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Resumen del Proyecto

Los impactos ambientales, ecológicos y socioeconómicos asociados con los fenómenos meteorológicos extremos y el calentamiento oceánico a largo plazo, resultante de las olas de calor marinas recurrentes (OMM), han tenido consecuencias significativas para los ecosistemas marinos y costeros de Puerto Rico. A pesar de ello, se conoce muy poco sobre cómo estos impactos afectan la composición de las especies, los procesos naturales, la resiliencia y las funciones y servicios ecosistémicos. Esto puede tener importantes implicaciones para el éxito de los esfuerzos de restauración ecológica. El objetivo de este novedoso programa de investigación en SAM es profundizar nuestra comprensión de los patrones históricos del cambio climático en Puerto Rico, el Caribe y el Atlántico tropical para comprender mejor sus impactos en los ecosistemas costeros y marinos, y las consecuencias a largo plazo de las proyecciones del cambio climático bajo diversos escenarios de sostenibilidad para la conservación y restauración de los ecosistemas costeros.

Objetivos del Proyecto

El primer proyecto desarrollado por SAM-CSR se tituló “Desboque climático en el Gran Caribe y el Pacífico Tropical Oriental en el Antropoceno: Amenazas a la conservación, restauración y resiliencia socioecológica de los arrecifes de coral”. Este proyecto, fruto de la colaboración entre la Dra. Hernández y Yanina M. Rodríguez González, se publicó recientemente en la revista Atmosphere Vol. 16 (2025) y puede descargarse en https://doi.org/10.3390/atmos16050575. Los resultados son a la vez muy reveladores y preocupantes. Los MHW afectan cada vez más los mares tropicales, causando blanqueamiento y mortalidad recurrente de corales en el Gran Caribe (CC) y el Pacífico Tropical Oriental (PTO). Esto conlleva una pérdida significativa de corales, una reducción de la biodiversidad y el deterioro de las funciones ecológicas. Los modelos climáticos predicen un futuro preocupante para los arrecifes de coral de América Latina, pero las proyecciones a escala reducida para el CC y el PTO siguen siendo limitadas. Es fundamental comprender los futuros umbrales de temperatura regionales que amenazan los arrecifes de coral y las iniciativas de restauración. Nuestros objetivos incluyeron el análisis de las tendencias históricas de las anomalías de temperatura en el período julio-agosto-septiembre-octubre (JASO) y la exploración de proyecciones futuras a nivel subregional y nacional.

De 1940 a 2023, las anomalías de temperatura del aire y del océano según JASO mostraron aumentos significativos. Las proyecciones indican que, incluso en el escenario optimista 4.5, las temperaturas podrían superar el umbral de +1,5 °C en la anomalía de la temperatura del aire por encima de los niveles preindustriales para la década de 2040 y el umbral de +1,0 °C en la anomalía de la temperatura superficial del mar (TSM) por encima de los máximos anuales históricos para la década de 2030, lo que provocaría un grave blanqueamiento y mortalidad de corales. El escenario pesimista 8.5, que mantiene la situación actual, sugiere que las condiciones se volverán intolerables para la conservación y restauración de los corales para 2030, con tendencias de calentamiento decenal que superarán con creces las tasas históricas, en condiciones insostenibles para los corales. El desarrollo inmediato de planes adaptativos regionales y locales de conservación y restauración de arrecifes de coral, junto con estrategias de adaptación y mitigación del cambio climático, es esencial para dar tiempo a que los escenarios optimistas se materialicen.

Un segundo proyecto importante está siendo completado por el SAM-CSR a cargo del Dr. Hernández, titulado “Aumento de los impactos de las olas de calor marinas en el Mar Caribe y el futuro de los arrecifes de coral”. Los conjuntos de datos históricos de anomalías de la temperatura de la superficie del mar (TSM) y semanas de calentamiento por grados (SGC) desde 1985 hasta la actualidad, generados por el Programa de Vigilancia de Arrecifes de Coral de la NOAA, revelan tendencias significativas en las SGC persistentes en toda la región del Gran Caribe. En las últimas décadas, se ha observado un marcado aumento de la TSM, con un aumento significativo en la frecuencia, duración e intensidad de las SGC. Esta tendencia al calentamiento representa una grave amenaza para los ecosistemas de arrecifes de coral, sensibles a las fluctuaciones de temperatura. Los modelos climáticos sugieren un aumento en los niveles medios anuales de agua caliente sanitaria (ACS) en toda la región, que oscilarán entre 25 y más de 40 ACS para 2100. Esto indica períodos prolongados de estrés térmico que provocarán blanqueamiento generalizado de corales y eventos de mortalidad masiva. Las repercusiones para los arrecifes de coral son profundas, ya que estos ecosistemas brindan servicios esenciales, como el mantenimiento de la biodiversidad, la protección costera y los beneficios económicos del turismo y la pesca. De cara al futuro, independientemente del escenario optimista 4.5 del IPCC o del escenario 8.5, si se mantienen las tendencias actuales de calentamiento, la resiliencia de los arrecifes de coral podría verse comprometida debido a las condiciones insoportables para la supervivencia de los corales para finales de siglo, debido a la mayor persistencia del calor extremo, lo que provocará cambios de fase críticos en la composición de las especies y la disminución de la biodiversidad y las funciones ecológicas. Las estrategias de conservación inmediatas y eficaces, junto con los esfuerzos globales para mitigar el calor extremo, son fundamentales para salvaguardar estos ecosistemas vitales de la creciente amenaza de las olas de calor marinas.

Además, un tercer proyecto, titulado “Viabilidad de la restauración ecológica de arrecifes de coral urbanos degradados: Un estudio de caso del Mar Caribe bajo diferentes escenarios proyectados de cambio climático”, es un proyecto conjunto con el Programa de Conservación, Vitalización y Restauración Ecológica de Arrecifes (R.E.C.O.V.E.R.) de SAM. Su objetivo es desarrollar modelos demográficos de coral parametrizados con información sobre las consecuencias demográficas de los eventos de blanqueamiento y mortalidad masiva de corales de 2023 y 2024, para proyectar el futuro de los arrecifes de coral (2025-2050) bajo diferentes escenarios de sostenibilidad y con diferentes tasas de recurrencia del blanqueamiento masivo de corales. El modelado demográfico puede proporcionar información fundamental para comprender las posibles consecuencias de la variación climática futura, así como la importancia crucial de la restauración sostenida de corales para la sostenibilidad de las poblaciones viables de coral, en particular en ecosistemas de arrecifes de coral someros altamente vulnerables, que son vitales para la protección de la infraestructura y la vida costeras.

Otro proyecto importante que desarrolla SAM-CSR ha sido la producción mensual del boletín técnico “Anal

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