del viento al impacto 28
3.2.3 Cambio en la cobertura de coral vivo por exposición del sitio 30
3.2.4 Cambio en la cobertura de coral vivo por duración del impacto del huracán (número de snapshots) 32
3.2.5 Cambio en la cobertura de coral vivo por fetch medio del sitio 34
3.2.6 Cambio en la cobertura de coral vivo por viento máximo sostenido medio 36
3.2.7 Cambio en la cobertura de coral vivo por distancia mínima del sitio al huracán 38
3.2.8 Cambio en la cobertura de coral vivo por tipo de arrecife 40
3.2.9 Cambio en la cobertura de coral vivo por zona arrecifal 43
3.2.10 Cambio en la cobertura de coral vivo por profundidad media del sitio 45
3.2.11 Cambio en la rugosidad arrecifal por rugosidad inicial segregado por viento sostenido máximo medio 47
3.2.12 Cambio en la rugosidad arrecifal por tipo de arrecife 48
3.2.13 Cambio en la rugosidad arrecifal por zona del arrecife 48
3.2.14 Cambio en la rugosidad arrecifal por profundidad media 49
3.2.15 Cambio en la rugosidad arrecifal por rugosidad inicial segregado por exposición 49
3.2.16 Cambio en la rugosidad arrecifal por fetch medio 50
3.2.17 Cambio en la rugosidad arrecifal por presión central 51
3.2.18 Cambio en la rugosidad arrecifal por número de snapshots 51
3.2.19 Cambio en la rugosidad arrecifal por distancia mínima al sitio 52
3.2.20 Cambio en la rugosidad arrecifal por marea de tormenta 52
3.3 VARIABLES CON SIGNIFICANCIA ESTADÍSTICA 53
4. CONCLUSIONES 56
5. REFERENCIAS 58
ANEXO 1 61
IMPACTO DE LOS
HURACANES EN LOS
ARRECIFES DE CORAL
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
1
1 IMPACTO DE LOS HURACANES EN LOS ARRECIFES DE CORAL
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 1
DEAD CORAL
& BRANCHING
RUBBLE
STANDING
DEAD CORAL
HEALTHY
CORAL STATE
DEAD CORAL
& NO
COMPLEXITY
Los arrecifes de coral poseen una alta biodiversidad y proporcionan numerosos bienes y servicios
ambientales a la humanidad. Su valor económico a nivel global es aproximadamente treinta y seis billones de
dólares al año (Spalding et. al., 2017). El cambio climático, actividades humanas y los fenómenos naturales
han afectado los arrecifes en el Caribe disminuyendo un 80% la cobertura de coral de 1970 al 2003 (Gardner
et al., 2003; Alvarez-Filip et al., 2011).
IMPACTO DE LOS HURACANES EN
LOS ARRECIFES DE CORAL
Figura 1. Declive gradual de la complejidad arrecifal (extraído de Rogers, et. al. 2017).
Los huracanes son fenómenos naturales que destruyen colonias de coral y causan daños severos (Hughes,
1994); los corales no se han podido recuperar de tales daños debido a las condiciones actuales que dificultan
la regeneración de los arrecifes. El Caribe es impactado por 6.2 huracanes por año en promedio, por lo que
muchos arrecifes son impactados frecuentemente (Taylor y Alfaro, 2005). Los huracanes de alta intensidad
ocasionan un declive abrupto de la cobertura de coral vivo, entre 15% hasta 60% (Gardner et al., 2005 en
Figura 2); los sitios afectados no muestran recuperación de la cobertura durante los 8 años posteriores
(Gardner et al., 2005), periodo promedio de retorno de un huracán. De igual manera, la rugosidad en el
Caribe ha decaído desde 1969 (Alvarez-Filip et al., 2009). Los arrecifes han perdido entre 3% y 17% de su
rugosidad debido al impacto de un solo huracán (Álvarez-Filip et al., 2011 en Figura 3).
IMPACTO DE LOS HURACANES EN LOS ARRECIFES DE CORAL
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
2
Cambio inter-anual en la cobertura
de coral vivo
Velocidad máxima del huracán (nudos)
24
-60
-50
-40
-30
-20
-10
-30
5
12
0
10
20
30
3
50 70 90 110 130 150 170
36
14
6
5
4
23
10
25
36
15
Figura 2. Relación entre la tasa anual de cambio de cobertura de coral vivo y la velocidad de viento máxima del huracán. El
numero en el circulo indica la cantidad de sitios analizados afectados por la velocidad indicada. (extraído de Gardner et al.,
2005).
El objetivo del presente trabajo es estimar los daños causados por huracanes a los arrecifes en el Caribe
y determinar si existe correlación entre las características de los huracanes y de los arrecifes con los daños
causados (ver Figura 3). Los resultados contribuirán a comprender la severidad de los daños causados por
los huracanes y a determinar los parámetros que pueden activar un seguro paramétrico cuyos fondos se
utilicen para reparar los daños causados a los arrecifes.
% de cambio anual
Impacto de los huracanes en la rugosidad
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
Sitios impactados
previo a
colecta de datos.
Sitios impactados
durante el periodo
de colecta de datos.
Sitios no
impactados
por huracanes.
Figura 3. . Cambio en rugosidad (extraído de Álvarez-Filip, et. al. 2011): Los sitios se agruparon por el momento del impacto del
huracán: a) sitios impactados por huracanes previo a la colecta de datos, b) sitios impactados por huracanes durante el período
entre dos colectas de datos, 3) sitios no impactos por huracanes.
1 IMPACTO DE LOS HURACANES EN LOS ARRECIFES DE CORAL
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 3
Daños a los
arrecifes causados
por huracanes
Características de
los arrecifes
Cobertura del coral vivo
Rugosidad
Tipo de arrecife
Profundidad del arrecife
Exposición
Fetch
Pérdida de cobertura
de coral vivo
Pérdida de rugosidad
CORRELACIÓN
Características de
los huracanes
Máxima velocidad del viento
sostenido (kt)
Presión central (mb)
Duración de la exposición del
sitio al huracán y el sitio (m)
Velocidad del viento
al impacto (kt)
Mares de tormenta (m)
Figura 4. Esquema de la correlación entre los daños causados por huracanes, las características del arrecife y las
características del huracán (elaboración propia).
1 IMPACTO DE LOS HURACANES EN LOS ARRECIFES DE CORAL
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 4
METODOLOGÍA
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
2
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 5
METODOLOGÍA
2.1 ANÁLISIS DEL IMPACTO DE UN HURACÁN EN LOS
ARRECIFES
Las características de los arrecifes utilizadas para cuantificar los daños causados por huracanes son
cobertura de coral vivo (CCV) y rugosidad arrecifal. Ambas características son indicadores clave de la salud
del arrecife, son afectadas por los huracanes (ver Figura 2 y Figura 3) y la mayoría de los sitios cuentan con
datos de cobertura de coral vivo por períodos de tiempo prologando, algunos hasta por 50 años. Este estudio
define el impacto causado por un huracán como la diferencia entre las condiciones de cobertura de coral
vivo y rugosidad del arrecife previas al impacto de un huracán y con las condiciones posteriores al impacto.
Se utilizaron los sitios afectados por un solo huracán y con datos de cobertura o rugosidad previo al
impacto y posterior al impacto. Los arrecifes se consideran impactados por un huracán cuando se encuentran
a 100 km o menos de la trayectoria de un huracán (Gardner et. al. 2005; Álvarez-Filip et. al. 2011). Para
seleccionar los sitios se trazó una circunferencia con radio de 100 km alrededor de cada uno y se sobrepuso
con las trayectorias de los huracanes (ver Figura 5).
SITIO
Snapshot
cada 6 hrs
Trayectoria
del huracán
Polígono
(100km
radio)
SITIO
HURACÁN HURACÁN
Figura 5. .Determinación de sitios impactados con un polígono de 100 km de diámetro alrededor de un arrecife (elaboración
propia). Sitio izquierdo se considera impactado y sitio derecho no impactado.
2.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS ARRECIFES
Las características de los arrecifes son condiciones propias de la estructura del sitio, su salud, grado de
desarrollo y su ubicación respecto a su entorno. En este análisis, las características se eligieron considerando
que podrían tener correlación con los daños causados por los huracanes y que existen datos suficientes. Las
características son las siguientes:
METODOLOGÍA
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
6
MUY BIEN
BIEN
REGULAR 10% - 20%
MAL
CRÍTICO
2.2.1 Cobertura de coral vivo
La cobertura de coral vivo es la proporción de área
de coral duro vivo existente dentro de un arrecife.
Se obtiene mediante la división del área coral vivo
entre el área total analizada y se expresa como
porcentaje (i.e. 20% de cobertura de coral vivo). Este
porcentaje es independiente del tamaño de muestra
por lo que aplica igual a sitios pequeños o sitios con
grandes parches arrecifales. La cobertura de coral
vivo es uno de los mejores indicadores de la salud
del arrecife (Huang et al., 2018) aunque no incluye la
diversidad de especies o tipos de coral ni el grado de
desarrollo del arrecife. Desde hace más de 50 años
es comúnmente utilizado en el estudio, conservación
y manejo de los arrecifes de coral (Eddy et al., 2018).
Las metodologías para estimar cobertura de coral
vivo son video transectos, cuadrantes y transectos
simples.
Los sitios se agruparon de acuerdo su cobertura
de coral vivo inicial usando la clasificación propuesta
por Healthy Reef Initiative (HRI) en sus reportes de
salud del arrecife (2008, 2010, 2012, 2014, 2016 y
2018) (ver Tabla 1).
CATEGORÍA Cobertura de coral vivo
Tabla 1. Categorías de cobertura de coral vivo (Healthy
Reefs Initiative [HRI], 2012).
0 -
5%
Cobertura de coral vivo
5% - 10%
20% - 40%
40% - 100%
2.2.2 Rugosidad
El índice de rugosidad es una medida de la
complejidad del arrecife y es el cociente entre la
longitud del contorno del perfil de un arrecife y la
distancia lineal entre el punto de inicio y fin del perfil.
Se mide usando una cadena para medir el contorno
correspondiente sobre el arrecife y se compara con
la distancia en línea recta entre el punto de origen y
el final (ver Figura 6). La rugosidad crea diversidad
de microhábitats en los arrecifes y provee refugio a
muchas especies en distintos ciclos de vida, lo cual
atrae una alta diversidad de especies. La fricción
causada por la rugosidad arrecifal sobre el oleaje
disminuye significativamente su energía (entre 40 y
60%, según Ruiz de Alegria-Arzaburu et al., 2013), lo
cual contribuye a la protección de las costas (Secaira
& Acevedo, ,2017). Por lo tanto, la rugosidad es una
característica clave de la funcionalidad del arrecife y
sufre severos daños ante el impacto de un huracán,
en donde valores cercanos a 1 indican una baja
rugosidad o complejidad y valores más altos son más
complejos, por ejemplo 3.
1m 2m
CADENA
Figura 6. Metodología para determinar el índice de
rugosidad (tomado y modificado de Rogers, C. S. 1994).
