tigación, pero el desarrollo de ésta sería más eficiente si los especialistas científicos de ambas naciones pudiesen involucrarse.

La efectiva colaboración binacional en ciencias oceánicas entre los Estados Unidos y México requerirá de suficientes recursos humanos y económicos de ambas naciones para hacer la colaboración equitativa y significativa. En este aspecto, y dados los recursos limitados disponibles, sólo unos cuantos proyectos binacionales pueden ser promovidos en cualquier tiempo específico. La promoción de estos proyectos debe darse mediante un proceso de revisión por arbitraje para seleccionar aquellos enfocados a temas oceanográficos binacionales específicos, que contribuyan a responder cuestiones científicas interesantes, y ayuden a resolver los problemas oceanográficos compartidos por las dos naciones. La dimensión del proyecto no deberá ser el factor determinante. Algunas colaboraciones binacionales han sido iniciadas con pequeños proyectos que involucran a unos cuantos científicos y a estudiantes de posgrado. Otros proyectos, por ejemplo, aquellos que requieren de observaciones oceanográficas regionales, deben ser necesariamente más extensos, y requieren de presupuestos proporcionalmente más grandes e involucran un mayor número de científicos y estudiantes. La administración de proyectos, independientemente de su complejidad, no fomenta automáticamente la burocracia. La expedita canalización de recursos económicos, la disminución de barreras políticas binacionales y la libertad de organización del proyecto, al igual que su independencia administrativa, minimizan las barreras burocráticas.

Los estudios descritos más adelante incluyen tanto proyectos de una sola disciplina como multidisciplinarios, clasificados por región geográfica. En la planeación de la investigación de estos temas, se deberá reconocer que se puede devengar conocimiento no sólo por la investigación en regiones individuales, sino también a través de estudios comparativos entre las tres regiones.

REGIONES DEL OCÉANO PACÍFICO Y EL GOLFO DE CALIFORNIA

Escenario Oceanográfico

Océano Pacífico

La región del Océano Pacífico compartida por los Estados Unidos y México está dominada por la Corriente de California, la cual fluye hacia el sur como la corriente limítrofe oriental del Océano Pacífico Norte subtropical (figura 2.1). Esta corriente superficial sobreyace a una contracorriente subsuperficial que fluye hacia el polo. La surgencia costera está impulsada por el viento prevaleciente, especialmente durante el verano. La Corriente de California está puntualmente afectada por afloramientos de aguas frías, ricas en nutrientes al igual que por chorros de corriente que se pueden extender por 100 o más kilómetros mar aden



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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together tigación, pero el desarrollo de ésta sería más eficiente si los especialistas científicos de ambas naciones pudiesen involucrarse. La efectiva colaboración binacional en ciencias oceánicas entre los Estados Unidos y México requerirá de suficientes recursos humanos y económicos de ambas naciones para hacer la colaboración equitativa y significativa. En este aspecto, y dados los recursos limitados disponibles, sólo unos cuantos proyectos binacionales pueden ser promovidos en cualquier tiempo específico. La promoción de estos proyectos debe darse mediante un proceso de revisión por arbitraje para seleccionar aquellos enfocados a temas oceanográficos binacionales específicos, que contribuyan a responder cuestiones científicas interesantes, y ayuden a resolver los problemas oceanográficos compartidos por las dos naciones. La dimensión del proyecto no deberá ser el factor determinante. Algunas colaboraciones binacionales han sido iniciadas con pequeños proyectos que involucran a unos cuantos científicos y a estudiantes de posgrado. Otros proyectos, por ejemplo, aquellos que requieren de observaciones oceanográficas regionales, deben ser necesariamente más extensos, y requieren de presupuestos proporcionalmente más grandes e involucran un mayor número de científicos y estudiantes. La administración de proyectos, independientemente de su complejidad, no fomenta automáticamente la burocracia. La expedita canalización de recursos económicos, la disminución de barreras políticas binacionales y la libertad de organización del proyecto, al igual que su independencia administrativa, minimizan las barreras burocráticas. Los estudios descritos más adelante incluyen tanto proyectos de una sola disciplina como multidisciplinarios, clasificados por región geográfica. En la planeación de la investigación de estos temas, se deberá reconocer que se puede devengar conocimiento no sólo por la investigación en regiones individuales, sino también a través de estudios comparativos entre las tres regiones. REGIONES DEL OCÉANO PACÍFICO Y EL GOLFO DE CALIFORNIA Escenario Oceanográfico Océano Pacífico La región del Océano Pacífico compartida por los Estados Unidos y México está dominada por la Corriente de California, la cual fluye hacia el sur como la corriente limítrofe oriental del Océano Pacífico Norte subtropical (figura 2.1). Esta corriente superficial sobreyace a una contracorriente subsuperficial que fluye hacia el polo. La surgencia costera está impulsada por el viento prevaleciente, especialmente durante el verano. La Corriente de California está puntualmente afectada por afloramientos de aguas frías, ricas en nutrientes al igual que por chorros de corriente que se pueden extender por 100 o más kilómetros mar aden

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together FIGURA 2.1 Características importantes de las Californias y del Golfo de California.

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together tro (Batteen, 1997). Estos rasgos dinámicos dependen de los patrones de viento costeros que varían con el clima (Bakun, 1990) y de otros factores tales como la topografía, la circulación interna del océano e inestabilidades de las corrientes. Batteen (1997) ha demostrado que la variabilidad meridional del parámetro de Coriolis (efecto β), las irregularidades en la geometría litoral y la componente meridional (colineal a la costa) de la presión del viento constituyen ingredientes claves que determinan las estructuras vertical y horizontal del Sistema de la Corriente de California. Tales estructuras hacen que las corrientes se vuelvan inestables, dando como resultado la generación de meandros, filamentos y remolinos. La topografía del fondo marino de las costas de las Californias (California y Baja California) se caracteriza por tener una plataforma continental estrecha, cañones submarinos, y cuencas e islas que afectan de forma importante la circulación regional, la biología y el transporte de sedimentos. A esta región se le denomina como la Provincia Marginal de California (figura 2.1). La costa de las Californias también reúne muchas bahías que proveen importantes hábitats costeros y someros, inexistentes en la costa exterior expuesta. Para los propósitos de este informe, la región propuesta para las actividades cooperativas se extiende desde Punta Concepción en California hasta la punta sur de Baja California y el Golfo de California. Han habido extensos estudios a largo plazo (v.gr., las Investigaciones Cooperativas en Pesquerías Oceánicas de California {CalCOFI} así como estudios intensivos (v.gr., el Experimento sobre las Surgencias Costeras {CUE}, Experimento sobre la Dinámica del Océano Costero {CODE}, Predicción Oceánica a través de la Observación, Modelado y Análisis {OPTOMA}, Experimento de la Zona de Transición Costera {CTZ}, y el Experimento de las Corrientes de Frontera Oriental {EBC}) de la Corriente de Califomia y de sus sistemas de surgencias costeras. El programa norteamericano sobre la Dinámica de los Ecosistemas Oceánicos Globales (GLOBEC) está desarrollando un estudio científico enfocado a la dinámica del ecosistema de la Corriente de California (GLOBEC, 1994). En 1997, el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) inició un nuevo programa para el monitoreo a largo plazo de las aguas de Baja California. Este programa, intitulado: Investigaciones Mexicanas en la Corriente de California (IMECOCAL), constituye una contraparte del programa CALCOFI, y utiliza una metodología similar al igual que ocupa estaciones en las aguas mexicanas que incluyen también aquellas de la vieja red del programa CALCOFI que habían sido abandonadas. Con respecto a la oceanografía física, en las pasadas tres décadas se ha aprendido mucho acerca de los procesos físicos característicos de las corrientes de Frontera Oriental. Éstos inciden sobre la plataforma continental en regiones donde ésta es larga y recta, afectando particulannente a las surgencias costeras y frentes asociados a estos afloramientos, a los chorros costeros, las comentes subsupefficiales, la respuesta a los vientos transitorios (día a día), a la circulación estacional impulsada por el viento sobre la plataforma, las ondas costeras atrapa

