Conozcamos al erizo negro (Diadema antillarum

Por Mariana González González, MA Editora, Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico

El Diadema antillarum, conocido como erizo negro, se encuentra en las aguas poco profundas del océano Atlántico, del mar Caribe y del Golfo de México. Su principal característica son las largas espinas que típicamente son negras con algunas color grisáceo entrelazadas. Estas espinas pueden llegar a medir hasta 12 pulgadas de longitud y son venenosas. Aunque el veneno no es letal, se recomienda no tocarlos porque sus espinas son finas y quebradizas, y el contacto puede llegar a ser lastimoso y muy doloroso. Se pueden hallar en los arrecifes de coral que se encuentran en aguas llanas de menos de 30 pies, pero pueden encontrarse en aguas de hasta 400 m de profundidad. Estos se esconden en las grietas del arrecife durante el día y salen solo en la noche para alimentarse.

Para los años 1983 al 1984, el Diadema antillarum sufrió un evento de mortandad en el que la población del Caribe se vio brutalmente afectada. Cerca del 95 % de la población de esta especie desapareció de varias localidades. Este suceso es conocido como uno de los más devastadores entre los organismos marinos; con decir que al día de hoy las poblaciones no se han recuperado en su totalidad y las densidades siguen por debajo de la población previa al fatal evento. Las causas de la mortalidad no han sido establecidas, pero una de las teorías habla sobre patógenos que se transportaron por las corrientes marinas y que enfermaron a estos erizos. Se dice que este patógeno viajó desde Panamá al este y oeste del Caribe.

Entre el Diadema antillarum y los arrecifes de coral existe una relación simbiótica conocida como mutualismo; es decir, una relación donde dos especies diferentes se benefician mutuamente. La estructura del arrecife de coral provee refugio a los erizos, mientras que los erizos se alimentan de las algas que crecen en el coral. Es debido a esta correlación que los efectos de este evento de mortalidad comenzaron a reflejarse inmediatamente en las comunidades de arrecifes. Los Diadema antillarum son los principales herbívoros en estos arrecifes de corales y su importancia se ha manifestado grandemente desde que se empezó a observar el deterioro de los arrecifes ante su desaparición física. Las macroalgas cubrieron los arrecifes y alcanzaron tales tamaños que incluso llegaron a matar colonias de corales.

Los Diadema antillarum, gracias al mutualismo, no solo incentivan la estabilidad y el crecimiento de los arrecifes de corales, sino también la preservación de organismos que habitan estos

En la foto se observa un erizo negro y un juey dormido dentro de una pequeña cueva en el Cayo San Cristóbal, La Parguera, Lajas P.R.

arrecifes (como los cangrejos y los camarones mísidos). Esta especie de erizo negro, además, es uno de los principales bioerosionadores en los arrecifes de corales. Al desplazarse por el arrecife el erizo puede raspar el exoesqueleto rocoso del coral, con su boca y con sus espinas, y provoca erosión en la superficie de la roca del arrecife. En otras palabras, el erizo causa erosión en el carbonato de calcio del arrecife coral.

A poco más de 33 años, la recuperación de los Diadema antillarum aún es una tarea en desarrollo. Investigadores se han dado a la tarea de continuar estudiando las causas de su mortalidad masiva, estableciendo de este modo nuevas teorías sobre su origen. Propuestas e iniciativas vigentes también llevan a cabo nuevos proyectos, con el fin de reestablecer la población de esta especie de erizo que es fundamental para la existencia de nuestros arrecifes de coral.

Referencias

Meland, K. “Mysidacea: Families, Subfamilies and Tribes”. Crustacea.net. Recuperado de http:// crustacea.net/crustace/mysidacea/index.htm

Puckett, E. 2002. “Diadema antillarum”, Animal

Diversity Web. Recuperado de http:// animaldiversity.org/accounts/Diadema_ antillarum/

Arriba a la derecha, un curioso pez sargento mayor se resguarda tras las espinas del erizo negro en las aguas de Crash Boat, Aguadilla, P.R. El pez mantuvo un comportamiento temerario mientras, aparentemente, observaba al buzo que tomaba la fotografía.

W. Stacey, comunicación personal, junio 13 de 2017.

La autora agradece las revisiones y comentarios provistos por Héctor M. Martínez Rivera, biólogo marino y educador del Programa Sea Grant de

Puerto Rico.

Glosario

bioerosionador – Organismo que provoca la degradación del sustrato calcáreo. Los erizos negros, los peces loro y los poliquetos (tipo de gusano marino), entre otros, son bioerosionadores.

camarones mísidos – Crustáceos pequeños.

carbonato de calcio – Componente químico principal en la formación de conchas y esqueletos de organismos como corales, y moluscos.

macroalgas – Algas que proliferan en el fondo marino.

patógeno – Que origina y desarrolla una enfermedad.