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 7
METODOLOGÍA
2.2.3 Tipo de arrecife
Los arrecifes tienen distinto origen geológico y morfológico y Lang et. al. (2010) los clasifica en: atolón,
barrera, costero, plataforma, banco, parche y bajo, los cuales se detallan a continuación:
ATOLÓN:
Es un sistema de arrecifes ovoides irregulares rodeados de aguas profundas. La
cresta del arrecife se encuentra a lo largo del borde de barlovento y poseen una
laguna central con arrecifes de parche.
BARRERA:
Se caracteriza por un sistema de arrecifes lineales, medianos o de borde con una
cresta intermareal casi continua. Los arrecifes que lo componen están orientados
casi en paralelo a la costa y son separados por una laguna.
COSTERO:
Son adyacentes a la costa y cercanos a la misma. Terminan hacia el mar, formando
una bahía o laguna.
PLATAFORMA:
Se caracterizan por ser grandes, someros e irregulares. Algunos presentan una
cresta intermareal, cayos de arena o islas, y lagunas poco profundas.
BANCO:
Hace referencia a un sistema lineal de arrecifes de borde de plataforma con una
cresta intermareal que es más o menos paralelo a la orilla.
PARCHE
Es una estructura de arrecife aislada y/o fusionada que se eleva por encima del
fondo del mar circundante e independiente de un sistema de arrecife más grande.
BAJO:
Una estructura arrecifal sumergida poco profunda con corales en la bahía o en la
laguna y sin otros corales que los bordean.
METODOLOGÍA
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
8
2.2.4 Zona arrecifal
Se refiere a la ubicación entre el mar abierto y la costa, por lo que se clasifican en: zona frontal, cresta
arrecifal, laguna y zona posterior (Lang, et. al. 2010) ( ver Figura 7).
ARRECIFE DE CORAL
ZONA
FRONTAL
CRESTA
ZONA
POSTERIOR LAGUNA
ARREECIFAL
FONDO
BENTÓNICO
PROFUNDIDAD
PASTOS MARINOS
Figura 7. Zonas del arrecife: frontal, cresta, posterior y laguna arrecifal (tomada y modificada de Navarro, E. E., 2020).
ZONA FRONTAL:
Es la parte del arrecife expuesta a mar abierto.
CRESTA ARRECIFAL:
Es la zona más somera y a veces expuesta al aire.
ZONA POSTERIOR:
Es la parte del arrecife que se orientada a la
costa.
LAGUNA:
Es el área poco profunda entre mar abierto y la
costa, delimitada por la cresta del arrecife.
2.2.5 Profundidad de arrecife
Es la distancia vertical entre el nivel medio del mar y el fondo bentónico del arrecife (ver Figura 7).
2.2.6 Exposición al viento y al oleaje
Se refiere a la exposición del sitio con respecto a la dirección del viento dominante, el cual determina la
energía del oleaje que impacta sobre el arrecife y la capacidad del arrecife de adaptarse a esa energía (Lang
et. al., 2010). El viento dominante en el área de estudio es la dirección este-oeste, por lo tanto, los sitios
localizados en las costas al este o en Barlovento son considerando expuestos al viento y los localizados al oeste
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 9
METODOLOGÍA
Sotavento son considerados no
expuestos. Los sitios ubicados
en costas al norte o al sur son
considerados “intermedios” (ver
Figura 8).
2.2.7 Fetch
El fetch se define como la
distancia sobre el agua en la
cual el viento puede soplar sin
interrupción de algún elemento
terrestre como una isla o península
y formar las olas. El viento puede
generar olas con mayor energía y
altura cuando existe una distancia
mayor sin obstáculos (más fetch)
(ver Figura 9). Para calcularlo se
usó el paquete de “R” “Waver”
(InVEST Coastal Vulnerability
Model y Rohweder J. 2008), sobre
INTERMEDIO
BARLOVENTO
DIRECCIÓN DEL
VIENTO Y OLEAJE
SOTAVENTO
SOTAVENTO
INTERMEDIO
Figura 8. Ejemplo de exposición al viento y oleaje de la isla de Cozumel.
la capa del continente americano (Porto Tapiquén C. E., 2015) y la base de datos de las coordenadas de los
sitios analizados. Para el presente estudio se estimó el fetch para las direcciones de viento provenientes de
norte, noreste, este, sureste, sur, suroeste y oeste.
Figura 9. Ejemplo cálculo de fetch.
EXPOSICIÓN+-
METODOLOGÍA
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
10
2.2.8 Datos de los arrecifes
Se encontró información de cobertura de coral vivo para 414 sitios en 48 artículos científicos, 356 en
bases de datos, en 5 reportes y en 5 tesis de licenciatura. Se encontró datos de rugosidad para 44 sitios en
29 artículos científicos, 27 bases de datos y 3 informes. Las bases de datos utilizadas son: el Sistema de
Información Arrecifal del Caribe (SIAC) (base del Laboratorio de Biodiversidad y Conservación Arrecifal
de la UNAM) y la base datos : “Time-series coral-cover data from Hawaii, Florida, Mo’orea, and the Virgin
Islands”:U.S. Geological Survey (Guest, J.R, et al. 2018).
Para los análisis finales se eligieron 245 sitios, con series de tiempo con datos de cobertura de coral
y 37 sitios con datos de rugosidad arrecifal. Para la selección de estos sitios solo se eligieron aquellos
que presentaron impactos por un solo huracán entre dos muestreos consecutivos para poder determinar
una relación causa-efecto. No se utilizaron los datos de los sitios que 1) fueron afectados por más de un
huracán entre muestreos, 2) no fueron afectados por huracanes, o 3) los muestreos no indicaban la fecha de
realización. Los sitios se distribuyen a lo largo de 24 países de la cuenca del Caribe (ver Figura 10 y Tabla 2).
El período entre muestreos de los 245 sitios con datos de cobertura de coral varió de 40 días a 10 años;
el 40.3 % de los sitios tenía períodos menores a 1 año, 26.5% periodos de 1 a 2 años, el 24% entre 2 años y
3 años y el 9.2% más de 3 años. Se analizó la influencia que tuvieron los datos con un período de más de 3
años debido a que es probable que en un período tan largo otros factores causen cambios en la cobertura de
coral, por lo que el cambio reportado no sea atribuible al huracán. Se analizaron los daños a la cobertura de
coral desglosando por período entre muestreos y excluyendo los datos con periodo de más de tres años y
se observó que la tendencia del impacto no cambia (ver Anexo 1). Sin embargo, hay cambios en los valores
máximos de daño mostrando que algunos arrecifes continuaron deteriorándose significativamente. Este
análisis solo se elaboró para datos de cobertura de coral.
25°N20°N15°N
80°W 70°W 60°W
25°N20°N15°N
800
km
0
Figura 10. Ubicación de los sitios de monitoreo obtenidos de las bases de datos consultadas.
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 11
METODOLOGÍA
Tabla 2. Relación del número de sitios obtenidos por país y por año. Países con código ISO 3166-1 alfa-3.
PAÍS
1973
19 74
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1985
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
BLZ
4 4 2 2 84 18 68 44 4 18 48
GTM
6 4 5
MEX
5 15 5 15 2 2 1 1 1 1 6 111 63 24 24 48 18 32 16 14 14 2
HND
78 18 16 52 34 12 70
BHS
33 23 34 35 1
BRB
1 2
BMU
2 2 2 1 2
BES
4 4 3 1 2 2 2 6 1 3 4 4 4
COL
422222
CUB
4 2 2 2 8 8
CUW
4 4 3 1 1 4 4 4 4 4
USA
32 31 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32
NI-CS
1 1 1 1
CYM
2 2
VIR
3 6 3 9 16 11 12 4 4 4 4 4 4 4 4 6 7 7 7 8 8 9 9 9 9 9 9 7 7 7 7 7
JAM
7 5 2 1 1 1 2 2
MTQ
2
PRI
2 3 3 2 2
DOM
2 1
NL-BQ2
1 2 2 2 2
NL-BQ3
1 1 1 1 1 1
SLV
2 4 2 2 2
TTO
22221
VEN
4 6 2 2
TOTAL
4 4 7 3 11 3 2 85 9 31 16 27 10 616 32 40 64 67 51 40 39 50 47 40 46 153 272 109 115 209 75 202 106 97 171 40 1 2
METODOLOGÍA
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
12
2.3.1 Máxima velocidad del viento sostenido
Es el promedio de la velocidad máxima del viento
a 10 metros de altitud sostenida por 1 minuto. Se
mide en nudos (kt).
La velocidad máxima asignada al sitio es la
velocidad máxima reportada en el centro del huracán
que pasó dentro del polígono de 100 kms.
2.3.2 Presión central
Se refiere a la presión barométrica en el centro del
huracán. Se mide en milibares (mb). Dicha variable
está correlacionada con la máxima velocidad del
viento sostenido (r= -0.91, para todos los datos de
la base HURDAT 2); a menor presión central, mayor
velocidad de viento sostenido.
La presión central asignada al sitio es la presión
reportada en el centro del huracán que pasó dentro
del polígono de 100 kms.
2.3.3 Duración de la exposición del sitio al
huracán
Esta característica busca determinar el tiempo
que el huracán estuvo impactando a un sitio. Para
indicar la duración de un huracán en el sitio se utilizó
un indicador sustituto, que es la cantidad de snapshots
que ocurren dentro del polígono de 100 km. Como se
indicó, NOAA reporta un snapshot cada 6 horas, por
lo tanto, el número de snapshots reportados dentro
del polígono permite inferir el tiempo que el huracán
estuvo impactando sobre el sitio.
Este indicador sustituto (número de snapshots) no
puede convertirse en horas de duración del impacto
pues un snapshot dentro del polígono puede significar
que el huracán estuvo desde pocos minutos hasta
menos de 12 horas (Figura 11).
Figura 11. Indicador
sustituto para la
estimar la duración
de la exposición
del sitio al huracán
(elaboración
propia).La duración
es el numero de
snapshot del huracan
que ocurren dentro
de un radio de 100
km alrededor del
sitio (color azul).
2.3 CARACTERÍSTICAS DE UN HURACÁN
Snapshot
no considerado
Polígono con
radio de 100km
alrededor de
un sitio
HURACÁN
Snapshot
considerado
SITIO
El National Hurricane Center (NHC) de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
publica las características de los huracanes, para este trabajo se utilizaron datos de huracanes del Atlántico
de 1851 a 2017, los datos se encuentran en la base de datos HURDAT 2 (https://www.nhc.noaa.gov/data/),
(Landsea y Franklin, 2013). A partir de 2004, los datos son registrados cada 6 horas referidos a un punto en
particular en la trayectoria del ojo del huracán; cada serie de datos es denominado “Snapshot”. Al sobreponer
las trayectorias de los huracanes sobre los polígonos de 100 km de radio alrededor de los sitios objeto de
este estudio se identificaron 44 huracanes (ver Figura 5).
Las variables del huracán que se utilizaron para este estudio son:
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 13
METODOLOGÍA
2.3.4 Distancia mínima entre el huracán y el sitio
Se refiere a la distancia entre el sitio y el ojo del huracán. La distancia mínima entre el sitio y el huracán
es el promedio ponderado del inverso de la distancia del sitio al ojo del huracán de cada snapshot registrado
dentro del polígono (Figura 12).