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together das (períodos de días a semanas), fuerzas locales y lejanas, la propagación del oleaje del Océano Pacífico ecuatorial, perturbaciones asociadas con el fenómeno del Niño-Oscilación del Sur (ENSO), y las variaciones interanuales (Huyer, 1983, 1990; Neshyba et al., 1989; Batteen, 1997). Más recientemente, ha habido progreso en el estudio de fenómenos más complejos tales como: la naturaleza de los frentes de surgencia y los chorros y remolinos asociados a estos frentes, especialmente el caso donde el frente se localiza al inicio del talud continental; la relación entre los chorros de surgencia costera y el núcleo de la Corriente de California; la evolución de los chorros y los remolinos a través de una temporada de surgencias; la circulación en regiones de fondo topográfico complejo (ver el número especial del Journal of Geophysical Research, 1991), y la influencia que el forzamiento del viento, las irregularidades costeras y la variación del parámetro de Coriolis tienen en la generación de muchas de las características observadas en el Sistema de la Corriente de California (Batteen, 1997). Al sur de la frontera México-Estados Unidos se han realizado algunos muestreos de la Corriente de Califomia hechos mediante el programa CALCOFI, mas éstos fueron intermmpidos a finales de los setentas. Aunque el programa CALCOFI cubrió latitudes al norte y al sur de la frontera México-Estados Unidos, el muestreo ha sido más intensivo y continuo del lado de los Estados Unidos. Muchos vacíos importantes persisten en el límite sur (tropical) del Sistema de la Corriente de California, a lo largo de la Baja California yen el Golfo de California. Un ejemplo de un fenómeno de gran escala que no ha sido estudiado adecuadamente es la Contra-corriente Subyacente de California. Esta es una estrecha corriente subsuperficial proveniente del sur, de aproximadamente 20 km de ancho, que fluye hacia el polo, con su centro de flujo situado a una profundidad aproximada de 200 metros (Batteen, 1997). Esta corriente fluye casi siempre paralela al talud continental pero ocasionalmente penetra sobre la plataforma. La contra corriente contiene un trazador termohalino distintivo (v.gr., el Agua Subtropical Subyacente) que la distingue continuamente hacia el sur, un tanto más allá del Golfo de Tehuantepec. La presencia de corrientes subsuperficiales que fluyen hacia el polo es un fenómeno común a lo largo de las fronteras oceáicas orientales (ver Neshyba et al., 1989; Batteen, 1997). Otro fenómeno de gran escala que merece un estudio más intensivo es la confluencia de las Corrientes de California y de Costa Rica, la cual ocurre cerca de la latitud de Cabo Corrientes. Las comentes superficiales provenientes del norte y sur se mezclan y viran hacia el oeste, formando la Corriente Norecuatorial. El cambio estacional y la modulación en la posición de esta corriente no se conoce con precisión. Una característica similar merecedora de estudio es la mezcla

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together de las aguas subárticas de la Corriente de California, con las aguas tropicales de la Corriente de Costa Rica y aquellas que salen del Golfo de California próximas a su boca. El anválisis a gran escala de las observaciones del viento marino (Parrish et al., 1983; Bakun y Nelson, 1991) muestran que el esfuerzo del viento sobre la masa de agua o el Transporte de Ekman* costa afuera ocurre durante todo el año al menos hasta la punta sur de Baja California. Variaciones-convergencias y divergencias-de este transporte implican surgimiento y hundimiento de la masa de agua en diferentes regiones a lo largo de la costa.** Las regiones de convergencia parecen separar poblaciones de peces tales como anchovetas, sardinas y macarelas. Los eventos del Niño de 1982–1983 y 1997–1998 han tenido impactos dramáticos, en el Océano Pacífico Oriental frente a México y los Estados Unidos, relacionados con los sistemas de comentes, las propiedades oceánicas, los sistemas biológicos marinos y la pesca, así como en los climas locales. Los cuestionamientos científicos inspirados por la ocurrencia del fenómeno del Niño de 1997–1998 y los datos generados por su estudio contribuirán significativamente a la agenda de investigación en los años por venir. E1 fenómeno afecta todos los problemas científicos discutidos aquí. Golfo de California El Golfo de California, virtualmente cercado por fierra, es un medio ambiente física y geológicamente excepcional caracterizado por procesos tan singulares como: un amplio rango de marea, alcanzando 10 m durante las mareas vivas, *    De acuerdo a la teoría de Ekman, el estado de equilibrio del transporte acuático impulsado por el viento en el estrato superficial del océano es proporcional a la presión del viento en la superficie del mar, es dirigido 90 grados hacia la derecha (izquierda) del viento en el Hemisferio Norte (Sur), y toma lugar en un estrato (el estrato Ekman) de unas decenas de metros de profundidad. La profundidad de este estrato y la distribución de las corrientes en él dependen de los procesos de fricción en el estrato (pobremente conocidos), pero en la teoría de Ekman el transporte total integrado sobre el estrato sólo depende de la presión del viento superficial y el parámetro de Coriolis, pot lo que puede ser calculado sin ninguna medición directa de las corrientes del océano. **   Si el transporte dentro del estrato Ekman es convergente en un lugar en particular, más agua fluye dentro de la locación que la que sale, así que debe haber una compensación, por hundimiento, fuera del estrato para conservar la masa de agua. Inversamente, un transporte Ekman divergente implica un surgimiento de agua más profunda dentro del estrato Ekman. Como no puede haber flujo a través de la frontera costera, los vientos hacia el ecuador en la Costa Oeste producen una divergencia costera de tipo Ekman y, consecuentemente, surgencias costeras. El rotacional del esfuerzo del viento (una propiedad física que involucra a los gradientes este-oeste, {norte-sur} del esfuerzo norte-sur del viento {este-oeste} arroja una estimación del afioramiento o hundimiento en el océano via la teoría de Ekman. Como los vientos que van hacia el ecuador desde la Costa Oeste tiehen una máxima intensidad fuera de la costa, la componente dominante del esfuerzo del rotacional del viento es ciclónica y existen espirales ciclónicas de presión del viento sobre el lado costero de la Corrriente de California, pot lo que, consecuentemente, ocurren surgencias de mar abierto.

