Investigación

La esclerocronología de corales arrecifales nació a principios de la década de los1970's, cuando se descubrió que los esqueletos de algunos corales escleractinios masivos exhiben un patrón de crecimiento anual en forma de pares de bandas de alta y baja densidad, el cual se observa en radiografías tomadas a lajas del esqueleto coralino obtenidas del eje de crecimiento máximo. Como los registros existentes de proxy climáticos de alta resolución en los océanos tropicales son muy escasos, este bandeo proporciona información invaluable acerca del crecimiento del esqueleto coralino, las tasas de crecimiento y las condiciones ambientales en cuales el crecimiento tuvo lugar en estás zonas. Las características del crecimiento anual obtenidas a partir del patrón de bandas de densidad (g cm), incluyen la tasa de extensión anual (cm año-1) y la tasa de calcificación anual (g cm-2 año-1).

Los corales más utilizados para hacer reconstrucciones y predicciones ambientales son de los géneros Porites y Orbicella (antes Montastraea). Utilizando especies del género Porites, en la década de los noventas se realizaron gran cantidad de estudios para entender como los corales crecen, registran información y cuáles son los principales controles ambientales para su crecimiento. Se asumió que todos los corales presentaban las mismas estrategias. Desde el año 2000, con mi trabajo, he demostrado que Orbicella spp. no presenta la misma estrategia de crecimiento que Porites y que registra información y responde a los controles ambientales de distinta manera. Además, ahora se sabe que las especies de Orbicella sufren un fenómeno conocido como “stretching modulation of skeletal growth” y que invierten sus recursos de calcificación en construir esqueletos más densos, mientras que las especies de Porites no presentan este fenómeno e invierten sus recursos de calcificación en crecer más rápido. Con esto he dado herramientas para que las reconstrucciones y predicciones ambientales, utilizando especies del género Orbicella, sean más precisas.

Además, producto de un proyecto financiado por CONACYT, descubrimos signos de estrés térmico, causados por el calentamiento de los océanos, en el bandeo anual que se presenta en las especies del género Orbicella. Ahora hay certeza de que los efectos del cambio climático global serán diferenciales entre las especie de coral; las especies que inviertan recursos de calcificación en esqueletos más densos serán propensas a mayor erosión ambiental y aquellas que lo hagan para crecer más rápido, tenderán a tener esqueletos más pequeños cada vez. Además, encontré que las dos estrategias de crecimiento permiten a las distintas especies de corales construir esqueletos más densos en arrecifes con actividad de microhoradadores más alta, lo que sugiere que los patrones de microbioerosión tienen una influencia selectiva en dichas estrategias, lo que seguramente ha repercutido en la evolución, diversidad, distribución y abundancia de los corales arrecifales.

Docencia

Soy responsable del curso optativo "Arrecifes de Coral", dentro del programa de Posgrado en Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM, a partir de 2013.

Por 14 años, fui responsable del curso Biología y Ecología de Arrecifes Coralinos, dentro del programa de Maestría en Ciencias en Recursos Naturales y Desarrollo Rural de El Colegio de la Frontera Sur. Así mismo, fui responsable de los cursos Interacciones Algas-Corales y Bioerosión de Arrecifes de Coral dentro del programa de Doctorado en Ciencias en Ecología y Desarrollo Sustentable de El Colegio de la Frontera Sur. Por otro lado, a nivel licenciatura he impartido cursos de zoología de invertebrados no-artrópodos y ecología y taxonomía de corales pétreos, principalmente en la Facultad de Estudios Superiores Iztacala, UNAM.

Actividades Académicas

Soy miembro del Consejo de la "International Society for Reefs Studies" desde 2013, presidente de la Sociedad Mexicana de Arrecifes Coralinos, también desde 2013, y Editor Asociado de la Revista Ciencias Marinas desde 2012.

Soy Nivel II en el Sistema Nacional de Investigadores, dentro del Área de Biología y Química. He sido revisor de proyectos para el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, la Comisión Nacional para la Biodiversidad, La Vicerrectoría de Investigación de la Universidad Nacional de Colombia, la Israel Science Fundation y la Netherlands Organisation for Scientific Research.

Soy árbitro en las revistas internacionales: Bulletin of Marine Science, Ciencias Marinas, Coral Reefs, Geochimica et Cosmochimica Acta, Global Change Biology, Hidrobiológica, Investigaciones Marinas, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, Journal of Geophysical Research-Biogeosciences, Marine Biology, Marine and Freshwater Research, Revista de Biología Tropical y Zoology.

Fui Profesor en la FES Iztacala e Investigador en el Instituto de Investigación Oceanográfica en Veracruz (SecMar) y en El Colegio de la Frontera Sur, Unidad Chetumal. Realicé una estancia posdoctoral (2002-2003) en el Australian Institute of Marine Science, bajo la supervisión del Dr. David J. Barnes.