Figura 12. Método de estimación de la distancia mínima entre el huracán y el sitio (elaboración propia).
Snapshot
SITIO
HURACÁN
Distancia entre
snapshot y el
sitio
Polígono con
radio de 100km
alrededor de
un sitio
2.3.5 Velocidad del viento al impacto
Los vientos del huracán disminuyen conforme se
alejan de su centro. Esta característica hace necesario
determinar si el daño al arrecife está correlacionado
con el viento que ocurre sobre el sitio o con el viento
máximo en el centro del huracán. Para obtener
la velocidad del viento sobre el sitio se calculó la
dispersión de la velocidad del viento alrededor de
cada huracán seleccionado. NHC proporciona la
distancia desde el centro del huracán hacia puntos
ubicados al noreste (NE), noroeste (NO), sureste
(SE) y suroeste (SO) donde ocurren las velocidades
mayores de 64, entre 50-64 ,entre 34-50 y menores
a 32 nudos. Con esta información se generaron
polígonos alrededor del centro del huracán para
cada rango de velocidad de viento (Figura 13).Por lo
tanto, la velocidad de viento al impacto es el rango
de velocidad ocurrida sobre el sitio de estudio.
Figura 13. Rango de velocidad de cada polígono
(elaboración propia).
a b c d
Mayor
a 64 50-64 34-50 Menor
a 34
Mayor
a 118 93-118 63-93 Menor
a 63
d
METODOLOGÍA
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
14
2.3.6 Marea de tormenta
La marea de tormenta es el aumento sobre el nivel del mar debido a la acción del forzamiento del viento
sobre la superficie del agua (Meza-Padilla, 2015). La marea de tormenta se obtuvo de la base de datos
SURGEDAT (The World's Storm Surge Data Center de la Universidad Estatal de Luisiana). SURGEDAT tiene
datos de todo el mundo desde 1880 para más de 700 huracanes y tormentas (Needham y Keim, 2012).
2.4 INDICADORES Y TASAS PARA MEDIR EL DAÑO
CAUSADO POR HURACANES
Existen varias formas de medir el cambio antes y después de un evento, ya que deben considerar varios
factores para poder comparar los datos entre distintos sitios:
1. El cambio respecto al valor inicial.
2. La dirección del cambio, o sea si aumentó el valor o disminuyó.
3. El tiempo transcurrido entre las mediciones pre y post evento.
Se analizaron las ventajas y desventajas de diferentes tasas para medir el cambio (Tabla 3) y se confirmó
el uso de la tasa logarítmica y la tasa efectivas como la más apropiada para indicar los cambios en cobertura
coralina y rugosidad. Tanto la tasa logarítmica como la tasa efectiva son ampliamente utilizadas para análisis
de cambio en los arrecifes (Côté, et. al. 2005, Côté, et. al. 2006, Álvarez-Filip et. al. 2011, Paddack et. al.
2009, Suchley et. al. 2016, Gardner et. al. 2003, Gardner et. al. 2005 y Grahan & Nash 2013).
NOMBRE FÓRMULA INTERPRETACIÓN
¿HACE
REFERENCIA
AL VALOR
INICIAL?
Cambio bruto o V∆V=Vf - V0Cambio total No
Tasa de cambio bruto o ii= (Vf - V0)/t Cambio total dividido por unidad
de tiempo No
Proporción de cambio o pp= (Vf - V0)/V0 Cambio porcentual con respecto a
la muestra inicial
Tasa de cambio simple o i´=(Vf - V0)/〖tV0 Cambio porcentual por unidad de
tiempo
Tasa logarítmica o δ δ= Cambio total de los logaritmos por
unidad de tiempo.
Tasa efectiva o i´´ i´´=eδ-1
La manera de interpretar δ como
un cambio porcentual acumulativo
similar a interés compuesto.
log(Vf )-log(V0)
t
Tabla 3. Diferentes tasas para medir el cambio. Donde V0 su valor inicial y Vf es el valor final (cobertura de coral o rugosidad)
y t= es el tiempo transcurrido entre la medición de los valores Vf y V0.
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 15
METODOLOGÍA
2.5 ANÁLISIS INFERENCIAL
Se seleccionó la tasa logarítmica como indicador de los cambios en cobertura coralina y rugosidad.
Luego se realizaron análisis exploratorios para identificar las características de los huracanes o arrecifes
(denominadas variables en esta sección) que pudieran estar correlacionadas o desasociadas. Este análisis
consistió en generar:
a. Diagramas de caja y brazos, las cuales indican la mediana y los cuartiles de dispersión de los datos.
b. Diagramas de dispersión, con regresiones locales (LOESS1), los cuales muestran el intervalo de
confianza de la tendencia encontrada.
El paso final fue realizar análisis inferencial de las variables o combinaciones de variables identificadas
en el análisis exploratorio. Los análisis inferenciales sirven determinar cuáles variables tienen significancia
estadística con las tasas de cambio de cobertura de coral y rugosidad. La relación de las variables con el
daño en la cobertura de coral vivo se realizado mediante un modelo lineal mixto. La pérdida de cobertura de
coral es un fenómeno multicausal y el modelo lineal mixto permite incluir factores fijos y aleatorios, así como
involucrar diferentes espacios y tiempos (Dicovskiy-Riobóo y Pedroza-Pacheco, 2017). Solo se consideraron
aquellas variables con menor cantidad de datos faltantes para no reducir el tamaño de muestra en el análisis.
La relación de las variables con el daño en la rugosidad fue analizada mediante el modelo de regresión
lineal múltiple. Se eliminaron datos atípicos para que los datos se ajustaran razonablemente al modelo,
también se realizó una selección de variables con la ayuda del criterio AIC (criterio de información de Akaike,
medida de la calidad relativa de un modelo estadístico), ya que es el mejor criterio para un modelo inferencial
cuando la muestra es pequeña y existen factores aleatorios (Graft Acquah, 2010).
Los modelos inferenciales calculan el valor “P” de cada característica, el cual indica la robustez de
la correlación. Cuando el P-valor de la característica es inferior a 0.05 indica que la característica tiene
correlación significativa estadísticamente.
Las características o variables con significancia estadística son aquellas que podemos utilizar con certeza
independiente a la muestra de datos analizadas. En otras palabras, podemos seleccionar un sitio no incluido
en la muestra y estimar el daño que causaría un huracán con base en las variables con significancia estadística.
1 LOESS: locally estimated scatterplot smoothing
METODOLOGÍA
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
16
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
3
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 17
RESULTADOS
3.1 DAÑOS A LOS ARRECIFES CAUSADOS POR
HURACANES EN EL CARIBE
Los datos de 245 sitios con información de cobertura de coral durante el período de 1973 a 2017 muestran
que los huracanes causaron daños severos a los arrecifes, los cuales perdieron hasta un 20% de la cobertura
de coral vivo real 2 después del impacto de un huracán. El resultado más evidente del estudio es que los
sitios con mayor cobertura de coral vivo sufrieron tres veces más pérdidas reales que los sitios con menor
cobertura (ver sección 3.1.1). Los sitios con cobertura en “buena” y “muy buena” condición perdieron un
promedio de 20% y 13% de cobertura respectivamente. Los sitios en condición “crítica” y “mala” perdieron
un promedio de 3% y 5 % de cobertura de coral vivo. Esta diferencia es debido a que los sitios con menor
cobertura tienen menos corales que pueden ser destruidos. Otro factor determinante de la severidad de la
pérdida de cobertura coralina es la velocidad de viento al impacto pues a mayor velocidad mayor pérdida en
todas las categorías de condición del arrecife (ver sección 3.1.2).
Los datos en 37 sitios durante el periodo de 1978 a 2007 indican que la rugosidad puede llegar a disminuir
hasta 20% después del paso de un huracán cuando la rugosidad es mayor a 3. Sitios con dicho valor son
considerados altamente complejos (ver sección 3.2.11). El análisis también indicó que los sitios en el arrecife
posterior pierden más rugosidad que los situados en el arrecife frontal (ver sección 3.2.13).
En la sección 3.2 se presentan los resultados exploratorios relacionando las características de los
huracanes con la cobertura de coral vivo y la rugosidad. En la sección 3.3. se presenta un modelo explicativo
lineal mixto que integra el efecto en conjunto de las características del huracán con los cambios en la pérdida
de coral y rugosidad, con el fin de identificar las características que son estadísticamente significativas (con
mayor probabilidad de ser determinantes).
3.1.1 Cambio en cobertura de coral vivo por condición inicial
La cobertura de coral inicial es la cantidad de corales que se encuentran sobre el arrecife antes del paso de
un huracán, esta variable en el modelo explicativo lineal múltiple resultó estadísticamente significativa a la
relación con la pérdida de coral después del paso de un huracán. El cambio de la cobertura de coral vivo por
condición inicial se analizó con las siguientes tasas: cambio bruto, cambio relativo, tasa logarítmica anual y
en tasa de cambio efectiva.
2 Esto significa que el arrecife perdió un 20% de cobertura de coral real, considerando como 100% el área que tiene el sitio, no
únicamente la zona con corales ni con corales vivos.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
18
PORCENTAJE DE CAMBIO
Condición inicial
-100
0
20
-40
40
80
120
-60
-80
-20
100
60
Porcentaje Cambio de CCV por condición inicial
% de cambio de CCV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Figura 15. Porcentaje de cambio de cobertura de coral vivo por condición inicial.
Figura 14. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por condición inicial.
Cambio bruto de CCV por condición inicial
Condición inicial
-40
-20
-10
-30
0
10
20
30
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Cambio bruto de CVV
CAMBIO BRUTO
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 19
RESULTADOS
Tasa logarítmica anual de cambio CVV por condición inicial
Condición inicial
-1.5
0.5
1.5
-0.5
-1
1
0
Tasa logarítmica anual de cambio de CVV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Figura 16. Tasa logarítmica anual de cambio de cobertura de coral vivo por condición inicial.
TASA LOGARÍTMICA ANUAL
Figura 17. Tasa efectiva anual de cambio de cobertura de coral vivo por condición inicial.
TASA EFECTIVA ANUAL
Tasa efectiva anual de cambio de CCV por condición inicial
Condición inicial
-150
-100
-50
0
100
200
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
150
50
Tasa efectiva anual de cambio de CVV (%)
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
20
3.1.2 Cambio en la cobertura de coral vivo por velocidad de viento al impacto segregado por
cobertura inicial
La pérdida de cobertura aumenta de acuerdo con el aumento en la velocidad de viento al impacto para
todas las categorías de condición del arrecife. Como es de esperarse, la pérdida bruta mayor ocurre en los
arrecifes con mejor cobertura.
Cambio bruto de CCV
Velocidad del viento al impacto (kt)
-40
-30
-20
-10
10
30
20
0
Crítico [0%, 5%]
Menos de 34 kt Entre 34 kt y 50 kt Entre 50 kt y 64 kt Mayor a 64 kt
Figura 18. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por viento al impacto en arrecifes en estado crítico.