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together provocando la alternancia de periodos de inundación/exposición en extensas regiones cercanas a las playas;  áreas de tierra relativamente pristinas y áridas; fuertes corrientes de marea e intensa mezcla vertical forzada por éstas, extensos depósitos de finos sedimentos en agua poco profunda del delta del Río Colorado; forzamiento localizado del viento genera corrientes de arrastre litoral y mezclamiento inducido por el oleaje; fuerte suspensión de materia del fondo marino, probablemente correlacionada con la mezcla inducida por el viento y la marea y; circulación que podría distribuir materia particulada a lo largo de la plataforma, alcanzado las cuencas más profundas cercanas a la región intermedia del golfo. Variabilidad Pesquera Los asuntos económicos y sociales relacionados con estudios del Sistema de la Corriente de California son obvios. Una habilidad mejorada para monitorear y predecir la productividad primaria y secundaria tiene un valor potencial para mejorar la administración de la pesca costera y posiblemente permita pronosticar la captura. Pronosticar el comienzo de los eventos del ENSO podría permitir la predicción de sus efectos en los ecosistemas costeros. Un mejor entendimiento del Sistema de la Corriente de California y sus variaciones también podría ser útil para la mitigación de los efectos de la contaminación (por ejemplo derrames de petróleo o contaminación proveniente de las comunidades costeras). Las poblaciones de peces en esta región fluctúan considerablemente, aparentemente bajo la influencia de las variaciones oceánicas y climáticas a escala global (figura 2.2), y también son afectadas por las condiciones físicas costeras descritas en la sección previa y, desde luego, por las actividades pesqueras humanas y la depredación de otros organismos marinos. Las fluctuaciones en la abundancia de organismos reconocidos en el Sistema de la Corriente de California van en paralelo a aquellas de otros grupos de la misma (o similar) especie en otras áreas del mundo (Lluch-Belda, et al., 1992). Los mecanisrnos específicos a través de los cuales el medio ambiente provoca estos cambios significativos no son claros, pero ésta es una de las más importantes cuestiones a ser contestadas si se quiere lograr el apropiado manejo de la pesca. El Grupo de Trabajo 98 del Comité Científico en Investigación Oceáinica (Fluctuación de las Poblaciones de Sardinas y Anchovetas a Gran Escala mundial) (Lluch-Belda et al., informe inédito) establece: Las fluctuaciones coherentes en una escala de décadas afectan las poblaciones de peces y la estructura de sus ecosistemas; las transiciones entre etapas son típicamente abruptas. Los ciclos de alta o baja abundancia de ciertas especies—principalmente evidentes en las sardinas de clima templado del género Sardi

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together FIGURA 2.2. Ciclos de abundancia de las especies de sardinas y anchovetas a nivel mundial, que muestran la coincidencia de abundancia de peces (recuadros A, C, D) y la temperatura de la superficie del mar (SST) y la temperatura del aire (rewadros B). Peces del Tipo I y Tipo II tienden a tener ciclos diferentes. De este modo, las especies de peces (sardinas + anchovetas de Benguela) del Tipo I tienen mayor abundancia durante períodos de alta SST y las especies del Tipo II (anchovetas + sardina de Benguela) tienen mayor abundancia durante tiempos de baja temperatura del aire y del mar. Fuente: Lluch-Belda et al. (1992) (usado con permiso de Blackwell Scientific Publications). Nota: mmt = millones de toneladas métricas. nops—se alternan con la abundancia de otros grupos de especies como, por ejemplo, las anchovetas. Las coincidencias mundiales de tales cambios de régimen implican vínculos con la variabilidad climática global. En la actualidad están ocurriendo cambios de régimen en varios mega ecosistemas oceánicos (Steele, 1996). Estas variaciones de gran escala plantean retos severos para el desarrollo económico sustentable y para la administración de la pesca.

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together Se supone que los cambios de régimen son ahora de una magnitud mucho mayor en comparación con las variaciones interanuales y fundamentalmente presentan diferentes problemas que los usualmente considerados por la ciencia pesquera. Los enfoques aplicados actualmente son inadecuados para la administración de la pesca de la sardina y la anchoveta y para el desarrollo económico asociado a esta pesquería porque no consideran los cambios de régimen que ocurren en escalas de tiempo de décadas. Las variaciones ambientales parecen afectar directamente a los organismos marinos a través de varios mecanismos localmente diferentes. En efecto, muchos eventos locales se relacionan simultáneamente a cambios oceánicos y climáticos de gran escala. El entendimiento de cómo el clima afecta la abundancia de poblaciónes de peces es importante no sólo en las Californias, sino también en todos los sistemas de corrientes de frontera oriental en todo el mundo, las cuales son provocadas por surgencias costeras y son particularmente vulnerables a las variaciones climáticas tales como el ENSO. La efectividad de la administración pesquera dependerá significativamente de la interpretación y capacidad predictiva de tales efectos. Esto es cierto no sólo para las sardinas y las anchovetas (las cuales representan más del 10% de la captura mundial), sino también para muchas otras especies. Los cambios climatológicos no afectan solamente a unas cuantas especies de peces, sino que ejercen efectos en las características físicas y biológicas de ecosistemas enteros, como los observados en las fluctuaciones de otras poblaciones de especies comerciales (por ejemplo, ver Bakun, 1996) y de otras variables tales como la profundidad de la termoclina (Polovina et al., 1995), los volúmenes del zooplancton (Roemmich y McGowan, 1995a,b), y la abundancia de organismos marinos tales como peces (Bakun, 1996), abulón y otras especies bentónicas (Phillips et al., 1994; Vega et al., 1997). Los cambios de régimen y los cambios asociados a la abundancia y distribución de las especies críticas tipo presa, tales como las sardinas y las anchovetas tienen una profunda influencia en la dinámica poblacional y en la condición de los mamíferos y las aves marinas. El ejemplo más notable de tales efectos son los drásticos cambios en las poblaciones de mamíferos y aves marinas asociados con los eventos de ENSO (Trillmich y Ono, 1991). En cuanto a los recursos alimenticios sobre grandes escalas espacio/temporales estas especies de ciclo de vida extenso se han adaptado a tolerar tanto las variaciones anuales como las decadales. Sin embargo, muchas especies se encuentran ahora en su nivel histórico poblacional más bajo, parcialmente debido a la sobrepesca, a la contaminación, a las perturbaciones y la degradación del hábitat, y pueden no ser capaces de adaptarse a cambios futuros en las especies depredadoras y a la composición resultante de los cambios de régimen. La costa del Pacífico a lo largo de las Californias ofrece una oportunidad única para aprender cómo es que el medio ambiente influye tanto en las poblaciones como en los ecosistemas de las regiones donde ocurren surgencias. Esta región incluye distintas zonas de surgencia (La Ensenada del Sur de California,