Especímen adulto de Diadema antillarum en una pradera de hierbas marinas en La Parguera, Lajas, P.R.

Restaurando el erizo negro, Diadema antillarum, para reducir la abundancia de algas en los arrecifes de coral de Puerto Rico

Por Stacey M. Williams, PhD Investigadora principal, Proyecto de Restauración de Diadema antiallarum

Los arrecifes han estado bajo cambios drásticos por las últimas cuatro décadas. Antes del 1980, estos se caracterizaban por la alta abundancia de corales con una cobertura de hasta 90 % en algunas localizaciones. En la actualidad, sin embargo, la mayoría de los arrecifes del Caribe, incluyendo los de Puerto Rico, ya no se caracterizan por los corales escleractinios vivos, como el coral estrella (complejo de Orbicella annularis), o los corales cuerno de alce (Acropora palmata). El nuevo organismo que predomina en los arrecifes es el alga. La abundancia de algas puede representar una pérdida de resiliencia, ya que estas compiten por espacio y limitan el asentamiento de los corales. Es por esto que los herbívoros son un componente esencial en un arrecife; estos mantienen el exceso de las algas bajo control.

Dentro de los disturbios enfrentados, que incluyen la sobrepesca y un brote de enfermedad de banda blanca (una condición que destruye el tejido del coral), la degradación visible de los arrecifes comenzó con la mortalidad en masa de un herbívoro clave a nivel regional durante los 1980: el erizo negro, Diadema antillarum. Esta mortalidad masiva fue registrada como uno de los eventos de mortandad más severos para cualquier especie invertebrada, en el cual el 95-100 % de la población del Diadema

antillarum fue erradicada de todo el Caribe. Luego de este evento de mortalidad masiva, la recuperación del erizo negro ha sido lenta y aún hay arrecifes en Puerto Rico que no cuentan con ejemplares del mismo. En la actualidad, el pez loro y el pez cirujano son los herbívoros principales que controlan el crecimiento y la distribución de las algas. Sin embargo, dada su reducida presencia en los arrecifes (también debido a la sobrepesca y a la degradación de los arrecifes), el forrajeo no es suficiente para mantener las algas carnosas bajo control.

Repoblar y proteger las poblaciones existentes del Diadema antillarum y los peces herbívoros son solo algunas maneras de incrementar la herbivoría en los arrecifes. Como parte de la investigación para mi disertación doctoral en el Departamento de Ciencias Marinas de la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez (UPRM), estudié la dispersión de las larvas en etapas tempranas y tardías del Diadema antillarum en La Parguera, Lajas, Puerto Rico, y en el veril identifiqué un punto clave de colonización del erizo negro. Como parte del estudio, comencé un proyecto de restauración del Diadema antillarum usando los especímenes que pude recolectar, y en 2012 inicié un proyecto piloto con la ayuda del Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico (PSGUPR).

Durante los trabajos de campo realizados para mi disertación doctoral, conté con el apoyo de un equipo de trabajo que me ayudó a realizar los muestreos. Mi equipo y yo recolectamos colonizadores del Diadema antillarum (con un tamaño de muestra de < 1 mm) en el veril de La Parguera en platos de Astroturf, que están sujetos a líneas de anclaje. Los platos fueron recolectados durante la primera semana de junio hasta octubre de 2012, y fueron llevados al laboratorio del Departamento de Ciencias Marinas. Dichos colonizadores fueron removidos de cada plato y colocados en un acuario; luego se dejaron crecer hasta llegar a la etapa de adultez temprana (3-4 cm), proceso que tardó entre 9-11 meses. Los Diadema antillarum fueron trasladados hacia los arrecifes en envases con agua de mar oxigenada. Una vez se llegó al lugar seleccionado, los erizos negros se removieron del envase y se situaron en el arrecife. Trasladamos los erizos tarde en el día, cuando ya los peces no buscan alimento, y así estos tendrían una noche para adaptarse a su nuevo hogar.

Se observa un arrecife saludable con una amplia cobertura de coral, baja abundancia de algas y alta abundancia de hervíboros en Bonaire.

La foto muestra un arrecife de coral en Jamaica que tiene una baja abundancia de herbívoros y una amplia cobertura de coral.

Como parte del estudio, se colocaron platos de Astroturf para colectar colonizadores poslarvales de Diadema antillarum en La Parguera, Lajas, P.R.

A la izquierda se puede observar el fondo marino del arrecife Media Luna antes de la repoblación y a la derecha los Diadema antillarum dentro de un cercado una semana luego de repoblar.

