Sistemas Arrecifales Puerto Morelos
Laboratorio de Fotobiología

Laboratorio de Fotobiología

Dra. Susana Enríquez

El laboratorio contribuye en tres líneas de investigación:

Fotobiología y flujos de carbono en el arrecife

Esta línea de investigación constituye la columna vertebral del laboratorio de fotobiología del grupo de investigación dirigido por la Dra. Susana Enríquez en la UASA, Puerto Morelos. Su principal objetivo es cuantificar y conocer el origen de los flujos de carbono (fotosíntesis y calcificación) del sistema arrecifal, tanto del hábitat sano como del hábitat impactado y en diferentes fases de deterioro ambiental. Pretendemos no sólo dilucidar el papel regulador de la luz en la estimulación/limitación de la producción primaria orgánica y de carbonato, sino también en la construcción de dos hábitats fundamentales del sistema arrecifal: la comunidad coralina y la pradera submarina; además de explicar cambios de fase y procesos de deterioro ambiental en el sistema arrecifal de origen antropogénico. La luz y la caracterización de la fotobiología de los principales productores primarios arrecifales (organismos simbióticos como corales y esponjas, macroalgas y pastos marinos) ocupa un lugar central de nuestro trabajo de investigación, ya que la fotosíntesis es el proceso que permite utilizar la energía solar para fijarla en forma de carbono orgánico o carbonato de calcio. A partir de descripciones fisiológicas, ópticas y estructurales de los organismos, tanto en condiciones óptimas como en respuesta a diferentes factores ambientales como la luz, temperatura, pH, hidrodinamismo y disponibilidad de nutrientes, se determina:

  1. i. su diferente contribución a los flujos de carbono del arrecife de coral (producción orgánica y de carbonato)
  2. ii. su diferente sensibilidad al cambio climático (calentamiento global y acidificación del océano)
  3. iii. su diferente respuesta al enriquecimiento local de nutrientes (fertilización). Las respuestas morfo-funcionales se examinan a diferentes niveles de organización, con el objetivo de integrar todos los niveles de respuesta en un modelo bio-óptico común, capaz de explicar la condición del hábitat arrecifal y sus cambios.

Artículos más relevantes:

Vásquez-Elizondo RM and S Enríquez (2017) Light absorption in coralline algae (Rhodophyta): a morphological and functional approach to understanding species distribution in a coral reef lagoon. Frontiers in Marine Science Volume 4, article 297, pp. 1-17. DOI: 10.3389/fmars.2017.00297. 

Enríquez S, Méndez ER, Hoegh-Guldberg O, and R. Iglesias-Prieto (2017) Key functional role of the optical properties of coral skeletons in coral ecology and evolution. Proc. Royal Soc London B 284: 20161667. DOI: 10.1098/rspb.2016.1667  

Schubert N, Colombo-Pallota MF, and Enríquez S (2015) Leaf and canopy scale characterization of the photoprotective response to high-light stress of the seagrass Thalassia testudinum. Limnology and Oceanography 60(1): 286–302. 

 

Cambio climático

En este area de investigación, este laboratorio tiene como objetivos: 

  1. i. determinar la  diferente sensibilidad al cambio climático (calentamiento global y acidificación del océano)  de los principales productores primarios arrecifales (organismos simbióticos, macroalgas y pastos marinos), y 
  2. ii. entender y cuantificar su impacto sobre los flujos de carbono (fotosíntesis y calcificación) del sistema arrecifal.

Para alcanzar estos objetivos partimos de descripciones fisiológicas, ópticas y estructurales de estos organismos, para abordar una aproximación experimental en condiciones controladas en mesocosmos de la Unidad Académica de Sistemas Arrecifales de Puerto Morelos. También utilizamos una aproximación morfo-funcional desde la alometría funcional para dilucidar la diferentes sensibilidad que muestran los distintos organismos al incremento de la temperatura y a la acidificación del océano.

Mesocosms

Artículos más relevantes:

Coralline algal physiology is more adversely affected by elevated temperature than reduced pH

Seasonal variation modulates coral sensibility to heat-stress and explains annual changes in coral productivity

Remote sensing of coral bleaching using temperature and light: Progress towards an operational algorithm

 

Biodiversidad y Ecología de la conservación

El análisis morfo-funcional que se realiza en el laboratorio de fotobiología de la Dra. Susana Enríquez en la UASA , permite conocer la diversidad  estructural y funcional de los productores primarios del arrecife de coral, a la vez que sus diferentes roles en el ecosistema a través de  su diferente contribución a (1) los flujos de carbono orgánico, alimentando redes tróficas o actividad de descomposición;  o (2) los flujos de carbono inorgánico, construyendo el hábitat arrecifal o contribuyendo a la producción de sedimento. Este tipo de análisis permite también detectar cambios en la comunidad con potencial de ser utilizados como indicadores de deterioro ambiental, a la vez de explicar el origen causal de los cambios de fase que se producen en la comunidad arrecifal durante el deterioro ambiental. Por último, nuestro laboratorio colabora con la NOAA para desarrollar sistemas de detección del blanqueamiento de coral y cuantificar su severidad (Light Stress Dose product, LSD), y también para ofrecer información útil que sirva de guía para mejorar la actividad de conservación ambiental.

Artículos más relevantes:

Skirving W, Enríquez S, Hedley J, Dove S, Eakin MC, Mason RA, De la Cour JL, Liu G, Hoegh-Guldberg O, Strong AE, Mumby PJ, Iglesias-Prieto R. (2018) Remote sensing coral bleaching using temperature and light. Remote Sensing 10 (1), 18. doi:10.3390/rs10010018. 

Chollet I, Enríquez S, and Mumby PJ (2014) Redefining thermal regimes to design reserves for coral reefs in the face of climate change. Plos One 9 (10): e110634. 

Mumby PJ, Elliot IA, Eakin CM, Skirving W, Paris CB, Edwards HJ, Enríquez S, Iglesias-Prieto R, Cherubin LM, Stevens JR (2011) Reserve design for uncertain responses of coral reefs to climate change. Ecology Letters 14: 132-140.

Mumby PJ, Flower J, Chollett I, Box SJ, Bozec Y-M, Fitzsimmons C, Forster J, Gill D, Rosanna Griffith-Mumby, Oxenford HA, [Peterson AM, Stead SM, Turner RA, Townsley P, van Beukering PJH, Booker F, Brocke HJ, Cabañillas-Terán N, Canty SWJ, Carricart-Ganivet JP, Charlery J, Dryden C, van Duyl FC, Enríquez S, den Haan J, Iglesias-Prieto R, Kennedy EV, Mahon R, Mueller B, Newman SP, Nugues MM, Cortés Núñez J, Nurse L, Osinga R, Paris CB, Petersen D, Petersen D, Polunin NVC, Sánchez C, Schep S, Stevens JR, Vallès H, Vermeij MJA, Visser PM, Whittingham E, Williams SM (2014) Towards Reef Resilience and Sustainable Livelihoods: A handbook for Caribbean coral reef managers. University of Exeter, Exeter. 172 pages. ISBN: ISBN 978-0-902746-31-2

En esta área participa:

Dra. Susana Enríquez

+52 (998) 871-0219 ext 154