Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://hdl.handle.net/20.500.12104/90628
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dc.contributor.advisorCupul Magaña, Amílcar Leví
dc.contributor.advisorBautista Guerrero, Eric
dc.contributor.advisorGarcía Gasca, Silvia Alejandra
dc.contributor.advisorPadilla Gamiño, Jacqueline
dc.contributor.advisorEscobedo Galván, Armando Hiram
dc.contributor.authorMartínez Castillo, Violeta
dc.date.accessioned2022-01-21T01:05:14Z-
dc.date.available2022-01-21T01:05:14Z-
dc.date.issued2021-09-03
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12104/90628-
dc.identifier.urihttps://wdg.biblio.udg.mx
dc.description.abstractLos arrecifes coralinos son los ecosistemas marinos más diversos y brindan a los humanos múltiples servicios ecosistémicos. Sin embargo, a pesar de su importancia tanto ecológica como económica, actualmente se encuentran en riesgo de desaparecer debido al cambio climático y a amenzas asociadas con las actividades humanas. Se ha demostrado que, entre otros estresores, el incremento en la temperaturade la superficie del mar y la acidificación del océano afectan negativamente a los organismos base de estos ecosistemas. A esto, se le suman las actividades humanas (como la contaminación, el desarrollo turístico-costero, la pesca excesiva y destructiva, entre otros) que, en conjunto, actúan de manera sinérgica y dañan no solo a los corales, sino a las interacciones que se llevan a cabo dentro de este ecosistema. Tomando en cuenta que nuestros océanos están cambiando, tanto a nivel global como local, es importante evaluar de forma integral la salud de estos ecosistemas considerando las diferentes escalas que abarca la base biogénica de las comunidades coralinas: el coral como individuo y holobionte, así como su capacidad de funcionar como comunidad. Bajo este contexto, el presente trabajo evaluó la condición de los principales géneros de corales constructores de arrecifes (Pocillopora, Porites y Pavona) en dos localidades del Pacífico Central Mexicano (PCM) con características contrastantes. La primera es el Parque Nacional Islas Marietas (PNIM), un Área Natural Protegida insular donde la actividad humana es regulada, que se encuentra a 6 km de la costa y que incluye dos islas (Isla Larga e Isla Redonda). El segundo es Punta de Mita (PM), ubicada a menos de 200 m de un complejo turístico de lujo, el cual derrama aguas con elevadas concentraciones de fertilizantes provenientes de campos de golf y sedimentos que resultan de los cambios de uso de suelo debido a la construcción de instalaciones turísticas. Dado que el incremento de nutrientes y sedimentación se podría considerar uno de los mayores estresores locales, se cuantificó la concentración de nutrientes y la sedimentación como factores determinantes en la actividad fisiológica de los corales. Los resultados muestran no solo que ambos sitios se encuentran en condiciones similares de nutrientes, sino que la respuesta fisiológica de los principales géneros de coral es similar y que los cambios observados en los marcadores utilizados (contenido lipídico, densidad de simbiontes, concentración de pigmentos fotosintéticos y la actividad reproductiva) responden a patronesestacionales, encontrando diferencias marcadas entre la temporada fría y cálida. Además, no se registró mortandad coralina durante el período de estudio (2015-2019) aún cuando este abarcó el evento El Niño más severo registrado hasta el momento y a que, en sitios como Isla Larga, existen tasas de sedimentación consideradas como perjudiciales para el desarrollo de corales. Por el contrario, en ambos sitios los corales muestran las tasas de crecimiento típicas de cada género, y, particularmente los corales del género Pocillopora presentan la mayor tasa de crecimiento reportada para el Pacífico Oriental Tropical. El que las comunidades coralinas del PCM puedan recuperarse, desarrollarse y mantenerse con cambios en el ambiente, tanto globales como de micro-escala, puede deberse a: 1) que las características oceanográficas de la región evitan que los nutrientes y sedimentos se acumulen y, por lo tanto, que no se genere un ambiente eutrófico y perjudicial para el desarrollo y mantenimiento de los corales, y 2) la capacidad del coral como holobionte (es decir, la asociación coral-dinoflagelados-procariotas) de modificar sus procesos metabólicos para resistir y aclimatarse a nuevas condiciones. De hecho, los resultados muestran que los corales de la región están asociados a dinoflgaelados de los géneros Durusdinium y Cladocoipum, mismos que se caracterizan por presentar amplios intervalos de tolerancia térmica y lumínica. En este sentido, las comunidades coralinas del PCM representan sitios importantes para la conservación de estos ecosistemas no solo por su alta riqueza y las características oceanográficas de la región, sino también porque las asociaciones simbióticas presentes permiten no solo que los ecosistemas coralinos se desarrollen, sino que también sean resistentes y resilientes a cambios tanto locales como globales.
