Juan José Alvarado^1,2,3, Bernal Herrera², Lenin Corrales², Jenny Asch⁴ & Pía Paaby⁵

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Abstract

Identification of Marine and Coastal biodiversity conservation priorities in Costa Rica. Costa Rica is recognized as one of the most diverse countries in species and ecosystems, in their terrestrial realm as well as in the marine. Besides this relevance, the country presents a delay on conservation and management of marine and coastal biodiversity, with respect to terrestrial. For 2006, the marine protected surface was 5 208.8km², with 331.5km of coastline, in 20 protected areas. The country has made progress on the conservation priority sites identification for terrestrial and freshwater biodiversity, with few efforts on marine planning. This research presents the analysis and results of the gap identification process, formarine and coastal biodiversity conservation in the protected areas system of Costa Rica. The analysis was built with the spatial information available on the presence and distribution of coastal and marine biodiversity, the establishment of the conservation goals and a threat analysis over the ecological integrity of this biodiversity. The selection of high-priority sites was carried out using spatial optimization techniques and the superposition over the current shape of marine protected areas, in order to identify representation gaps. A total of 19 076km² of conservation gaps were indentified, with 1 323km² in the Caribbean and 17 753km² in the Pacific. Recommendations are aimed at planning and strengthening the marine protected areas system, using the gaps identified as a framework. It is expected that the results of this study would be the scientific base needed for planning and sustainable use of marine biodiversity in the country. Rev. Biol. Trop. 59 (2): 829-842. Epub 2011 June 01.

Key words: conservation priority sites, conservation gaps, marine protected areas, marine conservation, conservation objects.

Resumen

Costa Rica es un país reconocido por su alta diversidad de especies y ecosistemas, tanto en sus ambientes terrestres como marinos. A pesar de esta importancia, presenta un rezago en la conservación y manejo de la biodiversidad marina y costera, con respecto a la terrestre. Para el año 2006, la superficie marina protegida era de 5 208.8km² y 331.5km de línea costera, en 20 áreas silvestres protegidas. El país ha logrado importantes avances en la selección de sitios prioritarios para la conservación de la biodiversidad terrestre y de aguas continentales, aunque pocos esfuerzos se han realizado hasta el momento en la planificación marina. En este trabajo se muestra el análisis y resultados de un proceso de identificación de vacíos en la representatividad de la biodiversidad marina y costera en el sistema de áreas protegidas de Costa Rica. El estudio se construyó a partir de la información espacial disponible sobre la presencia y distribución de la biodiversidad marina y costera, el establecimiento de metas de conservación y el análisis de amenazas sobre la integridad ecológica de la biodiversidad. Posteriormente, se llevó a cabo la selección de sitios prioritarios mediante técnicas de optimización espacial, y la sobreposición con la actual capa de áreas marinas protegidas, para finalmente identificar los vacíos en la representatividad. En total, se identificaron 19 076km² de vacíos de conservación, 1 323km² en el Caribe y 17 753km² en el Pacífico. Se plantean recomendaciones dirigidas hacia la ampliación y fortalecimiento del sistema de áreas marinas protegidas del país, en el cual se usan los vacíos identificados como marco de referencia. Se espera que los resultados presentes sean parte de la base científica necesaria para la planificación de la conservación y uso sostenible de la biodiversidad marina en el país.

Palabras claves: sitios prioritarios de conservación, vacíos y omisiones en conservación, áreas marinas protegidas, conservación marina, objetos de conservación.

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En el mundo se han identificado 34 regiones de alta diversidad de especies (Myers et al. 2000). Mesoamérica es una de ellas y resalta por varias condiciones: i) su gran cantidad de especies endémicas, ii) el papel que juega como corredor terrestre para las especies entre las dos masas continentales de Norte y Suramérica, y iii) ser el tercero en tamaño entre los centros  de alta biodiversidad (Myers et al. 2000). Costa Rica, como parte de esta región, con sólo 51 100km2 de extensión en su territorioterrestre (0.03% de la superficie mundial), alberga alrededor de 90 000 especies terrestres;  aproximadamente el 4.5% de la biodiversidad global (Obando-Acuña 2002). Esta riqueza de especies se ve reforzada por su diversidad marina y costera. El país posee 568 054km² de superficie marina total en la que se han identificado aproximadamente 6 700 especies marinas (3.5% de las especies marinas reportadas a nivel global), de las cuales 90 son endémicas (la mayoría en la Isla del Coco) (Wehrtmann & Cortés 2009). La costa del Pacífico contiene la mayor cantidad de especies (4 700), mientras que el Caribe posee aproximadamente 2300. Asimismo, Costa Rica posee una gran diversidad de hábitats marinos, como arrecifes coralinos, manglares, fondos lodosos, zonas rocosas, playas, acantilados, praderas de pastos marinos, un fiordo tropical, áreas de surgencia, estuarios, un domo térmico, una fosa oceánica de más de 4000m de profundidad, una dorsal oceánica, islas costeras, una isla oceánica (Cortés & Werhtmann 2009) y ventilas hidrotermales (Bohrmann et al. 2002).