Research Summary

Reef corals sclerochronology was born in the beginning of the 1970’s, when it was discovered that the skeletons of some massive scleractinian corals display an annual growth pattern revealed in X–radiographs of skeletal slices removed from a growth axis as annual pairs of high and low density bands. Since high-resolution proxy climate records are poorly represented in tropical oceans, such banding has provided invaluable information about coral skeletal growth, growth rates and the environmental conditions under which growth took place in these areas. Annual growth characteristics that can be recovered from the density-banding pattern (g cm-3), include annual extension rate (cm yr-1) and annual calcification rate (g cm-2 yr-1).

Porites and Orbicella (previously Montastraea) coral genera are the most commonly used in sclerochronological studies to make environmental reconstructions and predictions. During the 90’s a lot of studies using species from Porites genera were performed to understand how corals growth, register information and wich are the major environmental controls of their growth. It was assumed that all coral species had the same strategies. Since 2000, I’m dedicated to probe thatOrbicella spp. Does not present the same growth strategie than Porites, and that it registers information and responds to environmental controls in different ways. From my work, now we know that Orbicella species present a response known as stretching modulation of skeletal growth, and that they invest calcification resources to build denser skeletons, meanwhile Porites species do not present stretching and invest calcification resources for faster grow up. This information is a tool to have more precise environmental reconstructions and predictions using Orbicellaspecies.

Also, with a project founded by CONACYT we have discovered a thermal stress signature in the density-banding pattern of Orbicella, caused by ocean warming. We know now that global climate change effects will be differential depending on coral species. Those species that invest calcification resources on denser skeletons will suffer higher environmental erosion, and those that growth faster will have smaller skeletons than they have now. Also, product of my work, we know that the two growth strategies allow different coral species to construct denser skeletons in reefs where microborers’ activity is higher it seems probable that patterns of microbioerosion exert a selective influence on growth strategies, enclosing repercussions for the evolution, diversity, distribution and abundance of reef corals.

Teaching & Training

I am responsible of the optional course "Coral Reefs" within the Marine Sciences and Limnology Posgraduate Program since 2013.

For 14 years I was responsible for the course Biology and Ecology of Coral Reefs in the M.Sc. program in “Natural Resources and Rural Development” of El Colegio de la Frontera Sur. Also, I was responsible of the courses Algae-Coral Interactions and Coral Reef Bioerosion in the Ph.D. program in Ecology and Sustainable Development of El Colegio de la Frontera Sur. On the other hand, at B.Sc. level I used to teach courses of invertebrate (not-arthropods) zoology and ecology, and taxonomy of stony corals, mainly at Facultad de Estudios Superiores Iztacala, UNAM.

Academic Activities

I am member of the International Society for Reef Studies board and president of the Mexican Society of Coral Reefs, both since 2013, and Associate Editor of the Ciencias Marinas Journal since 2012.

I am member, Level II, of the National System of Researchers (SNI), in the Biology and Chemistry area. I have reviewed projects for CONACYT, CONABIO, the Vicerrectoría de Investigación de la Universidad Nacional de Colombia, the Israel Science Foundation and the Netherlands Organization for Scientific Research.

I'm a reviewer of the international journal: Bulletin of Marine Science, Ciencias Marinas, Coral Reefs, Geochimica et Cosmochimica Acta, Global Change Biology, Hidrobiológica, Investigaciones Marinas, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, Marine Biology, Journal of Geophysical Research-Biogeosciences,Marine and Freshwater Research, Revista de Biología Tropical and Zoology.

I was a teacher at FES Iztacala and a researcher at the Instituto de Investigación Oceanográfica en Veracruz (SecMar) and El Colegio de la Frontera Sur, Unidad Chetumal. I made a postdoctoral stance (2002-2003) at the Australian Institute of Marine Science, under Dr. David J. Barnes supervision.

Publicaciones | Publications

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Tesis Dirigidas| Directed Thesis

Agustín Israel Cruz Ortega. "Diferencias en el bandeo de distinta densidad en los esqueletos de corales gonocóricos incubadores y liberadores". Tesis de Doctorado. ICMyL, UNAM. En proceso.

Serguei Damián Rico Esenaro. "Registros del Antropoceno en corales hermatípicos del Caribe Mexicano". Coodirección con el Dr. Joan-Albert Sánchez-Cabeza, Tesis de Doctorado. ICMyL, UNAM. En proceso.

Andrea Nicte-Ha Muñoz Arroyo. Tasas de extensión linear en corales durante el último interglacial. Tesis de Maestría. ICMyL, UNAM. Coodirección con el Dr. Paul Blanchon, en proceso.

Janelle Sacnité Chávez Barrera. “Comparación de las características de crecimiento del coral hermatípico Porites astreoides en el arrecife de Puerto Morelos bajo diferentes condiciones ambientales”. Tesis de Maestría, ICMyL, UNAM. En proceso.

José Alejandro Axayacatl Prieto Jiménez. “Características del crecimiento del coral hermatípico Orbicella faveolata en Roatán, Honduras”. Tesis de Maestría. ICMyL, UNAM. En proceso.

María Isabel Martínez Rugerio. “Evaluación del efecto de la luz azul de la luna en los parámetros de crecimiento y en la formación de disepimentos de la especie de coral hermatípico Orbicella faveolata”. Maestría. ICMyL, UNAM. En proceso.