dc.description.tableofcontentsTABLA DE CONTENIDOS CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN 1.1 CORALES Y ECOSISTEMAS CORALINOS 1.2 EL CORAL COMO HOLOBIONTE 1.3 EFECTOS DE LAS AMENAZAS GLOBALES EN LOS ECOSISTEMAS CORALINOS 1.4 EFECTOS DE LAS AMENAZAS LOCALES EN LOS ECOSISTEMAS CORALINOS 1.5 HIPÓTESIS 1.6 OBJETIVO GENERAL 1.7 OBJETIVOS PARTICULARES CAPÍTULO 2. RECUPERACIÓN CORALINA EN EL PACÍFICO CENTRAL MEXICANO 20 AÑOS DESPUÉS DEL EVENTO DE EL NIÑO DE 1997-1998 RESUMEN ABSTRACT 2.1 INTRODUCTION 2.2 MATERIALS AND METHODS 2.3 RESULTS 2.4 DISCUSSION CAPÍTULO 3. LA INFLUENCIA DE LAS PRESIONES URBANAS EN LA FISIOLOGÍA DE LOS CORALES DEL PACÍFICO MEXICANO RESUMEN ABSTRACT 3.1 INTRODUCTION 3.2 MATERIALS AND METHODS 3.2.1 Study area 3.2.2 Coral physiology 3.2.3 Environmental monitoring 3.2.4 Statistical analyses 3.3 RESULTS 3.3.1 Coral physiology 3.3.2 Environmental monitoring 3.3.3 Coral physiology and environmental conditions 3.4 DISCUSSION CAPÍTULO 4. ELPAPEL DE LA BIOEROSIÓN EN EL MANTENIMIENTO DE LAS COMUNIDADES CORALINAS DEL PACÍFICO CENTRAL MEXICANO RESUMEN ABSTRACT 4.1 INTRODUCTION 4.2 MATERIALS AND METHODS 4.2.1 Study area 4.2.2 Environmental conditions 4.2.3 Coral performance 4.2.4 Statistical analyses 4.3 RESULTS 4.3.1 Environmental conditions 4.3.2 Coral reproductive activity 4.3.3 Coral growth parameters 4.3.4 Coral bioerosion 4.4 DISCUSSION 4.5 CONCLUSION CAPÍTULO 5. LA RELACIÓN DINOFLAGELADO-CORAL EN LOS PRINCIPALES ESCLERACTINIOS CONSTRUCTORES DE ARRECIFES DEL PACÍFICO CENTRAL MEXICANO RESUMEN ABSTRACT 5.1 INTRODUCTION 5.2 MATERIALS AND METHODS 5.2.1 Study Area 5.2.3 Sample collection and processing 5.2.4 DNA extraction and sequencing 5.2.5 Bioinformatic analyses 5.3 RESULTS 5.4 DISCUSSION CAPÍTULO 6. DISCUSIONES Y CONCLUSIONES GENERALES LITERATURA CITADA ANEXOS ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1 a) Esquema del holobionte: pólipo de coral, dinoflagelados y bacterias asociadas (modificado de van Oppen & Blackall 2019). b) Interacciones entre los diferentes componentes del holobionte. Figura 1.2 Proceso de blanqueamiento en los corales. a) Coral en óptimas condiciones con sus simbiontes dinoflagelados, b) coral durante anomalías térmicas expulsando a sus simbiontes, c) coral blanqueado resultado de que ha perdido a todos sus simbiontes. Figura 1.3 La acidificación del océano: al entrar en exceso el CO2 a la columna de agua, se liberan protones H+ que reaccionan con el CO3-2 disuelto en el mar para formar iones de bicarbonato (recuadro), lo cual limita el carbonato biológicamente asimilable disponible (tomado de Hoegh-Guldberg et al. 2007). Figura 1.4 Esquema de la interacción de las amenazas que enfrentan los ecosistemas coralinos tanto a nivel global como a nivel local y sus consecuencias (modificado de Cortés & Reyes-Bonilla 2017). Figura 1.5 Proceso de fotosíntesis en los dinoflagelados: la mayor parte de la energía lumínica absorbida por las moléculas de clorofila de los endosimbiontes se emplea en la fotosíntesis (1), el resto de la energía es re-emitida como luz (fluorescencia, 2), o se disipa en forma de calor (3) con el fin de que el exceso de energía no dañe a los fotosistemas del simbionte. Cuando la actividad fotosintética aumenta, incrementa la formación de especies reactivas del oxígeno (4), y el exceso de estos compuestos (e.g., durante anomalías térmicas provocadas por eventos de El Niño) genera estrés oxidativo que daña al holobionte, modificado de Roth 2014). Figure 2.1 Study area. a) Central Mexican Pacific (CMP). Arrows depict oceanographic currents and the black dot denotes the study site. CC: California Current and CMC: Coastal Mexican Current. b) Study site in the CMP. Arrows show the general geostrophic superficial circulation inside the bay, and the black dot denotes Punta de Mita, Nayarit, Mexico (Plata et al. 2006; Portela et al. 2016). Figure 2.2 Live coral cover across years by a) morphology, and b) species. Figure 2.3 a) Live coral cover in the study years (mean ± SE) and b) variation in coral composition and cover over time as represented by coral species contribution to the existing variation and the succession trajectory over time (black). Figure 2.4 Model describing historical changes in live coral cover in the Central Mexican Pacific associated to ENSO thermal anomalies based on the Oceanic El Niño Index. GrayIV symbols