A pesar de esta riqueza de ambientes marinos, el país presenta un rezago en la conservación y manejo de la biodiversidad marina y costera, con respecto al esfuerzo realizado hacia la parte terrestre. Sin embargo, actualmente se realizan importantes esfuerzos en diferentes escalas, como la elaboración de la Estrategia Nacional para la Conservación y Manejo de los Recursos Marinos y Costeros (CIZEECR 2008). En el 2006, la superficie marina protegida era de 5208.8km², con 331.5km de línea costera protegida, en 20 áreas silvestres protegidas (ASP); dos de ellas, exclusivamente marinas (los parque nacionales marinos Las Baulas y Ballena) (SINAC 2006). Sumado a esto, existen otras áreas protegidas que a pesar de no incluir una superficie marina, sí protegen la línea de costa. En este sentido, 611km (48.7%) están bajo alguna categoría de manejo en el litoral Pacífico, mientras que en el Caribe, 114km de costa (53.8%) están protegidos. El área protegida costero-marina representa 0.9% de la superficie marina jurisdiccional total del país (SINAC 2006).

La sobreexplotación de recursos, la alteración física de hábitats, la contaminación, las invasiones biológicas y el cambio climático son reconocidas como las causas principales de pérdida de biodiversidad marina en el mundo (Breitburg & Riedel 2005, Cortés & Werhtmann 2009). Por esta razón, se hace necesario contar con información científica actualizada que permita el desarrollo de planes de conservación y uso sostenible de tal biodiversidad (Groves et al. 2002, Herrera & Finegan 2008). Esta información permitirá diseñar estrategias dirigidas a controlar o abatir las amenazas a la biodiversidad y a los servicios ecosistémicos (Herrera & Finegan 2008).

Costa Rica presenta importantes avances en la determinación de sitios prioritarios para la conservación de la biodiversidad terrestre (Arias et al. 2008, www.gruas.go.cr) y aguas continentales (Paaby 2008). Sin embargo, hasta el momento existen pocos avances en la planificación para la conservación de la biodiversidad marina. En esta investigación, se presentan los vacíos en la representatividad de la biodiversidad marina y costera en el sistema de áreas protegidas de Costa Rica (referidos de aquí en adelante como “vacíos de conservación”) y que deben ser conservados para asegurar una adecuada representatividad de los sistemas ecológicos, de las poblaciones de especies asociadas, su funcionalidad ecológica, así como la provisión continua de bienes y servicios  ecosistémicos a las poblaciones humanas que de ellos dependen. De esta forma, el estudio complementa los esfuerzos realizados en planificación para la conservación del país.

Materiales y métodos ]]>
El presente trabajo utilizó como punto de partida los resultados obtenidos para la determinación de sitios prioritarios de conservación a escala ecorregional desarrollado para Costa Rica, Panamá y Colombia (TNC 2008a, www. ecomeso.org); particularmente en lo referente a: (i) la información disponible sobre los objetos de conservación, (ii) el establecimiento de las metas de conservación y (iii) el análisis de las amenazas sobre la integridad ecológica de los objetos de conservación (OdC). Subsiguientes análisis utilizaron los pasos metodológicos para la identificación de los vacíos de conservación desarrollados por Dudley & Parrish (2005).