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
20
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 21
RESULTADOS
Cambio bruto de CCV
Velocidad del viento al impacto (kt)
-40
-30
-20
-10
10
30
20
0
Malo [5%, 10%]
Menos de 34 kt Entre 34 kt y 50 kt Entre 50 kt y 64 kt Mayor a 64 kt
Figura 19. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por viento al impacto en arrecifes en estado malo.
Cambio bruto de CCV
Velocidad del viento al impacto (kt)
-40
-30
-20
-10
10
30
Menos de 34 kt Entre 34 kt y 50 kt Entre 50 kt y 64 kt Mayor a 64 kt
20
0
Regular [10%, 20%]
Figura 20. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por viento al impacto en arrecifes en estado regular.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
22
Cambio bruto de CCV
Velocidad del viento al impacto (kt)
-40
-30
-20
-10
10
30
20
0
Bien [20%, 40%]
Menos de 34 kt Entre 34 kt y 50 kt Entre 50 kt y 64 kt Mayor a 64 kt
Figura 21. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por viento al impacto en arrecifes en estado bueno.
Tasa efectiva anual de cambio de CVV (%)
Velocidad del viento al impacto (kt)
-100
-50
50
150
100
0
Muy bien [40%, 100%]
Menos de 34 kt Entre 34 kt y 50 kt Entre 50 kt y 64 kt Mayor a 64 kt
Figura 22. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por viento al impacto en arrecifes en estado bueno.
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 23
RESULTADOS
3.2 ANÁLISIS EXPLORATORIO DE LAS
CARACTERÍSTICAS DE LOS HURACANES Y
LOS ARRECIFES
Luego de determinar la severidad del daño causado por los huracanes a los arrecifes, procedimos
a explorar la relación entre esos daños y las características del huracán y las características del arrecife.
Esta exploración utiliza modelos lineales cuyas graficas muestran el cambio en cobertura de coral vivo o
rugosidad en el eje Y, y las características del arrecife o del huracán, o una combinación de ambos, en el eje
X. El análisis exploratorio utiliza los datos de todos los sitios dado que se la inclusión de datos con más de 3
años no influye en las tendencias y amplia el tamaño de la muestra (ver Anexo 1).
CARACTERÍSTICAS DEL ARRECIFE
ANALIZADAS.
1. Cobertura de coral vivo previo al impacto o
condición inicial del sitio.
2. Exposición del sitio.
3. Tipo de arrecife.
4. Zona arrecifal.
5. Profundidad media del sitio.
6. Distancia libre frente al sitio o fetch medio.
CARACTERÍSTICAS DEL HURACÁN EN
RELACIÓN CON EL SITIO ANALIZADAS.
7. Viento máximo sostenido.
8. Viento sobre el sitio o viento al impacto.
9. Duración del huracán o número de snapshots.
10. Distancia mínima entre el ojo del huracán y el
sitio.
Como se explica en la metodología, se utilizaron indicadores de cobertura de coral y diferentes tasas para
mostrar el cambio en la cobertura de coral: cambio bruto, proporción de cambio respecto a la condición
inicial, tasa logarítmica y tasa efectiva (Tabla 3.) por lo que se presenta una gráfica para cada indicador. Para
el caso de rugosidad sé utilizó solo la tasa efectiva para mostrar el cambio de la rugosidad, por lo que se
presenta una gráfica para cada indicador contra la tasa efectiva.
3.2.1 Cambio en la cobertura de coral vivo por condición inicial del sitio segregado por viento
al impacto
El análisis muestra que los corales en sitios con buenas condiciones experimentan daños más severos
que aquellos sitios degradados. Los arrecifes degradados siempre van a perder menos que los arrecifes en
buenas condiciones. Esta diferencia es más evidente con velocidades menores de viento a 34 nudos, bajos
los cuales los arrecifes degradados experimentan muy poco daño (-3%) mientras que en buenas condiciones
pierden hasta 34%.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
24
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
Cambio bruto de CCV
Menos de 34 kt
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
Cambio bruto de CCV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
Cambio bruto de CCV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
Cambio bruto de CCV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Entre 34-50 kt
Entre 50-64 kt Mayor de 64 kt
Cambio bruto de CCV por viento al impacto y condición inicial
Condición inicial Condición inicial
Condición inicial Condición inicial
Figura 23. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por condición inicial y viento al impacto.
CAMBIO BRUTO
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 25
RESULTADOS
-100
-80
-60
-40
-20
0
60
100
% de cambio de CCV
Menos de 34 kt
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
% de cambio de CCV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
% de cambio de CCV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
% de cambio de CCV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Entre 34-50 kt
Entre 50-64 kt Mayor de 64 kt
Porcentaje de cambio de CCV por viento al impacto y condición inicial
20
40
80
-100
-80
-60
-40
-20
0
60
100
20
40
80
-100
-80
-60
-40
-20
0
60
100
20
40
80
-100
-80
-60
-40
-20
0
60
100
20
40
80
Condición inicial Condición inicial
Condición inicial Condición inicial
Figura 24. Porcentaje de cambio de cobertura de coral vivo por condición inicial y viento al impacto.
PORCENTAJE DE CAMBIO
El análisis muestra que los sitios degradados han experimentado daños muy severos (hasta 74%) con
velocidad de viento al impacto mayores a 64 nudos, perdiendo casi toda la poca cobertura que tenían previo
al impacto. Pero en promedio los sitios en buena condición pierden significativamente más que los demás,
ya que pierden el doble (37%) que los sitios en condición crítica (20%), diez veces más que condición mala
(2%) y más que en condición regular (28%). No se obtuvieron datos de sitios en muy buena condición
afectados por viento al impacto mayor a 64 nudos.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
26
Tasa logarítmica anual de cambio de CVV
Menos de 34 kt
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
-4.0
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
1.0
Tasa logarítmica anual de cambio de CVV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Tasa logarítmica anual de cambio de CVV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Entre 50-64 kt Mayor de 64 kt
Tasa logarítmica de cambio de CCV por viento al impacto y condición inicial
Tasa logarítmica anual de cambio de CVV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Entre 34-50 kt
-0.5
0
0.5
-4.0
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
1.0
-0.5
0
0.5
-4.0
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
1.0
-0.5
0
0.5
-4.0
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
1.0
-0.5
0.5
0
Condición inicial Condición inicial
Condición inicial Condición inicial
Figura 25. Tasa logarítmica anual de cambio de cobertura de coral vivo por condición inicial y viento al impacto.
TASA LOGARÍTMICA ANUAL
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 27
RESULTADOS
Tasa efectiva anual de cambio de CVV (%)
Menos de 34 kt
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Tasa efectiva anual de cambio de CVV (%)
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Tasa efectiva anual de cambio de CVV (%)
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Entre 50-64 kt Mayor de 64 kt
Tasa efectiva de cambio de CCV por viento al impacto y condición inicial
Tasa efectiva anual de cambio de CVV (%)
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Entre 34-50 kt
-100
-50
0
50
150
100
-100
-50
0
50
150
100
-100
-50
0
50
150
100
-100
-50
0
50
150
100
Condición inicial Condición inicial
Condición inicial Condición inicial
Figura 26. Tasa efectiva anual de cambio de cobertura de coral vivo por condición inicial y viento al impacto.
TASA EFECTIVA ANUAL
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
28
PORCENTAJE DE CAMBIO
3.2.2 Cambio en la cobertura de coral vivo por velocidad del viento al impacto
Al agrupar todos los sitios sin diferenciar la condición inicial, la velocidad de viento al impacto no
determina significativamente la magnitud del daño causado. El promedio es 0% y el valor máximo es
-13% para vientos menores a 34 nudos; el promedio aumenta a.-4% con vientos mayores a 64 nudos, y
el valor máximo a -14%, datos que no muestran una tendencia significativa.
CAMBIO BRUTO
Figura 27. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por velocidad de viento al impacto.
Cambio bruto de CCV por velocidad de viento al impacto
Velocidad del viento al impacto (kt)
-40
-20
-10
-30
0
10
20
30
Menos de 34 kt Entre 34-50 kt Entre 50-64 kt Mayor a 64 kt
Cambio bruto de CCV
Figura 28. Porcentaje de cambio de cobertura de coral vivo por velocidad de viento al impacto.
Porcentaje de cambio de CCV por velocidad de viento al impacto
Velocidad de viento al impacto (kt)
-100
-60
-40
-80
40
60
100
Menos de 34 kt Entre 34-50 kt Entre 50-64 kt Mayor a 64 kt
% de cambio de CCV
0
20
-20
80
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 29
RESULTADOS
El promedio de porcentaje de cambio sí aumenta significativamente según la velocidad del viento, pasando
de -2% con viento menores a 34 nudos a -27% con viento mayores a 64 nudos. Sin embargo, la pérdida
proporcional máxima es similar, con -81% para vientos menores y -74% para vientos mayores.
TASA LOGARÍTMICA ANUAL
Figura 29. Tasa logarítmica anual de cambio de cobertura de coral vivo por velocidad de viento al impacto.
Tasa logarítmica anual de cambio de CCV por velocidad de viento al impacto
Velocidad del viento al impacto (kt)
-4.0
-3.0
-2.5
-3.5
-2.0
-1.5
-1.0
1.5
Menos de 34 kt Entre 34-50 kt Entre 50-64 kt Mayor a 64 kt
Tasa logarítmica anual de cambio de CVV
-0.5
0.5
1.0
0
TASA EFECTIVA ANUAL
Figura 30. Tasa efectiva anual de cambio de cobertura de coral vivo por velocidad de viento al impacto.
Tasa efectiva anual de cambio de CCV por velocidad de viento al impacto
Velocidad del viento al impacto (kt)
-150
-100
-50
0
150
Menos de 34 kt Entre 34-50 kt Entre 50-64 kt Mayor a 64 kt
Tasa efectiva anual de cambio de CCV (%)
50
100
Las tasas logarítmicas y efectivas expresan un daño más significativo con vientos mayores de 64 nudos.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
30
3.2.3 Cambio en la cobertura de coral vivo por exposición del sitio
Los sitios fueron clasificados de acuerdo con su posición respecto al viento dominante. Aquellos sitios
localizados en puntos orientados en ambas direcciones se clasificaron como intermedios. El cambio
promedio no varía significativamente (0% en barlovento e intermedio, comparado con -2% en sotavento).
Sin embargo, el impacto máximo si aumenta en sotavento (-16%) comparado con barlovento (-5%) e
intermedio (-7%).
CAMBIO BRUTO
Figura 31. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por exposición al sitio.
Cambio bruto de CCV por exposición del sitio
Exposicion
-40
-20
-10
-30
0
10
20
30
Barlovento Intermedio Sotavento
Cambio bruto de CCV
-30
-50
Figura 32. Porcentaje de cambio de cobertura de coral vivo por exposición al sitio.
Porcentaje de cambio de CCV por exposición del sitio
Exposicion
-100
-40
-20
-80
0
20
40
60
Barlovento Intermedio Sotavento
% de cambio de CCV
-60
80
100
120
PORCENTAJE DE CAMBIO
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 31
RESULTADOS
TASA LOGARÍTMICA ANUAL
Figura 33. Tasa logarítmica anual de cambio de cobertura de coral vivo por exposición al sitio.