depict Non-ENSO years, red symbols El Niño years (warm thermal anomalies), and blue dots La Niña years (cold thermal anomalies). Triangles indicate data from this study. Figure 3.1 Study site in the Eastern Tropical Pacific. CMP: Central Mexican Pacific, IMNP: Islas Marietas National Park. Black points represent the specific sites at Isla Larga, Isla Redonda and Punta de Mita where coral colonies were tagged and where environmental conditions were characterized. Figure 3.2 Physiological markers analyzed for Pocillopora colonies at Islas Marietas National Park and Punta de Mita. a) Total lipid content, b) symbiont density, and c) chlorophyll a concentration. Results are expressed as mean ± SE. The blue squares mark the cold season in the Central Mexican Pacific. Figure 3.3 Physiological markers analyzed for Pocillopora, Pavona, and Porites colonies at Islas Marietas National Park. a) Total lipid content, b) symbiont density, and c) chlorophyll a concentration. Results are expressed as mean ± SE. The blue squares mark the cold season in the Central Mexican Pacific. Figure 3.4 Monthly mean nutrient concentrations and sedimentation observed in the studied sites: a) nitrite, b) nitrate, and c) phosphate concentrations, d) sedimentation rates. Bars represent the SE. Figure 4.1 Study Area in the Central Mexican Pacific. a) Marked studied sites at Punta de Mita and Islas Marietas National Park (IMNP). ETP: Eastern Tropical Pacific. b) Urban areas adjacent to the studied sites: Punta de Mita and Islas Marietas National Park (INEGI 2010). In yellow are urban areas with more than 2,500 people; in blue the area that will be potentially occupied by more than 50,000 people within the next ten years. Arrows depict water circulation within Banderas Bay (Plata et al. 2006; Portela et al. 2016). Figure 4.2 Different growth patterns between a) branching Pocillopora corals and b) massive Pavona colonies. Internal bioerosion marks caused by excavating sponges (white arrows) in Pocillopora (c) and Pavona (d). Figure 4.3 NMDs analysis evaluating abiotic conditions among Central Mexican Pacific sites in a) nutrient concentrations, and b) sedimentation rates. Figure 4.4 Sediment fraction composition according to grain size distribution in the studied Central Mexican Pacific sites. Grain size was classified according to Folk & Ward (1957). Figure 4.5 Percentage of coral colonies with evidence of gametes during the five sampling months at the Central Mexican Pacific studied sites (N=60). Figure 4.6 NMDs evaluating differences in coral growth among the evaluated Central Mexican Pacific sites. Figure 4.7 Percentage of total CaCO3 volume eroded in Pavona coral colonies. Other bioeroders include polychaetes, mollusks, echinoderms, and other organisms. Figure 5.1 Study site in the Central Mexican Pacific. Black dots mark the sampling sites at each island in the Islas Marietas National Park (IMNP). Figure 5.2 Consensus trees of the Symbiodiniaceae family including available GenBank sequences and the dinoflagellates sampled from Pocillopora corals of the CMP (this study). A) Consensus tree for the ITS region. B) Consensus tree for the 23S region. The trees show the name of the dinoflagellate’s host from which Symbiodiniaceae were obtained; sequences from this study are shown in bold. Sequences with (*) were obtained from deep corals. Boostrap values and posterior probabilities are indicated in the nodes (ML/BI). Figure 5.3 Consensus trees of the Symbiodiniaceae family including available GenBank sequences and the dinoflagellates sampled from Pavona corals of the CMP (this study). A) Consensus tree for the ITS region. B) Consensus tree for the 23S region. The trees show the name of the dinoflagellate’s host from which Symbiodiniaceae were obtained; sequences from this study are shown in bold. Sequences with (*) were obtained from deep corals. Boostrap values and posterior probabilities are indicated in the nodes (ML/BI). ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1.1 Efectos directos de la eutrofización en los corales. Las flechas representan el incremento o decremento de cada marcador fisiológico, y el grosor y tamaño, la intensidad de este cambio (bajo, moderado o severo). Los guiones representan una respuesta poco probable (modificado de Fabricius 2005, 2011). Table 2.1 Historical live coral cover (LCC) records in the Eastern Tropical Pacific following bleaching episodes and mortality associated to El Niño Southern Oscillation (ENSO) events. Site abbreviations: GC, Gulf of California; CMP, Central Mexican Pacific, SMP, Southern Mexican Pacific; CR, Costa Rica, PN, Panama; GI, Galapagos Islands; EC, Ecuador: ETP, Eastern Tropical Pacific; NA, data not available. Table 2.2 One-way permutational ANOVA analyzing coral reef 1) species richness, 2) diversity, 3) evenness, 4) dominance (all as indices), and 5) live coral cover. Table 2.3 Post-hoc pairwise t-tests for the permutational ANOVA of live coral cover over time. Table 3.1 Overall mean values of the physiological markers evaluated between sites (considering only Pocillopora spp. colonies from Punta de Mita and Isla Larga), and among genera (considering colonies sampled at Islas Marietas National Park). Table 3.2 Two-way univariate permutational ANOVA with repeated measures evaluating differences in the physiological markers analyzed between A) sites (considering only Pocillopora colonies) and B) among genera (considering only colonies at Islas Marietas National Park). S: site, M: month, G: genus. Table 3.3 Two-way permutational ANOVA that evaluates the differences among sites (Isla Larga, Isla Redonda, and Punta de Mita) in their nitrite, nitrate, and phosphate concentrations, and their sedimentation rates. S: site, M: month. Table 3.4 Generalized non-linear models constructed with each physiological trait and the environmental conditions analyzed at each site. Supplementary table 3.1 One-way ANOVA analyzing Pocillopora colonies at the species level in the physiological markers analyzed in this study, including pos-hoc pairwise comparisons. Pv: Pocillopora verrucosa, Pe: Pocillopora eydouxi, Pc: Pocillopora capitata, Pd: Pocillopora damicornis. Supplementary table 3.2 Post-hoc pairwise tests from the permutational ANOVAs analyzing the physiological traits between Pocillopora corals from Punta de Mita and Isla Larga (IMNP). Supplementary table 3.3 Post-hoc pairwise tests from the permutational ANOVAs analyzing the physiological traits among coral genera from Islas Marietas National Park. POC: Pocillopora, POR: Porites, PAV: Pavona. Supplementary table 3.4 Post-hoc pairwise tests from the permutational ANOVAs analyzing nutrient concentrations and sedimentation rates among sites. IL: Isla Larga (IMNP), IR: Isla Redodnda (IMNP), PM: Punta de Mita. Table 4.1 Environmental conditions measured in the Central Mexican Pacific coral sites. Results are presented as mean (± SD). IL= Isla Larga, IR= Isla Redonda, PM= Punta de Mita, Nd = undetectable. Table 4.2 Non-parametric analyses evaluating differences in the environmental conditions among sites and post-hoc pairwise tests evaluating the significant differences observed. IL= Isla Larga, IR= Isla Redonda, PM= Punta de Mita. Table 4.3 Mean (± SD) extension rates, skeletal densities, and calcification rates in Pocillopora and Pavona coral colonies from the Central Mexican Pacific. Table 4.4 Post-hoc pairwise tests evaluating significant differences in coral growth rates among Central Mexican Pacific sites including all Pocillopora and Pavona coral colonies sampled. IL= Isla Larga, IR= Isla Redonda, PM= Punta de Mita.
dc.formatapplication/PDF
dc.language.isospa
dc.publisherBiblioteca Digital wdg.biblio
dc.publisherUniversidad de Guadalajara
dc.rights.urihttps://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp
dc.subjectBlanqueamiento Coralino
dc.subjectResiliencia Ecologica
dc.subjectOscilacion Sureña De El Niño
dc.subjectRecuperacion Ambiental
dc.subjectCorales Hermatipicos
dc.subjectCalentamiento De Los Oceanos
dc.titleEfectos de los estresores asociados al incremento del desarrollo turístico en las comunidades coralinas
dc.typeTesis de Doctorado
dc.rights.holderUniversidad de Guadalajara
dc.rights.holderMartínez Castillo, Violeta
dc.coveragePUERTO VALLARTA, JALISCO
dc.type.conacytdoctoralThesis
dc.degree.nameDOCTORADO EN CIENCIAS EN BIOSISTEMATICA, ECOLOGIA Y MANEJO DE RECURSOS NATURALES Y AGRICOLAS DT
dc.degree.departmentCUCOSTA
dc.degree.grantorUniversidad de Guadalajara
dc.rights.accessopenAccess
dc.degree.creatorDOCTOR EN CIENCIAS EN BIOSISTEMATICA, ECOLOGIA Y MANEJO DE RECURSOS NATURALES Y AGRICOLAS DT
dc.contributor.directorRodríguez Troncoso, Alma Paola
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