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together Punta Banda, Punta Eugenia, Bahía Magdalena, y las grandes islas del Golfo de California) con alta productividad todo el año, controlada por diferentes mecanismos en cada zona. Existen dos argumentos para apoyar el interés común tanto de Estados Unidos como de México en estudiar la física y la biología del Sistema de la Corriente de California. Primero, la Corriente de California constituye un importante ecosistema continuo totalmente compartido por los dos países. Como tal, es ampliamente reconocido el que exista una intensa interdependencia de poblaciones a través de patrones migratorios, de advección, de intercambio genético y de relaciones tróficas. Segundo, la necesidad de cooperación es imperativa porque la demanda de recursos marinos vivos es cada vez mayor. La preocupación social por el medio ambiente ha creado un movimiento hacia prácticas de manejo sustentables, que requieren de nuevos enfoques para un manejo adecuado. Los eventos y procesos tanto naturales como antropogénicos inducen fluctuaciones y, posiblemente, cambios a largo plazo en la abundancia y disponibilidad de especies marinas que pueden ser tan significativos como aquellos causados por la explotación. El estudio de las fluctuaciones de las poblaciones de peces va más allá del mero interés científico. El manejo de los recursos compartidos caracterizados por su amplia variabilidad no es un reto trivial. Aún más, las actividades de explotación pesquera influyen profundamente y a su vez son afectadas por los mamíferos y las aves marinas. Confrontado por cambios naturales importantes en abundancia y disponibilidad, el manejo de las actividades humanas se vuelve considerablemente más complejo y debe extenderse más allá de la mera promesa de sustentabilidad. La producción marina necesita ser administrada para evitar ejercer demasiada presión pesquera durante los colapsos naturales pero a la vez tiene que ser capaz de detectar y explotar la riqueza poblacional. La explotación de especies alternas durante los cambios de régimen, para mejorar la eficiencia y para evitar desaprovechar la infraestructura pesquera e intentar repartir el esfuerzo pesquero temporal y geográficamente, no son tareas fáciles si no se dispone de un mejor conocimiento de los procesos fundamentales de los ecosistemas. Las respuestas a algunas de estas cuestiones fundamentales podrían ser resueltas más fácilmente mediante estudios comparativos entre regiones alrededor del mundo que exhiban procesos biológicos y físicos similares. Los estudios comparativos pueden ser conducidos más eficientemente y con mayor integración si se hacen en forma cooperativa, en vez de unilateralmente. La cooperación binacional podría conducir a un mayor progreso en la interpretación de los efectos del medio ambiente físico sobre las pesquerías del Sistema de la Corriente de California (por ejemplo, fluctuaciones en la población de peces y crustáceos causadas por el fenómeno ENSO {Phillips et al., 1994; Vega et al., 1997}). Los estudios deben incluir aspectos socioeconómicos-recursos pesqueros y su explotación-y deben documentar las enormes pérdidas que resultan de las importantes e impredecibles fluctuaciones en los sistemas naturales. Más específicamente, existe un número de cuestiones científicas importantes re

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together lacionadas con la dinámica física del Sistema de la Corriente de California y cómo el sistema físico afecta la dinámica poblacional de peces de importancia comercial. Los siguientes son algunos ejemplos: ¿Cuál es la naturaleza de las variaciones climáticas y oceánicas y qué las impulsa? ¿Son estas variaciones predecibles? Los científicos han ganado cierta habilidad en la predicción del tiempo y magnitud de los eventos del ENSO; no obstante, los resultados biológicos de estos eventos, tales como la relativa abundancia de sardinas y anchovetas, son menos predecibles (Lynn et al., 1995; Smith, 1995; Chávez, 1996). ¿Cómo debemos esperar que la variabilidad climática y oceánica cambie si ocurre el calentamiento global? ¿Cuál es el comportamiento dinámico de los remolinos y surgencias que permite el mantenimiento de grandes poblaciones de sardinas y anchovetas durante todo el año en áreas situadas desde latitudes subárticas hasta subtropicales? ¿Cómo afectan estos cambios importantes la abundancia poblacional, y a través de cuáles mecanismos específicos? ¿Por qué las poblaciones de anchovetas aumentan cuando las de las sardinas disminuyen? ¿Dónde se localizan las poblaciones de sardinas y anchovetas cerca del límite sur del Sistema de la Corriente de California, y si dichas poblaciones varían coherentemente con respeto a otras en otras áeas? Suponiendo que el transporte de Ekman es más o menos estable a través de la región, ¿cuál es la estructura litoral de la Corriente de California en su extensión sur? ¿Tiene la Corriente de California un núcleo relativamente estrecho (< 100 km), de alta velocidad (aproximadamente 50 centímetros por segundo [cm/s]) frente a la costa de Baja California, de la misma forma que lo tiene a lo largo de la costa del norte de California, o es ancho y débil como lo describieron Wooster y Reid (1963)? ¿Cómo varía estacionalmente la posición e intensidad de la Corriente de California? ¿Existe un chorro costero (es decir, sobre o cerca de la plataforma) que fluye hacia el ecuador en las latitudes sureñas, como lo hay en las regiones de surgencia costera en latitudes medias (por ejemplo, en Oregon y Califomia Norte)? ¿Cómo varía estacionalmente la intensidad y posición de la contra corriente submarina que va hacia el polo sobre el talud continental? ¿La dinámica de este sistema es gobernada principalmente por las surgencias costeras (es decir, transporte de Ekman litoral), o por las surgencias oceánicas debido al efecto de fricción del viento (es decir, bombeo de Ekman), o a la dinámica de remolino/anillo? El estudio de los cambios de régimen de la Corriente de California representa un reto binacional debido a las limitaciones de recursos para realizar una labor a

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together La capacidad de carga de un ecosistema puede estar determinada por la disponibilidad de alimento, espacio u otro factor limitante en el sistema (según la descripción de Odum, 1971). La intervención humana en el Mar Intra-Americano puede reducir dicha capacidad para poblaciones de peces comerciales. Los efectos antropogénicos en la capacidad de carga pueden ser ilustrados por una especie cuyo intervalo de distribución se reduce porque no puede tolerar bajas concentraciones de oxígeno disuelto, baja salinidad, altas concentraciones de sedimentos y/o agua caliente provenientes de las descargas de los ríos. Poblaciones de camarones, peces y otros animales pueden ser forzados a vivir en un área geográfica menor por hipoxia, incrementando la densidad de las poblaciones hasta que sus necesidades excedan algún otro recurso que está frecuentemente relacionado con el suministro alimenticio, la calidad del alimento y del ambiente, o en el caso de los organismos bénticos sésiles, el hábitat béntico. Después de que ocurra esta contracción de los factores arriba mencionados, el número de organismos decrece, y se aproxima u oscila alrededor de otro nuevo, pero menor nivel de capacidad de carga. Entender los procesos del Mar Intra-Americano a gran escala y a largo plazo requiere de mediciones amplias sobre una gran áea geográfica por largo tiempo. Los esfuerzos deberían continuar en dos niveles: Estudios de los Procesos: Se deberían elucidar procesos específicos a través de estudios de vínculos de causa-efecto, usando experimentos intensivos, por ejemplo, relacionar el suministro alimenticio a la capacidad de continuidad. Monitorear: El monitoreo a largo plazo debería ser diseñado para observar la variabilidad a lo largo de un conjunto de variables correlacionadas. Tal monitoreo es necesario para descubrir vínculos entre los componentes biológicos de los ecosistemas y entre el ecosistema y el medio ambiente. Por ejemplo, poco se sabe acerca de las comunidades de mar profundo, así que no han sido integradas a una visión total del ecosistema. El financiamiento del monitoreo a largo plazo es dilfícil de sostener y ejemplos de monitoreos periódicos o a largo plazo son raros en los Estados Unidos y virtualmente inexistentes en México. Tal monitoreo es crucial para documentar tendencias en las condiciones ambientales y para entender los procesos que varían en las escalas de tiempo interanuales y por década. El Instituto de Ciencias del Mar y Limnología (ICMyL) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y el Departamento de Oceanografía de la Universidad de Texas A&M (TAMU) han establecido una colaboración para comparar las cadenas alimenticias bentónicas de las plataformas continentales del norte y del sur del Golfo de México. Este estudio ha utilizado los buques de investigación Gyre (TAMU) y Justo Sierra (UNAM). Un tema básico de la investigación es obtener un mejor conocimiento del ciclo del carbono en relación con la pesca de escama y camarón en la plataforma continental. Aunque ahora se pueden construir modelos simplificados basándose en la información recolectada