Tasa logarítmica anual de cambio de CCV por exposición del sitio
Exposicion
-4.0
-2.5
-2.0
-3.5
-1.5
-1.0
-0.5
0
Barlovento Intermedio Sotavento
Tasa logarítmica anual de cambio de CVV
-3.0
0.5
1.0
1.5
TASA EFECTIVA ANUAL
Figura 34. Tasa efectiva anual de cambio de cobertura de coral vivo por exposición al sitio.
Tasa efectiva anual de cambio de CCV por exposición del sitio
Exposicion
-150
0
50
-100
100
150
200
Barlovento Intermedio Sotavento
Tasa efectiva anual de cambio de CVV (%)
-50
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
32
3.2.4 Cambio en la cobertura de coral vivo por duración del impacto del huracán (número de
snapshots)
El análisis nos muestra que no hay cambios significativos en la cobertura de coral relacionados a la duración
del huracán en el sitio. Se podría interpretar que el daño es causado en las primeras horas del impacto del
huracán, ya que el daño no aumenta en los sitios impactados por más de 54 horas (9 snapshots 3).
CAMBIO BRUTO
PORCENTAJE DE CAMBIO
3 La NOAA registra un snapshot cada 6 horas.
Cambio bruto de CCV por número de snapshots
Número de snapshots
-40
-20
-10
-30
0
10
20
30
Cambio bruto de CCV
-30
-50
' % $ + ,
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Figura 35. Cambio bruto cobertura de coral vivo por número de snapshots. NOAA reporta un snapshot cada 6 horas.
Porcentaje de cambio de CCV por número de snapshots
Número de snapshots
-100
0
50
100
150
% de cambio de CCV
-50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Figura 36. Porcentaje de cambio de cobertura de coral vivo por número de snapshots. La NOAA reporta un snapshot cada 6
horas.
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 33
RESULTADOS
TASA LOGARÍTMICA ANUAL
TASA EFECTIVA ANUAL
Tasa logarítmica anual de cambio de CCV por número de snapshots
Número de snapshots
-4
-2
-1
0
1
Tasa logarítmica anual de cambio de CCV
-3
2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Figura 37. Tasa logarítmica anual de cobertura de coral vivo por número de snapshots. La NOAA reporta un snapshot cada 6
horas.
Tasa efectiva anual de cambio de CCV por número de snapshots
Número de snapshots
-150
-50
0
100
150
Tasa efectiva anual de cambio de CCV (%)
-100
200
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Figura 38. Tasa efectiva anual de cobertura de coral vivo por número de snapshots. La NOAA reporta un snapshot cada 6
horas.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
34
3.2.5 Cambio en la cobertura de coral vivo por fetch medio del sitio
El fetch o el grado de protección al oleaje es la distancia que puede soplar el viento en el agua sin que exista
interrupción y formar las olas, para este análisis la dirección del viento utilizada fue: norte, noreste, este, sureste,
sur, suroeste y oeste. El análisis no muestra una relación entre la distancia de fetch del sitio y el daño causado
por los huracanes, lo que significa que la distancia para formar olas no afecta el daño que causa el huracán.
CAMBIO BRUTO
PORCENTAJE CAMBIO
Cambio bruto de CCV por fetch medio
Fetch medio (m)
-50
-30
-20
-10
0
Cambio bruto de CCV
-40
10
20
30
500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000
Figura 39. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por fetch medio.
Porcentaje de cambiode CCV por fetch medio
Fetch medio (m)
-100
0
50
% de cambio de CCV
-50
100
150
500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000
Figura 40. Porcentaje de cambio de cobertura de coral vivo por fetch medio.
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 35
RESULTADOS
TASA LOGARÍTMICA ANUAL
TASA EFECTIVA ANUAL
Tasa logarítmica anual de cambio de CCV por fetch medio
Fetch medio (m)
-4
-2
-1
0
Tasa logarítmica anual de cambio de CCV
-3
1
2
500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000
Figura 41. Tasa logarítmica anual de cobertura de coral vivo por fetch medio.
Tasa efectiva anual de cambio de CCV por fetch medio
Fetch medio (m)
-150
-50
0
50
Tasa efectiva anual de cambio de CCV
-100
150
200
100
500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000
Figura 42. Tasa efectiva anual de cobertura de coral vivo por fetch medio.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
36
3.2.6 Cambio en la cobertura de coral vivo por viento máximo sostenido medio
El análisis no muestra una relación entre la velocidad máxima de viento sostenido y el daño causado al
arrecife.
CAMBIO BRUTO
Cambio bruto de CCV por viento máximo sostenido medio
viento máximo sostenido medio (kt)
-50
-30
-20
-10
0
Cambio bruto de CCV
-40
10
20
30
20 40 60 80 100 120 140
Figura 43. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por viento máximo sostenido medio.
PORCENTAJE DE CAMBIO
Porcentaje de cambio de CCV por viento máximo sostenido medio
-100
0
50
% de cambio de CCV
-50
100
150
Viento máximo sostenido medio (kt)
20 40 60 80 100 120 140
Figura 44. Porcentaje de cambio de cobertura de coral vivo por viento máximo sostenido medio.
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 37
RESULTADOS
TASA LOGARÍTMICA ANUAL
Tasa logarítmica anual de cambio de cobertura de coral vivo por viento máximo sostenido medio
-4
-2
-1
Tasa logarítmica anual de cambio de CCV
-3
0
1
Viento máximo sostenido medio
2
20 40 60 80 100 120 140
Figura 45. Tasa logarítmica anual de cobertura de coral vivo por viento máximo sostenido medio.
TASA EFECTIVA ANUAL
Tasa efectiva anual de cambio de cobertura de coral vivo por viento máximo sostenido medio
-150
-50
0
Tasa efectiva anual de cambio de CCV (%)
-100
50
100
Viento máximo sostenido medio
200
150
20 40 60 80 100 120 140
Figura 46. Tasa efectiva anual de cobertura de coral vivo por viento máximo sostenido medio.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
38
3.2.7 Cambio en la cobertura de coral vivo por distancia mínima del sitio al huracán
El análisis no muestra una relación entre la distancia entre el sitio y el ojo del huracán, ni el daño causado al
arrecife.
CAMBIO BRUTO
Cambio bruto de CCV por distancia mínima del sitio
Cambio bruto de CCV
Distancia mínima (m)
-50
-30
-20
-10
0
-40
10
20
30
20000 40000 60000 80000 100000 1200000
Figura 47. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por distancia mínima del sitio.
PORCENTAJE DE CAMBIO
Porcentaje de cambio de CCV por distancia mínima del sitio
-50
0
% de cambio de CCV
-100
50
100
Distancia mínima (m)
150
20000 40000 60000 80000 100000 1200000
Figura 48. Porcentaje de cambio de cobertura de coral vivo por distancia mínima del sitio.
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 39
RESULTADOS
TASA LOGARÍTMICA ANUAL
Tasa logarítmica anual de cambio de CCV por distancia mínima del sitio
-4
-3
-2
Tasa logarítmica anual de cambio de CVV
-1
0
Distancia mínima (m)
1
2
20000 40000 60000 80000 100000 1200000
Figura 49. Tasa logarítmica anual de cobertura de coral vivo por distancia mínima del sitio
TASA EFECTIVA ANUAL
Tasa efectiva anual de cambio de CCV por distancia mínima del sitio
-150
-100
-50
Tasa efectiva anual de cambio de CVV (%)
0
50
Distancia mínima (m)
150
100
200
20000 40000 60000 80000 100000 1200000
Figura 50. Tasa efectiva anual de cobertura de coral vivo por distancia mínima del sitio.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
40
3.2.8 Cambio en la cobertura de coral vivo por tipo de arrecife
El análisis muestra que los atolones experimentan mayores daños que los otros tipos de arrecife.
CAMBIO BRUTO
Tipo de arrecife
-50
-20
-10
-30
10
20
30
Atolón Banco Barrera Costero Parche
-40
Cambio bruto de CCV por Tipo de arrecife
Cambio bruto de CCV
0
Figura 51. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por tipo de arrecife.
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
40
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 41
RESULTADOS
PORCENTAJE DE CAMBIO
Tipo de arrecife
-100
-40
-20
-60
40
80
120
Atolón Banco Barrera Costero Parche
-80
Porcentaje de cambio de CCV por Tipo de arrecife
% de cambio de CCV
0
100
60
20
Figura 52. Porcentaje de cambio de cobertura de coral vivo por tipo de arrecife.
TASA LOGARÍTMICA ANUAL
Tipo de arrecife
-4
-2.5
-2
-3
-0.5
0.50
1.5
Atolón Banco Barrera Costero Parche
-3.5
Tasa logarítmica de cambio de CCV por Tipo de arrecife
Tasa logarítmica anual
de cambio ambio de CCV
-1.5
1
0
-1
Figura 53. Tasa logarítmica anual de cobertura de coral vivo por tipo de arrecife.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
42
TASA EFECTIVA ANUAL
Tipo de arrecife
-150
0
50
-50
200
Atolón Banco Barrera Costero Parche
-100
Tasa efectiva de cambio de CCV por Tipo de arrecife
Tasa logarítmica anual
de cambio ambio de CCV
100
150
Figura 54. Tasa efectiva anual de cobertura de coral vivo por tipo de arrecife.
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 43
RESULTADOS
3.2.9 Cambio en la cobertura de coral vivo por zona arrecifal
El análisis no muestra una relación entre la zona arrecifal y el daño causado al arrecife.
CAMBIO BRUTO
Zona arrecifal
-50
-20
0
-30
30
Cresta Frontal Laguna Posterior
-40
Cambio bruto de CCV por zona arrecifal
Cambio bruto de CVV
10
20
-10
Figura 55. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por zona del arrecife.
PORCENTAJE DE CAMBIO
Zona arrecifal
Cresta Frontal Laguna Posterior
Porcentaje de cambio de CCV por zona arrecifal
-100
-40
-20
-60
40
80
120
-80
% de cambio de CCV
0
100
60
20
Figura 56. Porcentaje de cambio de cobertura de coral vivo por zona del arrecife.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
44
TASA LOGARÍTMICA ANUAL
Zona arrecifal
Cresta Frontal Laguna Posterior
Tasa logarítmica de cambio de CCV por zona arrecifal
Tasa logarítmica anual de cambio de CCV
-4
-2.5
-2
-3
-0.5
0.5
1.5
-3.5
-1.5
1
0
-1
Figura 57. Tasa logarítmica anual de cobertura de coral vivo por zona del arrecife.
TASA EFECTIVA ANUAL
Zona arrecifal
Cresta Frontal Laguna Posterior
Tasa efectiva de cambio de CCV por zona arrecifal
Tasa efectiva anual de cambio de CVV (%)
-150
0
50
-50
200
-100
100
150
Figura 58. Tasa efectiva anual de cobertura de coral vivo por zona del arrecife.
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 45
RESULTADOS
3.2.10 Cambio en la cobertura de coral vivo por profundidad media del sitio
El análisis muestra que a mayor profundidad se ha registrado mayores daños a los arrecifes, aunque la
diferencia no es significativa. El promedio del daño cambia de 0% en arrecifes con profundidades menores
a 10 metros, a 5% de pérdida con profundidades mayores a 31 metros.