Francisco Medellín Maldonado. “Estructura metapoblacional de los coralitos de Orbicella annularis a través de tomografías computarizadas: implicaciones esclerocronológicas”. Maestría. ICMyL, UNAM. En proceso.

Alexander Morales Vázquez. “Variabilidad norfológica de Orbicella faveolata en Akumal, Quintana Roo, México”. Tesis de Licenciatura en Biología. Universidad Autónoma de Chiapas. En proceso.

Gabriela Gutiérrez Estrada. 2017. "Características del crecimiento y número de disepimentos por año en el coral Orbicella faveolata en un gradiente de profundidad". Tesis de Maestría. ICMyL, UNAM.

Alexis Enrique Medina Vlmaseda. 2017. "Efectos del aumento de la temperatura en las tasas de calcificación de corales hermatípicos (Porites asteroides y Orbicella faveolata) en dos tipos de hábitat arrecifal del Complejo Arrecifal de la Barrera de Belice (CABB)". Tesis de Maestría. ICMyL, UNAM.

Luis David Lizcano Sandoval. 2017. "Efecto de la baja cantidad de luz debido a la turbidez del agua sobre las bandas de distinta densidad y parámetros de crecimiento en el esqueleto del coral Orbicella annularis". Tesis de Maestría. ICMyL, UNAM.

Nancy Bibiana Pérez Silva. 2016. Características de crecimiento del coral hermatípico Pavona clavus (Dana, 1848) y el efecto de la temperatura del mar superficial en su tasa de calcificación, en la Isla de la Plata, Ecuador. Tesis de Licenciatura en Biología. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.

Gabriela Ang Montes de Oca. 2014.  “Estructuras esqueletales causantes del bandeo de distinta densidad en el coral hermatípico Diplora strigosa (Dana, 1848) y su posible relación con los ciclos lunares”. Tesis de Maestría. ICMyL, UNAM.

Mónica Cecilia Mozqueda Torres. 2014. "Tasa de calcificación y densidad esqueletal del coral hermatípico Montastraea cavernosa en el Atlántico Mexicano". Tesis de Maestría. CICESE.

Blanca Alicia Quiroga García. 2013. "Patrón de variación del crecimiento de las algas endolíticas en el esqueleto del coral hermatípico Orbicella faveolata". Tesis de Maestría. ICMyL, UNAM.

Agustín Israel Cruz Ortega. 2013. “Tasa de calcificación de los corales del género Montastraea y Porites astreoides en función de la temperatura superficial del océano y el Ωara en el Caribe mexicano. ”. Tesis de Maestría. ICMyL, UNAM.

Gabriela Gutiérrez Estrada. 2013. “Estudio retrospectivo de la extensión esqueletal, la densidad y la tasa de calcificación en el coral hermatípico Diploria strigosa en el arrecife de Puerto Morelos, Caribe mexicano. ". Tesis de Licenciatura en Biología. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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Silvia Patricia González Diaz. 2010. "Efecto acumulativo de agentes estresantes múltiples sobre los corales hermatípicos de la región noroccidental de Cuba". Tesis de Doctorado. Centro de Investigaciones Marinas, Universidad de la Habana. (Codirección).

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José Manuel S Zárate Blanco. 1997. “Estudio retrospectivo de la extensión esqueletal, la densidad y la tasa de calcificación en el coral hermatípico Montastrea annularis en los arrecifes de Isla Verde, Veracruz, y Triángulo Oeste, Banco de Campeche, México”. Tesis de Licenciatura en Biología, Universidad Veracruzana, Plantel Xalapa.

Ernesto Patricio Ruíz Zárate. 1996. “Análisis retrospectivo del crecimiento del coral Montastrea annularis en el arrecife de Cayo Arenas, Banco de Campeche, México”. Tesis de Licenciatura en Biología, Universidad Veracruzana, Plantel Xalapa.

Miguel Angel Ruíz Zárate. 1994. “Análisis retrospectivo del crecimiento del coral Montastrea annularis en el Arrecife de Cayo Arcas, Banco de Campeche, México”. Tesis de Licenciatura en Biología, Universidad Veracruzana, Plantel Peñuela.

Efraín Partida Montalvo. 1992. “Estructura da la comunidad de corales pétreos de la plataforma arrecifal del Arrecife de Isla Verde, Ver. con algunos datos sobre el blanqueamiento en Porites porites (Pallas, 1767)”. Tesis de Licenciatura en Biología, Universidad Veracruzana, Plantel Peñuela.

Aurora Urania Beltrán Torres. 1991. “Distribución de las zooxantelas y pigmentos fotosintéticos en el coral hermatípico Montastrea cavernosa en relación con la profundidad en el Arrecife “La Blanquilla”, Veracruz”. Tesis de Licenciatura en Biología, Escuela Nacional de Estudios Profesionales, Iztacala, UNAM.

Jaime Camacho Ruiz y Juan Bravo Ruiz. 1989. “Contribución al conocimiento sobre la estructura de la comunidad de corales Scleractinios en el arrecife La Blanquilla, Veracruz, México”. Tesis de Licenciatura en Biología, Escuela Nacional de Estudios Profesionales, Iztacala, UNAM.