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together por este grupo (Soto y Escobar, 1995; Rowe et al., 1997), mucho queda por aprender acerca de cómo la física y la producción primaria limitan o controlan estas importantes pesquerías. Estudios regionales tales como los descritos aquí difieren en algún grado de un estudio más amplio y a gran escala del acoplamiento biofísico en el IAS porque las especies indicadoras económicamente importantes dependen de la utilización de ambientes estuadnos identificados como áreas de crianza. Una extensión natural de esta investigación sería hacerla más interdisciplinaria e involucrar a un mayor número de investigadores. La experiencia necesaria en las áreas de ecología del fitoplancton, ecología bentónica, y oceanografía física está disponible en muchas instituciones mexicanas y estadounidenses a través de la región. Las características de mesoescala de los meandros, anillos y frentes asociados con la Corriente del Lazo, junto con la variación estacional de las descargas del Río Mississippi y 25 ríos mexicanos, son determinantes en la oceanografía biológica de esta región (Vidal y Vidal, 1997). Dinámica Sedimentaria e Impacto Ambiental en las Zonas Costera y Oceánica del Golfo de México Las interacciones tierra-mar que afectan al ambiente sedimentario marino en el oeste del Golfo de México son complejas y varían entre las regiones costeras del océano. Estas vadaciones se deben a diferencias en: (1) las descargas de sedimentos y contaminantes de los ríos tanto de los Estados Unidos como de México; (2) a la colisión de los giros anticiclónicos de la Corriente del Lazo contra el talud de la plataforma continental; (3) a las corrientes litorales y a las olas; (4) a las actividades humanas tales como las descargas de aguas residuales, la construcción de presas, el desarrollo urbano costero, el turismo, la exploración y extracción del petróleo y del gas, y la pesca. Estos factores han contribuido a cambios a corto y largo plazo en el ambiente sedimentado madno (Aguayo y Estavillo, 1985; Aguayo, 1988; Aguayo y Gutiérrez-Estrada, 1993; Gutiérrez-Estrada y Aguayo, 1993). El Golfo de México puede servir como un laboratorio natural, ofreciendo la oportunidad de entender la dinámica de vados ambientes geológicos marinos, desde la llanura de mareas hasta la planicie abisal, sujetas a distintas condiciones climáticas a lo largo del margen del golfo. La geología que se observa es el resultado de la continua subsidencia del margen continental y de los cambios en el nivel del mar debido a las variaciones del clima y a las capas de hielo continentales; ambos factores controlan los ciclos sedimentados y al grupo de estructuras sedimentarias resultantes (Aguayo y Marín, 1987; Aguayo y Carranza Edwards, 1991). Sin embargo, para entender los ambientes sedimentarios regionales y locales en detalle y para desarrollar modelos predictivos, es necesaria la investigación sistemática y fundamental para describir y cuantificar: (1) las descargas de sedimentos por los ríos a la zona costera; (2) el aporte de los ríos contra la erosión y la redistribución costeras; y (3) el papel de la colisión de los giros anticiclónicos

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together de la Corriente del Lazo contra el talud y la plataforma continental, en el transporte, la dispersión y el depósito de sedimentos. Las siguientes son algunas preguntas que surgen: ¿Cómo la geografía (clima, fisiografía e hidrología) controla la carga de sedimentos, el régimen de corrientes y la calidad del agua? ¿Cómo son afectados los escenarios sedimentarios por los procesos erosivos, deposicionales y los no deposicionales? ¿Cómo los escenarios tectónicos (locales o regionales) afectan la dinámica de los ambientes sedimentarios (subsidencia, emersión o estacionarios)? Manifestaciones Associadas con el Petróleo y Gas en el Sur del Golfo de México El sur del Golfo de México tiene la misma historia geológica que el norte del golfo; se extienden por debajo gruesos depósitos de sal que se intrusionan a través de los sedimentos del piso marino, como lomeríos llamados diapiros. Estas estructuras frecuentemente tienen depósitos de petróleo y gas asociados con ellas, como se demuestra en los extensos recursos petroleros y de gas que ahora se desarrollan en alta mar tanto en México como en Estados Unidos. Comunidades únicas de organismos que utilizan fuentes de energía asociadas con los depósitos de petróleo y gas y con estanques de salmuera han sido observadas en un amplio rango de profundidades en el norte del Golfo de México. Estas comunidades tienen una gran biomasa y una composición semejante en su forma-y en algún grado en sus funciones-a aquellas que se encuentran alrededor de las ventilas hidrotermales. Dichas comunidades no han sido observadas en el sur del Golfo de México, pero es lógico que eso pueda ocurrir en esa zona también. Esto es sustentado por registros de derrames de petróleo en la superficie del agua, en el Banco de Campeche y las discontinuidades de los perflies batimétricos que sugieren la existencia de manifestaciones de gas. Una área nueva y obvia de colaboración entre biólogos, geoquímicos, geólogos y geofísicos sería buscar y describir la distribución de las comunidades asociadas a manifestaciones de petróleo y gas, si éstas existen en el sur del Golfo de México. El estudio de los hidrocarburos como fuentes alternativas de carbón orgánico para las comunidades del talud continental constituye una interrogante interesante que necesita ser resuelta. Esto ayudaría a Petróleos Mexicanos (PEMEX) a encontrar depósitos potenciales de petróleo y gas, como ha ayudado a la exploración de petróleo y gas en las aguas de alta mar de los Estados Unidos. Tal información también ayudaría al estudio de la ecología fisiológica de los organismos de mar profundo. Calidad del Ambiente Marino La investigación y el monitoreo binacionales podrían contribuir a reducir los efectos de la contaminación marina en el Mar Intra-Americano, incluyendo la