CAMBIO BRUTO
Figura 59. Cambio bruto de cobertura de coral vivo por profundidad media.
Profundidad media (m)
-50
-20
-10
-40
0
10
20
30
Cambio bruto de CCV
-30
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Cambio bruto de CCV por profundidad media
PORCENTAJE DE CAMBIO
Figura 60. Porcentaje de cambio de cobertura de coral vivo por profundidad media.
Profundidad media (m)
% de cambio de cobertura de coral vivo
-100
0
50
100
150
-50
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Porcentaje de cambio de CCV por profundidad media
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
46
TASA LOGARÍTMICA ANUAL
Figura 61. Tasa logarítmica anual de cobertura de coral vivo por profundidad media.
Profundidad media (m)
Tasa logarítmica anual de cambio de CVV
-4
-2
-1
1
1
-3
0
-1
-3
-2
-4
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Tasa logarítmica anual de cambio de CCV por profundidad media
TASA EFECTIVA ANUAL
Figura 62. Tasa efectiva anual de cobertura de coral vivo por profundidad media.
Profundidad media (m)
Tasa efectiva anual de cambio de CVV
-4
-2
-1
1
1
-3
0
-1
-3
-2
-4
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Tasa efectiva anual de cambio de CCV por profundidad media
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 47
RESULTADOS
3.2.11 Cambio en la rugosidad arrecifal por rugosidad inicial segregado por viento sostenido
máximo medio
El análisis de daños producidos por huracanes en rugosidad del arrecife utilizó datos de 37 sitios debido
a la poca disponibilidad de datos. Esto contrasta con el análisis de daños a la cobertura de coral que utilizo
datos de 245 sitios. Por lo tanto, la información que se presenta nos describe los daños, pero no nos permite
realizar proyecciones estadísticas.
El análisis de modelo explicativo lineal múltiple indica que los huracanes causan mayor daño cuando
mayor es la rugosidad previa al impacto, ya que es la variable con mayor diferencia estadísticamente
significativas. El análisis también indica que hay una amplia variabilidad en los daños (ver Figura 63), donde
la zona gris indica la dispersión de datos, y la línea azul indica el promedio del daño.
TASA EFECTIVA ANUAL
Figura 63. Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad por rugosidad inicial.
3
Tasa efectiva anual de cambio en rugosidad (%) vs rugosidad inicial
Tasa efectiva anual de cambio en rugosidad (%)
Rugosidad inicial
-40
-20
0
1 2
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
48
Figura 64. Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad por tipo de arrecife.
Tasa efectiva anual cambio
rugosidad (%)
Tasa efectiva anual cambio rugosidad (%) vs tipo arrecife
-40
-20
0
Barrera Costero
Tipo de arrecife
3.2.12 Cambio en la rugosidad arrecifal por tipo de arrecife
TASA EFECTIVA ANUAL
3.2.13 Cambio en la rugosidad arrecifal por zona del arrecife
TASA EFECTIVA ANUAL
Figura 65. Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad por zona del arrecife.
Tasa efectiva anual cambio rugosidad (%)
Tasa efectiva anual cambio rugosidad (%) vs zona arrecifal
-40
-20
0
Cresta Frontal Posterior
Zona arrecifal
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 49
RESULTADOS
3.2.14 Cambio en la rugosidad arrecifal por profundidad media
TASA EFECTIVA ANUAL
Figura 66. Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad por profundidad media.
10
Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad (%)
vs profundidad media del arrecife (m)
Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad (%)
Profundidad media del arrecife (m)
-30
0
30
25 57.5 12.5
3.2.15 Cambio en la rugosidad arrecifal por rugosidad inicial segregado por exposición
El análisis indica que los sitios expuestos a Barlovento sufrieron más daño que los sitios en Sotavento.
También indica los sitios en Barlovento y con mayor índice de rugosidad experimentan más daño.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
50
2
Sotavento Barlovento
Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad (%)
vs rugosidad inicial perfilada por exposición al viento.
Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad (%)
Rugosidad inicial (%)
25
0
25
1.5 2.0 3
2.5
-50
1
Figura 67. Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad por rugosidad inicial segregado por exposición del sitio.
3.2.16 Cambio en la rugosidad arrecifal por fetch medio
TASA EFECTIVA ANUAL
1000
Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad (%)
vs fetch este/sureste/sur medio (km)
Tasa efectiva anual cambio de rugosidad (%)
Fetch medio (km)
-40
1500
-20
0
500 2000
Figura 68. Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad por fetch medio.
TASA EFECTIVA ANUAL
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 51
RESULTADOS
3.2.17 Cambio en la rugosidad arrecifal por presión central
TASA EFECTIVA ANUAL
980
Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad (%)
vs presión central media (mb)
Tasa efectiva anual cambio rugosidad (%)
Presión central medio (mb)
-30
0
30
920 940 960 1000
Figura 69. Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad por rugosidad por presión central media (mb).
3.2.18 Cambio en la rugosidad arrecifal por número de snapshots
TASA EFECTIVA ANUAL
2.5
Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad (%)
vs número de snapshots al impacto.
Tasa efectiva anual cambio rugosidad (%)
Número de snapshots al impacto
-30
0
30
1.0 1.5 2.0 3.0
Figura 70. Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad por número de snapshots.
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
52
3.2.19 Cambio en la rugosidad arrecifal por distancia mínima al sitio
TASA EFECTIVA ANUAL
Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad (%)
vs distancia mínimo del sitio (km)
Tasa efectiva anual cambio rugosidad (%)
Distancia mínima al sito (km)
-30
0
30
025 50 75
Figura 71. Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad por distancia mínima al sitio (km).
3.2.20 Cambio en la rugosidad arrecifal por marea de tormenta
TASA EFECTIVA ANUAL
3.5
Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad (%)
vs marejada media por imputación (m)
Tasa efectiva anual de cambio rugosidad (%)
Marejada media por imputación (m)
-30
0
30
1.5 2.5 4.5 5.5
Figura 72. Tasa efectiva anual de cambio de rugosidad por marejada media por imputación (m).
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 53
RESULTADOS
2
Frontal
2.5
Posterior
(n=39)
Tasa logarítmica anual de cambio en rugosidad vs rugosidad media
muestra inicial y zona arrecifal
Tasa logarítimica de cambio en rugosidad
Rugosidad media muestra inicial
-0.4
-0.2
0
1.5
Zona
arrecifal
0.2
3.3 VARIABLES CON SIGNIFICANCIA ESTADÍSTICA
Posterior a la cuantificación del daño causado por huracanes a los arrecifes y a la exploración de las
relaciones entre los daños y las características de huracanes y arrecifes, se procedió a determinar si existe
correlación estadística por medio de un análisis inferencial. Además, para el análisis del modelo se utilizó la
tasa efectiva de cambio, ya que es fácilmente interpretable como porcentaje de cambio acumulativo (%) y
hace referencia al valor inicial (ver Tabla 4).
Seleccionamos once variables con mayor relación aparente para facilitar la aplicación del modelo:
1. Tasa logarítmica diaria del cambio cobertura
coral (Y)
2. Máxima velocidad viento impacto kt
(categórica)
3. Porcentaje cobertura coral muestra inicial
4. La interacción entre la máxima velocidad viento
impacto kt, y el porcentaje de cobertura de coral
en la muestra inicial.
5. Numero snapshots al impacto
6. Presión central media mb
Figura 73. Tasa logarítmica anual de cambio contra rugosidad media muestra inicial perfilada por zona arrecifal, en dónde
el arrecife posterior tiene una mayor pérdida después del paso de un huracán.
La zona arrecifal es una variable casi significativa. Se elaboró una gráfica de la tasa logarítmica anual de
cambio contra rugosidad media muestra inicial segregada por zona arrecifal, en dónde, a pesar del traslape
de los intervalos de confianza, el arrecife posterior es más afectado (ver Figura 73).
RESULTADOS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
54
VARIABLE VALUE STD.
ERROR DF T-VALUE P-VALUE
Porcentaje cobertura coral muestra inicial -0.02 0.01 298.00 -3.90 0.0001
Máxima velocidad viento impacto kt cat.C: porcentaje
cobertura coral muestra inicial -0.02 0.01 298.00 -2.67 0.008
Exposición Barlovento 0.17 0.07 298.00 2.59 0.0101
Máxima velocidad viento impacto kt cat.Q: porcentaje
cobertura coral muestra inicial -0.02 0.01 298.00 -1.86 0.0642
Máxima velocidad viento impacto kt cat.L: porcentaje
cobertura coral muestra inicial -0.02 0.01 298.00 -1.60 0.1116
Exposición Intermedio 0.21 0.15 298.00 1.43 0.1528
Numero snapshots impacto 0.03 0.02 298.00 1.23 0.2213
Exposición Intermedio: fetch medio km 0.00 0.00 298.00 -1.15 0.2526
Exposición Barlovento: fetch medio km 0.00 0.00 298.00 -1.02 0.3078
Fetch medio km 0.00 0.00 298.00 0.98 0.3257
Máxima velocidad viento impacto kt cat.L -0.26 0.26 298.00 -0.98 0.3261
Máxima velocidad viento impacto kt cat.Q -0.11 0.18 298.00 -0.62 0.5372
Máxima velocidad viento impacto kt cat.C -0.05 0.10 298.00 -0.51 0.6071
Presión central media mb 0.00 0.01 298.00 -0.43 0.6643
(Itntercep) 3.73 8.94 298.00 0.42 0.677
Viento sostenido máximo medio kt 0.00 0.01 298.00 -0.40 0.6865
Diferencia muestra final salida huracán días 0.00 0.00 298.00 -0.08 0.9343
Tabla 4. Modelo explicativo lineal mixto de cobertura de coral. Value=valor de x, std error=error estándar, df=grados de
libertad, t-value=valor de t, p-value=valor de p para aceptar o rechazar la hipótesis nula. Existe correlación estadística si el
valor p es menor a 0.05.
7. Viento sostenido máximo medio kt
8. Exposición
9. Fetch medio km
10. La interacción entre la exposición y el fetch
medio km
11. La diferencia entre la muestra final y la salida del
huracán (en días)
El análisis inferencial nos indica las variables que
más se correlacionan con la pérdida de cobertura de
coral después del paso de un huracán (Tabla 4). Las
variables con valor (p-valor) menor a 0.05 tienen
significancia estadística y son:
1. Porcentaje cobertura coral muestra inicial.
2. Exposición a barlovento.
3. Máxima velocidad viento impacto con
porcentaje de cobertura coral muestra inicial
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 55
RESULTADOS
Tabla 5. Modelo explicativo lineal múltiple. Itntercep= intercepto, estimate= estimación std error=error estándar, t-value=valor
de t, Pr (>|T|) = valor para aceptar o rechazar la hipótesis nula. Existe correlación estadística si el valor es menor a 0.05
VARIABLE ESTIMATE STD.