Este proyecto es único en su clase, ya que se evita el proceso arduo de criar larvas hasta que llegan al tamaño de colonizar áreas, y estamos reintroduciendo una población nueva al arrecife. La meta general del proyecto es aumentar la herbivoría al repoblar las poblaciones del Diadema antillarum en los arrecifes de Puerto Rico.

En el verano de 2016 transferimos 343 adultos jóvenes al arrecife interior Media Luna en La Parguera. En este arrecife, las algas componen la mayor parte del suelo marino, con una cobertura que oscila entre 38-76 %; o sea, muchísimo alimento para el erizo negro. Los Diadema antillarum criados en el laboratorio fueron colocados en seis colonias del coral Orbicella annularis que se encontraban enfermos y mayormente muertos. Estos corales estaban envueltos en un pedazo de alambre de pollo. La razón principal para la selección de este arrecife como área de restauración fue la presencia del coral Orbicella annularis, una especie listada como amenazada bajo la Ley de Especies en Peligro de Extinción. Esta especie de coral, además, provee refugio a los erizos negros y ofrece una valiosa contribución de carbonato de calcio a los arrecifes. Por otro lado, la verja de alambre ayudó a mantener a los erizos en un área y permitió que observáramos la supervivencia y el impacto que tuvieron sobre la abundancia algar. ¡La restauración fue un éxito! Pudimos rastrear 79 % de los adultos jóvenes por cuatro meses luego de la primera repoblación en junio de 2016, y 75 % cinco meses más tarde. ¡Esto representa 257 erizos negros nuevos en este arrecife! Los cambios en la composición bentónica se hicieron evidentes en los sitios seleccionados a una semana de la repoblación. El 95 % del fondo marino, en cada cercado, se limpió eficientemente de todo tipo de alga dos meses después de la repoblación. Incluso, los Diadema antillarum removieron el Trididemnum solidium, una especie de tunicado que compite con los corales por el espacio disponible y puede sobrecrecer y matar los corales.

Esperamos poder continuar este trabajo y restaurar las poblaciones del erizo negro en la costa este, en Fajardo y en la isla municipio de Culebra, con tal de controlar el alga roja incrustante Ramicrusta spp. Este tipo de alga es de la familia Peyssonneliaceae y es una amenaza en potencia a la función de los arrecifes de coral, ya que puede sobrecrecer y destruir los corales. Esperamos que la restauración de los Diadema antillarum en estos arrecifes disminuya la abundancia de esta alga tan dañina.

Nos gustaría agradecer al Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico (PSGUPR), a

Fotografía del mismo coral antes de la repoblación de Diadema antillarum (izquierda) y dos meses después de la repoblación (derecha). La fotografía de la derecha resalta el sustrato libre de algas bentónicas y el tunicado incrustante Trididemnum solidum.

la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés) y al Departamento de Recursos Naturales y Ambientales de Puerto Rico (DRNA) por subvencionar este proyecto. También agradecemos al Departamento de Ciencias Marinas de la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez por proveer sus facilidades para realizar esta investigación y por el apoyo de las siguientes personas: Orlando Espinosa, Milton Carlo, Luis Rodríguez, Duane Sanabria y Liajay Rivera.

Visite el sitio web del Instituto para la Investigación Socio-Ecológica (www.isercaribe.org) para acceder a videos, galerías de fotografías y entradas de blog dedicadas al Proyecto de Restauración de Diadema. Para actualizaciones, síganos en Twitter (@ isercaribe) y Facebook, a través de www.facebook. com/ISERCaribe.

Referencias

Ballantine, D.L., Ruiz, H., Lozada-Troche, C. &

Norris, J.N. (2016). The genus Ramicrusta (Peyssonneliales, Rhodophyta) in the Caribbean

Sea, including Ramicrusta bonairensis sp. nov. and Ramicrusta monensis sp. nov. Botanica

Marina 59(6): 417-431.

Glosario

bentónica – Que pertenece al fondo marino o vive relacionado a este.

colonizador – Organismo en su etapa poslarval que forma parte del bentos (fondo marino).

corales escleractinios – También conocidos como corales duros, que producen un armazón de carbonato de calcio.

forrajeo – Método de alimentación en el que los peces consumen algas marinas.

herbivoría – El consumo de plantas por parte los animales.

pez loro – Especie tropical de peces, muy característica por sus colores llamativos y su boca parecida al pico de un loro.

platos de Astroturf – Material sintético que, en este caso, se utilizó para la colonización del Diadema antillarum.

resiliencia – Capacidad de adaptación ante situaciones adversas.

tunicado – Animal del filo de los cordados. Exhibe un nervio dorsal llamado notocorda cuya función es principalmente ayudar al movimiento.

veril – Borde de la plataforma insular.