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together contaminación por nutrientes, materiales tóxicos, petróleo y desechos de recursos marinos y terrestres. El norte del Golfo de México ha sido estudiado extensamente con respecto a sus constituyentes químicos. Durante diez años, el Programa de Posiciones y Tendencias de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) ha monitoreado los niveles de contaminantes en los ostiones (Crassostrea virginica) y los sedimentos (Long y Morgan, 1990; Sericano et al., 1995). Más recientemente, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) comenzó el Programa de Asesoría y Monitoreo Ambiental (EMAP) (Summers et al., 1992), un esfuerzo más ambicioso que intenta desarrollar y validar indicadores de salud ambiental incluyendo, pero no limitado, a niveles de contaminantes. Uno de los indicadores ambientales propuesto por el Programa de Asistencia y Monitoreo Ambiental es el ''IÍndice Béntico'' (Engle et al., 1994), el cual discrimina entre condiciones degradadas y saludables. Un nivel similar de estudio no existe en el lado mexicano del golfo, y no existe mucha información básica que considere los niveles y las tendencias de los contaminantes en una escala que contemple el IAS en su totalidad. Existen esfuerzos internacionales de monitoreo en el IAS en una escala más amplia, principalmente bajo los auspicios de la Sub-Comisión para el Caribe y Regiones Adyacentes (IOCARIBE) de la Comisión Intergubernamental Oceanográfica (IOC) de la Organización de las Naciones Unidas Para la Educación, la Cultura y la Ciencia (UNESCO). El Programa de IOCARIBE sobre el Monitoreo de la Contaminación de la Sub-Comisión para el Caribe y Regiones Adyacentes (CARIPOL) fue un programa productivo (Atwood et al., 1987a). Una base de datos con miles de registros de brea flotando y varada y de hidrocarburos disueltos o dispersos ha sido compilada y ahora está archivada en la NOAA (Atwood et al., 1987b). Una conclusión importante es que aproximadamente 50% del petróleo en el IAS viene del Océano Atlántico. Desgraciadamente, este programa concluyó. Un nuevo programa, el Programa Ambiental del Caribe sobre Contaminación (CEP-POL) es administrado conjuntamente por la Sub-Comisión para el Caribe y Regiones Adyacentes y el Programa Ambiental de las Naciones Unidas (PNUA). Otro esfuerzo internacional fue la primera fase de la Vigilancia Internacional del Mejillón, que fue diseñada para valorar los niveles de compuestos organo-clorados en el molusco bivalvo (Sericano et al., 1995). Ejemplares de moluscos bivalvos fueron recolectados de 76 localidades a lo largo de las líneas costeras de las Américas, excluyendo a los Estados Unidos y Canadá, y los resultados fueron comparados con los del Programa de Posiciones y Tendencias de la NOAA. La hipótesis a comprobar en este proyecto era que el uso de pesticidas organo-clorados, principalmente para campañas antimalaria, al ser más extenso en la porción sur del continente replejaría una mayor contaminación por compuestos organoclorados en el sur del Golfo de México. Sin embargo, uno de los hallazgos importantes fue que "la contaminación es significativamente más alta a lo largo de la costa norte del Golfo de México" (Sericano et al., 1995).

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together La búsqueda de indicadores confiables de salud ambiental se ha centrado en el uso de "biomarcadores", que es "una respuesta biológica que puede ser especificada en términos de un evento molecular o celular, medido con precisión y que produce información confiable sobre moléculas o el grado de exposición a una sustancia química y/o sus efectos sobre el organismo o ambos" (GESAMP, 1995). Diversos indicadores ambientales han sido propuestos, incluyendo algunos para los ecosistemas costeros tropicales, tales como la frecuencia de mutaciones en mangles rojos, Rhizophora mangle (Klekowsky et al., 1994); lesiones histopatológicas en las ostras, Crassostrea virginica (Gold et al., 1995): y oxigenasas asociadas con el citocromo P-450 y metallothioninas (GESAMP, 1995). La variabilidad entre sexos y cambios asociados con el desarrollo gonadal o el desove son generalmente desconocidos, complicando el uso de tales biomarcadores. En contraste con el estudio de Sericano et al. (1995), algunos resultados publicados indican que los niveles de los contaminantes a lo largo de la costa sur del Golfo de México son de la misma magnitud o aún más altos que aquellos en el norte del golfo, por ejemplo en el Río Coatzacoalcos (Gallegos, 1986; Botello et al., 1996), Laguna de Términos (Gold-Bouchot et al., 1995; Botello et al., 1996) y Tampico (Sericano et al., 1995). Esto es particularmente cierto con respecto a los hidrocarburos (Gold et al., 1995 a,b; Botello et al., 1996). El Golfo de México es un lugar ideal para los estudios binacionales sobre contaminación, incluyendo destinos y efectos de los contaminantes y los mecanismos de transportación. Muchas de las mismas especies viven en los estuarios y en la bahías a través de la región, pero existen suficientes diferencias en el clima, la presencia de otras especies, la diversidad global y otros factores para permitir la generalización y validación de indicadores ambientales existentes. La existencia de los programas de monitoreo binacional es altamente deseable y contribuiría para metas científicas. La investigación conjunta en biomarcadores y la validación de indicadores ambientales en ecosistemas marinos tropicales, que son más diversos y más estables climáticamente, es también altamente deseable. Esta clase de información sería muy valiosa para el manejo de la zona costera. Petróleo, Materiales Peligrosos y Desechos Marinos La producción, refinación y transportación del petróleo ocurren en el IAS a niveles altos, y la industria del petróleo es una importante contribuyente en las economías de muchos países que limitan con el IAS (Botello et al., 1996). Para poner en perspectiva la importancia ambiental de la industria petrolera, el Estrecho de Yucatán (entre Cuba y México) es considerado como uno de los tres estrechos en el mundo más proclive a tener un accidente de buques-tanque, y el Mar Intra-Americano es considerado la segunda región más propensa en el mundo de tener tales accidentes (Reinberg, 1984). Un estudio realizado por la Guardia Costera de los Estados Unidos (Reinberg, 1984) concluyó que el tránsito de buques-tanque en el Golfo de México y el Caribe es intrincado y se negó a desig

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together nar cualquier parte de estos cuerpos de agua como áreas de bajo riesgo (Botello et al., 1996; figura 2.6). La contaminación por petróleo ha sido identificada por la Comisión Intergubernamental Oceanográfica (Intergovernmental Oceanographic Commission [IOC]) (1992) como uno de los problemas ambientales potenciales más importantes del IAS. Puede afectar particularmente a las pequeñas naciones isleñas que dependen del turismo como su principal actividad económica, aunque ellas mismas no obtienen un beneficio directo de la producción del petróleo (IOC 1992). Los desechos marinos se están volviendo un asunto de importancia en el Mar Intra-Americano porque las economías de muchos países de la región dependen del turismo. Un comité co-patrocinado por varios programas estatales de Becas para el Mar en los Estados Unidos y por la Sub-Comisión para el Caribe y Regiones Adyacentes organiza talleres bianuales con la participación de muchos países del Mar Intra-Americano. El Programa Ambiental del Caribe sobre Contaminación tiene como uno de sus componentes un programa de monitoreo de desechos marinos, bajo cuyo auspicio se llevó a cabo un estudio piloto en Puerto Rico, Colombia y México que está siendo expandido para incluir países adicionales. FIGURA 2.6. Principales rutas de navegación de buques-tanque petroleros en el Mar Intra-Americano. Fuente: Adaptado de Botello (1996).