ERROR T VALUE PR(>|T|)
Rugosidad media muestra inicial -0.094 0.029 -3.216 0.003
(Intercept) 0.144 0.053 2.715 0.011
Zona arrecifal posterior -0.038 0.023 -1.648 0.109
Sin embargo, después de la selección de variables con suficientes datos, sólo quedaron la rugosidad
media en la muestra inicial y la zona arrecifal. La variable con significancia estadística es rugosidad inicial
media (ver Tabla 5).
Las variables incluidas para el modelo final de
daños en la rugosidad fueron:
1. Viento sostenido máximo medio kt.
2. Rugosidad media muestra inicial
3. Diferencia muestra final salida huracán años
4. Exposición
5. La interacción entre la exposición y la rugosidad
media en la muestra inicial
6. Zona arrecifal
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 56
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
4
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 57
CONCLUSIONES
Los huracanes son fenómenos naturales que
dependiendo de sus características pueden
provocar daños a los arrecifes coralinos. Para el
caso de la cuenca del Caribe se ha identificado
que los huracanes han contribuido a la pérdida
de cobertura de coral desde 1980 (Gardner et
al., 2003). Estudios como los de Gardner en
2005 nos indica que arrecifes que han tenido
impactos de huracanes tienen tasas de pérdida
de coral más rápidas que aquellos que no han
sido impactados.
El análisis presentado indica que la velocidad
del viento al impacto fue una de las variables
más relacionadas con el daño que un huracán
puede provocar a su paso por un arrecife. Otra
de las variables relacionadas al daño fue la
condición inicial del sitio, ya que los sitios con
mayor cobertura de coral o mayor rugosidad
tuvieron más daño que aquellos que tienen
poca cobertura y poca rugosidad. Finalmente,
la exposición del sitio también fue una variable
significativa, en dónde sitios con menor
exposición presentaron mayor afectación.
Nuestro estudio aporta información nueva que
puede ayudar a los manejadores de arrecifes a
calcular el daño que puede provocar un huracán
en un arrecife. Los arrecifes, que actúan como
protectores de la costa a la acción de las
tormentas y olas, actualmente se encuentran
en constante amenaza y no solo los huracanes
causan impacto en los arrecifes, amenazas
cómo el cambio climático, la acidificación
de los mares, enfermedades, entre otras se
suman y son causa de su actual declive, por lo
que conocer los daños que puede provocar un
huracán a los arrecifes puede ayudar a estar
preparados ante un posible impacto en sitios
con alta cobertura de coral y rugosidades altas.
©JuanCarlosHuitron
CONCLUSIONES
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
58
REFERENCIAS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
5
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 59
REFERENCIAS
Álvarez-Filip, L., Dulvy, N. K., Gill, J. A., Côté, I. M., & Watkinson, A.
R. (2009). Flattening of Caribbean coral reefs: region-wide declines in
architectural complexity. Biological Sciences, 276 (1669), 3019-3025.
Álvarez-Filip, L., Gill, J. A., Dulvy, N. K., Perry, A. L., Watkinson, A.
R., & Côté, I. M. (2011). Drivers of region-wide declines in architectural
complexity on Caribbean reefs. Coral Reefs, 30(4), 1051- 1060.
Côté, I. M., Gill, J. A., Gardner, T. A., & Watkinson, A. R. (2005).
Measuring coral reef decline through meta-analyses. Philosophical
Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences,
360(1454), 385-395.
Côté, I., Gardner, T., Gill, J., Hutchinson, D., & Watkinson, A.
(2006). New approaches to estimating recent ecological changes on
coral reefs. In Coral reef conservation. Cambridge University Press.
Dicovskiy-Riobóo, L. M. & Pedroza-Pacheco, M. E. 2017. Modelos
lineales generales y mixtos en la caracterización de la variable
calificación, ingeniería agroindustrial, Uni-norte. Nexo, 30 (2), 84- 95.
Eddy, T. D., W. W. L. Cheung & Bruno, J. F. 2018. Historical baselines
of coral cover on tropical reefs as estimated by expert opinion. PeerJ 6:
01-16. DOI 10.7717/peerj.4308
Gardner, T. A., Cote, I. M., Gill, J. A., Grant, A., & Watkinson, A.
R. (2005). Hurricanes and Caribbean coral reefs: impacts, recovery
patterns, and role in longterm decline. Ecology, 86(1), 174-184.
Gardner, T. A., Côté, I. M., Gill, J. A., Grant, A., & Watkinson, A. R.
(2003). Long-term region-wide declines in Caribbean corals. Science,
301(5635), 958-960.
Graham, N. A. J., & Nash, K. L. (2013). The importance of structural
complexity in coral reef ecosystems. Coral Reefs, 32(2), 315-326.
Graft Acquah, H. (2010). Comparison of Akaike information
criterion (AIC) and Bayesian information criterion (BIC) in selection
of an asymmetric price relationship. Journal of Development and
Agricultural Economics, 2(1), 1-6.
Huang, R., K. Yu, Y. Wang, W, Wang, L. Mu & J. Wang. 2018.
Method to design a live coral cover sensitive index for multispectral
satellite images. Optics express, 26 (10), 374-397.
Hughes, T. P. (1994). Catastrophes, phase shifts, and large-scale
degradation of a Caribbean coral reef. Science, 265(5178), 1547-1551.
Healthy Reefs Initiative (2012). Reporte de la Salud Ecológica del
Arrecife Mesoamericano. Una Evaluación de la Salud del Ecosistema.
https://www.healthyreefs.org/cms/wp-content/uploads/2012/12/
Reporte-2012.pdf
InVEST Coastal Vulnerability Model. http://data.
naturalcapitalproject.org/invest-releases/documentation/2 2 0/
coastal vulnerability.html
Landsea, C. W. & Franklin, J. L. (2013). Atlantic Hurricane Database
Uncertainty and Presentation of a New Database Format. Monthly
weather review, 141, 3576-3592.
Lang, J. C., Marks, K. W., Kramer, P. A., Kramer, P. R., & Ginsburg, R.
N. (2010). AGRRA protocols version 5.4. Atlantic and Gulf Rapid Reef
Assessment Program, Florida, USA.
Navarro, E. E. (2020). Efectos de los cambios de cobertura vegetal
y de uso de suelo sobre la cobertura de coral en los arrecifes del Caribe
Mexicano. Tesis maestría. UNAM
Needham, H.F. & Keim, B. D. (2012). A Storm Surge Database for
the U.S. Gulf Coast. International Journal of Climatology, 32 (14), 2108-
2123. DOI: 10.1002/joc.2425.
Meza-Padilla, R., Appendini, C.M., Pedrozo-Acuña, A. & González-
Villarreal, F. (2015). Evaluación de la marea de tormenta en sitios con
escasez de datos: río Pánuco, México. Ribagua, 2, 61-70, DOI: 10.1016/j.
riba.2015.09.001
Paddack, M. J., Reynolds, J. D., Aguilar, C., Appeldoorn, R. S., Beets,
J., Burkett, E. W., ... & Forrester, G. E. (2009). Recent region-wide
declines in Caribbean reef fish abundance. Current Biology, 19(7), 590-
595
Porto Tapiquén C. E. (2015). América. Orogénesis Soluciones
Geográficas. Porlamar, Basado en capas de Enviromental Systems
Research Institute (ESRI). Distribución Gratuita. Venezuela.
Descargado desde http://tapiquen-sig.jimdo.com.
R Development Core Team. 2009. R: a language and environment
for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing,
Vienna, Austria. www.r-project.org
Rogers, A., J. L. Blanchard & P. J. Mumby. (2017). Fisheries
productivity under progressive coral reef degradation. Journal of
Applied Ecology, 55, 1041–1049.
REFERENCIAS
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
60
Ruiz de Alegria-Arzaburu, A., Mariño-Tapia, I., Enriquez, C., Silva, R.
& Gonzalez-Leija, M. (2013). The role of fringing coral reefs on beach
morphodynamics. Geomorphology, 198, 69-83.
Secaira, F. & César, A. (2017). Importancia de los arrecifes y dunas en
la protección de la costa. Serie técnica. El papel de los sistemas naturales
en la dinámica costera en el Caribe mexicano y el impacto de las
actividades humanas en su condición actual. The Nature Conservancy,
México
Rohweder, J., Rogala, J. T., Johnson, B. L., Anderson, D., Clark, S.,
Chamberlin, F., Potter, D. & Runyon, K. (2008). Application of Wind Fetch
and Wave Models for Habitat Rehabilitation and Enhancement Projects.
USGS report. http://www.umesc.usgs.gov/management/dss/wind fetch
wave models.html
Spalding, M., Burke, L., Wood, S. A., Ashpole, J., Hutchison, J., & Zu
Ermgassen, P. (2017). Mapping the global value and distribution of coral
reef tourism. Marine Policy, 82, 104-113.
Suchley, A., McField, M. D., & Alvarez-Filip, L. (2016). Rapidly
increasing macroalgal cover not related to herbivorous fishes on
Mesoamerican reefs. PeerJ, 4, e2084.
Taylor, H. T., Ward, B., Willis, M., & Zaleski, W. (2012). The Sar-
Simpson Hurricane Wind Scale. HYPERLINK "https://www.nhc.noaa.
gov/pdf/sshws.pdf" https://www.nhc.noaa.gov/pdf/sshws.pdf
Taylor, M. A., & Alfaro, E. J. (2005). Climate of Central America and
the Caribbean. In: J. E. Oliver (editor) Encyclopedia of World Climatology.
Netherlands: Springer,p. 183-188.
WWF. 2006. Mejores prácticas de pesca en arrecifes coralinos.
Guía para la colecta de información que apoye el Manejo de Pesquerías
Basado en Ecosistemas. WWF México/Centroamérica. Pp. 81
Anexo
CONCLUSIONES
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
61
1
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
Anexo
ANEXO 1
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
62
IMPACTO DEL PERÍODO DE REMUESTREO EN LOS RESULTADOS.
Cuando los períodos de remuestreo son muy amplios, (mayores a 3 años, por ejemplo) la cobertura de
coral puede ser influenciada por otros fenómenos o eventos distintos al huracán, incidiendo en los datos y
conclusiones que podemos obtener. En estudio contamos con 72 remuestreos con periodos de remuestreo
entre 3 y hasta 10 años y 382 con períodos menores. Para determinar si la inclusión de estos 72 remuestreos
influye en los resultados, generamos los resultados con y sin dichos datos. Los resultados muestran las
mismas tendencias, por lo tanto, este estudio utilizó los 454 remuestreos.
CAMBIO BRUTO
Figura 1. Cambio bruto por condición inicial, excluyendo datos con periodo entre muestreos con más de 3 años. Número de
remuestros: 382.
Cambio bruto de CCV por condición inicial
Condición inicial
-40
-20
-10
-30
0
10
20
30
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Cambio bruto de CVV
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
62
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes 63
ANEXO 1
Cambio bruto de CCV
Condición inicial
-50
-20
-10
-30
0
10
20
30
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
-40
Cambio bruto de CCV por condición inicial
Figura 2. Cambio bruto por condición inicial. Número de remuestros: 455.
Condición inicial
-10
50
100
0
150
200
250
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
-50
Porcentaje Cambio de CCV por condición inicial
% de cambio de CCV
Figura 3. Porcentaje de cambio respecto a la condición inicial, segregado por categoría de condición inicial,
excluyendo los datos de sitios con más de 3 años entre muestreos. Número de sitios: 382.
PORCENTAJE DE CAMBIO
ANEXO 1
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
64
Condición inicial
-100
0
20
-40
40
80
120
-60
-80
-20
100
60
Porcentaje Cambio de CCV por condición inicial
% de cambio de CCV
Crítico Malo Regular Bien Muy bien
Figura 4. Porcentaje de cambio respecto a la condición inicial, segregado por categoría de condición inicial,
incluyendo los datos de sitios con más de 3 años entre muestreos. Número de remuestros: 455
CONCLUSIONES
Daños causados por huracanes a los arrecifes de coral en el Caribe
y su correlación con las características de los huracanes y los arrecifes
65
DAÑOS CAUSADOS POR HURACANES A LOS ARRECIFES DE CORAL EN EL CARIBE
Y SU CORRELACIÓN CON LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS HURACANES Y LOS ARRECIFES
Esmeralda Pérez Cervantes, Fernando Pardo Urrutia, Lorenzo Álvarez Filip,
Fernando Secaira Fajardo, Claudia Ruiz Alvarado, Mariana Alvarez Rocha
2020
Iniciativa Mesoamericana de Rescate de Arrecifes (RA)
Iniciativa de Resiliencia Costera (CRR) de TNC
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Article
Full-text available
p>Los modelos mixtos son una propuesta de modelación estadística avanzada, que permiten mejorar la calidad del análisis de los factores fijos y factores aleatorios, modelando la variabilidad aleatoria y la correlación de los errores, siendo muy útiles en el análisis de datos desbalanceado, datos con pseudoréplicas, o datos con algún tipo de estructura jerárquica o de agrupación. En esta investigación, con el software InfoStat se realizó una aplicación de los modelos generales y mixtos, sobre la variable “Calificación de los estudiantes Aprobados”, de Ingeniería Agroindustrial, con datos de 11 años. Se respondió preguntas estadísticas sobre el comportamiento del rendimiento académico, en función del Año académico y del Género de los estudiantes. Al modelar el Año Académico, el Género y la interacción como factores fijos, en relación con la nota de los estudiantes aprobados, se determinó que la inclusión de los factores aleatorios: Estudiante y Docente, mejoraron los: AIC, BIC del modelo, la normalidad y homocedasticidad de los residuos, mejorándose así la calidad del análisis estadístico. El modelo con factores mixtos, encontró diferencias significativas en las notas de los estudiantes aprobados por los factores: “Año Académico” y “Género”. Sin embargo, no se determinó efecto de interacción entre ambos factores.</p
Article
Full-text available
Global coral reef related tourism is one of the most significant examples of nature-based tourism from a single ecosystem. Coral reefs attract foreign and domestic visitors and generate revenues, including foreign exchange earnings, in over 100 countries and territories. Understanding the full value of coral reefs to tourism, and the spatial distribution of these values, provides an important incentive for sustainable reef management. In the current work, global data from multiple sources, including social media and crowd-sourced datasets, were used to estimate and map two distinct components of reef value. The first component is local “reef-adjacent” value, an overarching term used to capture a range of indirect benefits from coral reefs, including provision of sandy beaches, sheltered water, food, and attractive views. The second component is “on-reef” value, directly associated with in-water activities such diving and snorkelling. Tourism values were estimated as a proportion of the total visits and spending by coastal tourists within 30 km of reefs (excluding urban areas). Reef-adjacent values were set as a fixed proportion of 10% of this expenditure. On-reef values were based on the relative abundance of dive-shops and underwater photos in different countries and territories. Maps of value assigned to specific coral reef locations show considerable spatial variability across distances of just a few kilometres. Some 30% of the world's reefs are of value in the tourism sector, with a total value estimated at nearly US$36 billion, or over 9% of all coastal tourism value in the world's coral reef countries.
Article
Full-text available
Long-term phase shifts from coral to macroalgal dominated reef systems are well documented in the Caribbean. Although the impact of coral diseases, climate change and other factors is acknowledged, major herbivore loss through disease and overfishing is often assigned a primary role. However, direct evidence for the link between herbivore abundance, macroalgal and coral cover is sparse, particularly over broad spatial scales. In this study we use a database of coral reef surveys performed at 85 sites along the Mesoamerican Reef of Mexico, Belize, Guatemala and Honduras, to examine potential ecological links by tracking site trajectories over the period 2005–2014. Despite the long-term reduction of herbivory capacity reported across the Caribbean, the Mesoamerican Reef region displayed relatively low macroalgal cover at the onset of the study. Subsequently, increasing fleshy macroalgal cover was pervasive. Herbivorous fish populations were not responsible for this trend as fleshy macroalgal cover change was not correlated with initial herbivorous fish biomass or change, and the majority of sites experienced increases in macroalgae browser biomass. This contrasts the coral reef top-down herbivore control paradigm and suggests the role of external factors in making environmental conditions more favourable for algae. Increasing macroalgal cover typically suppresses ecosystem services and leads to degraded reef systems. Consequently, policy makers and local coral reef managers should reassess the focus on herbivorous fish protection and consider complementary measures such as watershed management in order to arrest this trend.
Article
Full-text available
En las regiones tropicales, los daños generados por inundaciones costeras se deben principalmente a la marea de tormenta generada por ciclones tropicales. Sin embargo, la estimación de la marea de tormenta está limitada por la escasez de mediciones y de información histórica de estos eventos. En México esto es particularmente relevante puesto que la información es muy escasa. De esta manera, este trabajo de investigación presenta un método alternativo para estimar periodos de retorno de marea de tormenta generada por ciclones tropicales, en sitios con insuficiente información histórica. El marco de trabajo seleccionado consiste en la implementación de modelos hidrodinámicos a fin de reproducir la sobreelevación del nivel medio del mar inducida por la presencia de ciclones tropicales en la costa. Para ello, se utilizan de manera conjunta eventos históricos (25) entre 1951 y 2012, y eventos sintéticos (120) generados en el Océano Atlántico durante el periodo de tiempo definido entre los años 1980 y 2010, ambos conjuntos de eventos limitados en una región circular de 100km alrededor de la desembocadura del río Pánuco en México (22,26°N; 97,78°W). Los campos de viento de estos eventos se utilizan como forzamiento de un modelo hidrodinámico, a fin de definir el nivel máximo de marea de tormenta en el punto de interés. La información así obtenida permite la realización de un análisis de valores extremos más confiable, que determina la marea de tormenta para distintos periodos de retorno. Los resultados demuestran la bondad de esta metodología para utilizar eventos sintéticos en combinación con información histórica, a fin de incrementar la confiabilidad de los valores de diseño en zonas con escasez de datos.
Article
Full-text available
The importance of structural complexity in coral reefs has come to the fore with the global degradation of reef condition; however, the limited scale and replication of many studies have restricted our understanding of the role of complexity in the ecosystem. We qualitatively and quantitatively (where sufficient standardised data were available) assess the literature regarding the role of structural complexity in coral reef ecosystems. A rapidly increasing number of publications have studied the role of complexity in reef ecosystems over the past four decades, with a concomitant increase in the diversity of methods used to quantify structure. Quantitative analyses of existing data indicate a strong negative relationship between structural complexity and algal cover, which may reflect the important role complexity plays in enhancing herbivory by reef fishes. The cover of total live coral and branching coral was positively correlated with structural complexity. These habitat attributes may be creating much of the structure, resulting in a collinear relationship; however, there is also evidence of enhanced coral recovery from disturbances where structural complexity is high. Urchin densities were negatively correlated with structural complexity; a relationship that may be driven by urchins eroding reef structure or by their gregarious behaviour when in open space. There was a strong positive relationship between structural complexity and fish density and biomass, likely mediated through density-dependent competition and refuge from predation. More variable responses were found when assessing individual fish families, with all families examined displaying a positive relationship to structural complexity, but only half of these relationships were significant. Although only corroborated with qualitative data, structural complexity also seems to have a positive effect on two ecosystem services: tourism and shoreline protection. Clearly, structural complexity is an integral component of coral reef ecosystems, and it should be incorporated into monitoring programs and management objectives.
Article
Full-text available
Severe declines in the cover of live hard coral on reefs have been reported worldwide, and in the Caribbean region, the architectural complexity of coral reefs has also declined markedly. While the drivers of coral cover loss are relatively well understood, little is known about the drivers of regional-scale declines in architectural complexity. We have used a dataset of 49 time series reporting reef architectural complexity to explore the effect of hurricanes, coral bleaching and fishing on Caribbean-wide annual rates of change in reef complexity. Hurricane impacts greatly influence reef complexity, with the most rapid rates of decline in complexity occurring at sites impacted during their survey period, and with lower rates of loss occurring at unimpacted sites. Reef architectural complexity did not change significantly following mass bleaching events (in a time frame of <5years) or positive thermal anomalies. Although the rates of change in architectural complexity were similar in and out of marine protected areas (MPAs), significant declines in complexity were observed inside but not outside of MPAs, possibly because reductions in fishing can lead to increased bioerosion by herbivores within MPAs. Our findings suggest that major drivers of coral mortality, such as coral bleaching, do not influence reef architectural complexity in the short term (<5years). Instead, direct physical impacts and reef bioerosion appear to be important drivers of the widespread loss of architecturally complex reefs in the Caribbean. KeywordsCoral bleaching–Drivers of change–Environmental change–Ecosystem services–Habitat complexity–Hurricanes–Marine reserves–Reef degradation
Article
Full-text available
Profound ecological changes are occurring on coral reefs throughout the tropics, with marked coral cover losses and concomitant algal increases, particularly in the Caribbean region. Historical declines in the abundance of large Caribbean reef fishes likely reflect centuries of overexploitation. However, effects of drastic recent degradation of reef habitats on reef fish assemblages have yet to be established. By using meta-analysis, we analyzed time series of reef fish density obtained from 48 studies that include 318 reefs across the Caribbean and span the time period 1955-2007. Our analyses show that overall reef fish density has been declining significantly for more than a decade, at rates that are consistent across all subregions of the Caribbean basin (2.7% to 6.0% loss per year) and in three of six trophic groups. Changes in fish density over the past half-century are modest relative to concurrent changes in benthic cover on Caribbean reefs. However, the recent significant decline in overall fish abundance and its consistency across several trophic groups and among both fished and nonfished species indicate that Caribbean fishes have begun to respond negatively to habitat degradation.
Article
Best tracks are National Hurricane Center (NHC) poststorm analyses of the intensity, central pressure, position, and size of Atlantic and eastern North Pacific basin tropical and subtropical cyclones. This paper estimates the uncertainty (average error) for Atlantic basin best track parameters through a survey of the NHC Hurricane Specialists who maintain and update the Atlantic hurricane database. A comparison is then made with a survey conducted over a decade ago to qualitatively assess changes in the uncertainties. Finally, the implications of the uncertainty estimates for NHC analysis and forecast products as well as for the prediction goals of the Hurricane Forecast Improvement Program are discussed.