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together Fuentes de Contaminación Terrestre Las fuentes terrígenas contribuyen con aproximadamente el 80% de todos los contaminantes que entran al océano (UNEP, 1995), incluyendo algunos tales como contaminantes orgánicos persistentes (pesticidas e hidrocarburos petroleros), aguas residuales, y metales traza. Las Naciones Unidas han adoptado recientemente un protocolo para controlar y disminuir la cantidad de contaminantes que entran al océano por fuentes terrestres (UNEP, 1995). La reducción de fuentes terrestres de contaminación es extremadamente difícil de lograr debido a la amplia dispersión de las fuentes relacionadas virtualmente con todos los sectores de las economías nacionales con base en tierra (Botello et al., 1996). Existe muy poca información acerca de los niveles y tendencias actuales de contaminantes persistentes en la región del IAS. La posición de la contaminación petrolera ha sido revisada por la Sub-Comisión para el Caribe y Regiones Adyacentes (IOC, 1992; Botello et al., 1996). El CEP-POL ha promovido un número de estudios piloto de fuentes precisas de contaminación, incluyendo concentraciones de pesticidas organoclorados e hidrocarburos. Lo que hace falta son observaciones sistemáticas que lleven, si se sostienen en el tiempo, a conclusiones válidas acerca de los niveles y tendencias en todo el IAS. Debido a que las entradas al océano son difusas y la dispersión es tan dependiente de la circulación oceánica que varía con el tiempo, sólo mediciones sistemáticas a largo plazo pueden revelar tendencias significativas y patrones a gran escala de niveles de contaminación. Existe la necesidad de evaluar las fuentes, destinos y efectos de contaminantes persistentes a través de la región y vincular estas observaciones con los modelos de circulación, para permitir las predicciones que son cruciales para el manejo y planeación de la zona costera. PRODUCTOS MARINOS NATURALES Existe una buena base para la colaboración entre México y Estados Unidos en el área de la química de productos naturales marinos. Ambos países tienen programas académicos fuertes en química, farmacología, biología marina y ecología marina que son las disciplinas primarias requeridas para este campo multidisciplinario. Las diferencias entre los dos países resultan básicamente de la manera en la que se practica y financía la ciencia. En Estados Unidos, los programas de investigación tienden a ser orientados hacia metas, mientras que en México los programas de investigación son orientados hacia la disciplina. Por ejemplo, las agencias de financiamiento de Estados Unidos como son el Instituto Nacional para el Cáncer (National Cancer Institute) y el Programa Nacional de Becas para Colegios Marinos (National Sea Grant College Program) han proporcionado apoyo financiero para fomentar programas de investigación interdisciplinarios y orientados hacia metas en Estados Unidos que premian a los químicos y farmacólogos por colaborar con el fin de descubrir nuevos fármacos. Estos

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together programas tienen sus problemas, pero cuando se administran adecuadamente pueden ser muy efectivos en fomentar la investigación básica y aplicada en la química, farmacología y biología marina de los productos naturales marinos. Uno de los resultados más sorprendentes de los programas de descubrimientos de medicamentos ha sido el estímulo que han proporcionado a los avances en las disciplinas de las ciencias marinas. Algunos ejemplos incluyen los estudios básicos de la simbiosis y el papel de microorganismos simbióticos en la biosíntesis de compuestos farmacológicamente activos, las acciones de compuestos bioactivos para proteger al organismo sintetizador de la depredación (ecología química), los estudios básicos en la ecología marina que deben preceder un programa importante de explotación, la investigación en la acuicultura, y los estudios en la biodiversidad marina. Los investigadores mexicanos y las agencias de financiamiento podrían examinar la factibilidad de los programas de investigación interdisciplinaria relacionados con la química de los productos naturales marinos, aprendiendo de los éxitos y errores experimentados por los programas de Estados Unidos. La fortaleza tanto de México como de Estados Unidos en el área de la biotecnología ofrece el potencial de unir esfuerzos sustanciales en la colaboración sobre este tema. Las compañías farmacéuticas a menudo juegan un papel considerable en el descubrimiento de los fárrnacos y su comercialización. Con esto en mente, todos los programas académicos de descubrimiento de fármacos, sobre todo un programa basado en la cooperación internacional, debería claramente tratar las cuestiones legales de derechos de patente y la repartición de beneficios financieros antes de iniciar el programa. Sin embargo, pocos descubrimientos académicos han llevado a la producción de fármacos, principalmente porque las compañías farmacéuticas prefieren realizar sus propios descubrimientos. Los grupos académicos deberían colocar la investigación de calidad por encima de la aplicación comercial mientras reconocen que ésta podría ser el resultado de aquélla. Para que funcione la colaboración en la biotecnología marina y el desarrollo de medicamentos, es importante que la utilización de los productos naturales derivados de organismos estadounidenses y mexicanos reciban la protección de patentes y distribución de regalías en forma equitativa. Conservación de la Diversidad Biológica Marina* La conservación de la diversidad biológica se ha convertido en una meta científica y política de la década de los noventa. Mientras que este concepto parece estar bien definido cuando se aplica a las selvas tropicales, se entiende mal su aplicación a los ambientes marinos. Es cierto que hemos descrito solamente un pequeño porcentaje de los organismos marinos de la zona intermareal y que nuestros conocimientos de los organismos de ambientes profundos y mesopelá *    Ver también NRC (1995).

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together gicos son todavía más escasos. Puesto que no sabemos lo que existe, no podemos saber qué conservar. Los esfuerzos actuales en México en el área de la diversidad biológica marina incluyen la definición de áreas prioritarias a lo largo de la costa y en ambientes del océano abierto, basadas en criterios de la más alta diversidad. Se están creando grandes bases de datos principalmente con la representación de los grupos taxonómicos más importantes a partir de las colecciones sistemáticas de los museos y las instituciones de investigación. También se están aplicando los criterios propuestos por Sullivan (1997). Los documentos que han reconocido el estatus de la diversidad biológica marina por regiones y habitat fueron publicados por Salazar Vallejo y González (1993). En este momento, el Sistema Nacional de Areas Protegidas (SINAP) reconoce 59 áreas protegidas a lo largo de todas las costas de México representando diferentes niveles de protección (por ejemplo, Reservas de la Biósfera, Parques Nacionales, albergues, áreas protegidas, y reservas) en habitats como son las dunas, las playas, los arrecifes, las lagunas costeras, los manglares, las marismas, y las islas. Se necesita aún un esfuerzo mayor para evaluar el valor real de los habitats integrados en Grandes Ecosistemas Madnos. Se requiere una colaboración conjunta para unificar las acciones iniciadas en Estados Unidos con los programas existentes en México. Los bosques tropicales son ampliamente reconocidos por proporcionar un habitat para diversas especies que podrían contener compuestos farmacéuticos importantes y que la destrucción de estos bosques privará a la ciencia de la oportunidad de descubrir dichos compuestos. Sin embargo, se sabe que los invertebrados que habitan en los arrecifes tropicales y subtropicales son una fuente mucho más productiva de compuestos farmacológicamente activos, según las estadísticas acumuladas por el Instituto Nacional de Cáncer (datos provenientes de J.H. Cardellina y P.T. Murphy, citados en Garson, 1994). La investigación de la biodiversidad marina, con la meta final de la conservacián, es un área de cooperación Estados Unidos-México que recibiría el apoyo tanto político como del público en general. Sin embargo, esta investigación tiene detractores porque la pesca comercial y la destrucción de los habitats marinos, por el desarrollo urbano e industrial se encuentran entre los factores principales que contribuyen a la reducción de la biodiversidad marina. La investigación de la biodiversidad marina requiere apoyo financiero significativo para los estudios taxonómicos en ambos países. Se requiere de la colaboración entre biólogos marinos, ecólogos marinos y oceanógrafos biológicos, misma que falta en algunas áreas debido a la competencia entre estas disciplinas por recursos escasos. Finalmente, se requerirá de la participación de científicos de otros campos para evaluar el valor potencial de los organismos recientemente descritos para el descubrimiento de medicamentos y desarrollos biotecnológicos. La conservación de la biodiversidad necesita de la cooperación entre naciones que comparten áreas comunes del océano para asegurar que las acciones de una nación no causen efectos perjudiciales en el área compartida. Una frontera abier

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Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together ta para estas investigaciones científicas, sujetas a requerimientos estrictos de proporcionar información, debería ser la meta principal de una colaboración científica marina binacional entre Estados Unidos y México. Biotecnología Marina* La biotecnología marina, que se puede definir como la búsqueda de usos comerciales de la biología marina, la bioquímica, y la biofísica, es un campo reciente de estudio que ofrece un gran potencial. En términos generales, existe la idea de que los organismos que viven en un medio salino, a menudo a presiones o temperaturas altas, contienen agentes bioquímicos que pueden ser útiles para la industria en la biotecnología marina. Ni Estados Unidos ni México pueden igualar la inversión hecha por Japón en este campo (Rinehart et al., 1981; Faulkner, 1983), y existe evidencia de que la Unión Europea está acelerando su inversión en la biotecnología marina. Una colaboración con fines de investigación entre Estados Unidos y México podría producir beneficios considerables para ambos países, porque Estados Unidos está pasando por un período de gran expansión en la biotecnología, mientras que algunas de las localidades más prometedoras en que se puede llevar a cabo investigación biotecnológica marina se encuentran en México. La biodiversidad microbiana y de invertebrados que se encuentra en el Golfo de California lo convierte en el blanco principal de la "bioprospección". Desde 1970 hasta 1985, estudios de la química de una selección limitada de algas marinas e invertebrados del Golfo de California resultaron en el descubrimiento de varios agentes antimicrobianos, antineoplásticos y anti-inflamatorios (Rinehart et al., 1981; Faulkner, 1983). Una nueva investigación de estos recursos utilizando bio-ensayos basados en mecanismos modernos podría llevar al descubrimiento de nuevos agentes biomédicos. La oportunidad de muestrear los microorganismos marinos, incluyendo las bacterias termofílicas extremas de los sistemas de ventilas geotermales y halófilas extremas de salinas, podría expandir de forma significativa el potencial biomédico de los organismos del Golfo de California. La industria incipiente de la biotecnología marina ha mostrado interés considerable en las bacterias marinas termofílicas extremas porque producen enzimas que son estables y eficientes a temperaturas y presiones altas y por lo tanto son atractivas para su empleo en procesos industriales. Se sabe que los sistemas de ventilas hidrotermales en la Cuenca de Guaymas son una fuente excelente de organismos termófilos extremos (Vidal, 1980; Jørgensen et al., 1992), pero también hay muchas filtraciones de agua poco profunda, salinas, manglares, y otros micro-ambientes marinos únicos que podrían proporcionar una diversidad de microorganismos útiles para la industria biotecnológica. *   Ver también NRC (1994a).

OCR for page 156
Building Ocean Science Partnerships: The United States and Mexico Working Together Es casi imposible predecir la dirección futura de la investigación en la biotecnología marina o los beneficios resultantes. Sin embargo, se puede decir con confianza que la biotecnología marina se encuentra rezagada con respecto a los más recientes avances en el campo de la biotecnología, pero esta situación cambiará conforme se organiza mejor esta disciplina. Por ejemplo, una reunión inicial de los investigadores de California interesados en la biotecnología marina resultó en la presentación inesperada de una amplia gama de temas de investigación. Tanto los organizadores como los participantes se sorprendieron ante la diversidad de la investigación existente. Se podría proponer una conferencia parecida Estados Unidos-México sobre la biotecnología marina para iniciar las colaboraciones binacionales en esta área de investigación. CAMBIOS CLIMÁTICOS REGIONALES Entre los varios módulos del sistema global de observación de los océanos (GOOS) propuesto por la IOC (ver el capítulo 3), probablemente el más consolidado, por razones de la disponibilidad técnica y la urgencia científica, es el del clima. Finalmente, el conocimiento fundamental de los cambios en el clima debe ser global, pero los esfuerzos por documentar estos cambios y lograr que las predicciones de su impacto sean de utilidad práctica para la sociedad deben realizarse región por región. Si ocurre el efecto invernadero, ninguna nación individual se verá afectada principalmente por el aumento global en la temperatura promedio; más bien, las naciones serán afectadas por el aumento en la temperatura y por los efectos asociados que este incremento induzca en su región. Es cierto que la concentración de CO2 en la atmósfera se ha incrementado durante la era industrial, y que las temperaturas globales han aumentado alrededor de 0.5°C durante el siglo pasado. La importancia relativa de la variación natural versus la actividad humana en producir el cambio en temperatura está sujeta a un estudio continuo. Las predicciones de los modelos sobre el calentamiento global están afectadas por la incertidumbre, sobre todo si uno intenta predecir los patrones regionales del cambio en vez de los promedios globales (Speranza et al., 1995, p. 425). El océano juega un papel preponderante en el sistema climáitico. Es un enorme molino tármico debido a su inmensa capacidad calórica que contrasta con aquella de la atmósfera, y constituye además un depósito clave del carbono. El intercambio del gas CO2 a través de la superficie del mar depende de procesos físicos, algunos de los cuales se conocen poco con respecto a toda la gama de condiciones complejas (desde las calmas hasta los huracanes) que afectan la superficie marina. En las aguas superficiales de los océanos, los procesos biológicos absorben CO2 (por ejemplo, la fotosíntesis por parte del fitoplancton y la remoción del carbonato por los corales), y el carbono finalmente se precipita al fondo marino y es almacenado en los sedimentos. Estos procesos biológicos podrían afectar y ser afectados por el estado cambiante del clima atmosférico y de