Estratificación del área de estudio: El área de estudio corresponde a la Zona Económica Exclusiva (ZEE) de Costa Rica (Fig. 1).Entonces, se utilizaron como base del análisis las dos provincias biogeográficas incluidas en la zona económica exclusiva (ZEE) del país: Pacífico Tropical Oriental (543 842km²) y el Atlántico Tropical Noroccidental (24 212km²). Dentro de estas dos provincias, se han identificado dos ecorregiones en el océano Pacífico (Isla del Coco y Nicoya) y una en el Mar Caribe costarricense (Caribe Suroccidental) (Spalding et al. 2007). Para los esfuerzos nacionales de conservación de la biodiversidad, se consideró un alto grado de detalle que permitiera capturar una mayor variabilidad en la biodiversidad marina. Lo anterior debido a que ecológicamente, estas ecorregiones contienen sistemas relativamente homogéneos en la composición de especies y son consideradas como no apropiadas para la identificación de vacíos de conservación, como lo ha apuntado Jennings (2000) para otras regiones. Para esto, se identificaron unidades ecológicas marinas (UEM) (Fig. 1), a través de una estratificación de la ZEE, las cuales responden a la heterogeneidad ambiental generada por los gradientes en temperatura, profundidad, aportes de agua dulce y nutrimentos continentales, y morfología costera. Tales gradientes, en conjunto, son asociados con patrones diferentes en la composición de las comunidades marinas (Terán et al. 2006, TNC 2008a). Estas UEM aseguran que el proceso de planificación: se base en límites ecológicos, represente elementos desconocidos de la biodiversidad (e.g., posible variación genética en especies, dentro y entre comunidades en ecosistemas aparentemente muy similares), distribuya los sitios para dispersar los riesgos (e.g., evitar que eventos catastróficos locales afecten a toda la representación de un objeto de conservación particular), y genere unidades manejables para el análisis de datos (Beck 2003).

Identificación de los objetos de conservación marina: Los sistemas ecológicos se diferenciaron según la naturaleza del sustrato, ubicación en el fondo, la columna de agua, el litoral, la plataforma continental y la afectación de las mareas (TNC 2008a, b). Con el fin de tomar en cuenta la heterogeneidad determinada por la profundidad y la morfología del fondo marino, se desarrolló un modelo batimétrico para la región Costa Rica-Panamá-Colombia el cual permite integrar en el análisis, los objetos de conservación definidos por esta heterogeneidad ambiental (TNC 2008a). Durante este esfuerzo, expertos de los diferentes países involucrados revisaron y validaron los criterios que generaron el modelo y los objetos de conservación viables y representativos para la región de análisis (TNC 2008a). Así, para el presente análisis de vacíos, en Costa Rica se trabajó con 26 sistemas ecológicos. El Cuadro 1 ofrece una descripción de los objetos de conservación (OdC) a nivel de sistemas ecológicos o de “filtro grueso” definidos para Costa Rica.

Para la selección de las especies, se definieron tres criterios para su incorporación en el ejercicio de priorización (TNC 2008b): 1) grado de amenaza global, según las categorías empleadas por la Comisión para la Supervivencia de Especies de la UICN (en peligro crítico, en peligro, vulnerable y casi amenazada; UICN 2001); 2) irremplazabilidad, que presta especial atención a las especies endémicas (con distribución restringida a una ecorregión o a una porción de ésta) y focales (con amplios requerimientos de espacio y función ecológica importante); 3) jurisdiccionalidad, la cual considera aquellas especies que tienen una importancia relevante en alguno de los países cuya jurisdicción marítima hace parte de las ecorregiones objeto de la evaluación (TNC 2008a).

Adicionalmente, se consideraron aquellas especies que, aunque no figuren en los listados de la UICN como globalmente amenazadas, están incluidas en los listados nacionales de especies amenazadas o en los Libros Rojos (www.iucnredlist.org). También, se incluyeron las especies migratorias cuya existencia depende de la calidad de los hábitats “de paso” dentro del área de evaluación. De esta forma, en total se definieron 25 OdC a nivel de especies o “filtro fino” para Costa Rica (Cuadro 2).


]]> Definición de las metas de conservación: Una meta de conservación se define como la cantidad (porcentaje o superficie) del OdC que debe ser conservado para mantener una población,  comunidad o sistema ecológico en condiciones viables y que representen el amplio espectro de diversidad en una región (Groves 2003, Lourie & vincent 2004). La meta ]]>

El procedimiento para establecer las metas partió del supuesto de aspirar a conservar el 100% de las existencias en el momento de la evaluación de los OdC. Sin embargo, este porcentaje se redujo en función de factores de “penalización” (que varían ]]>
]]> Las metas de conservación estimadas, para cada uno de los objetos de conservación en cada una de las UEM varían entre 10 y 100%. Para las montañas submarinas y las islas e islotes rocosos se estableció directamente una meta de 100% por su reducido tamaño, distribución dispersa e importancia. Por limitaciones de espacio, las metas de conservación no se presentan en el presente documento, pero se pueden consultar en los ]]> http://www.ecomeso.org/).

Análisis de los factores de presión sobre la biodiversidad: El análisis de los factores de presión ]]>

Identificación de los vacíos de conservación: La determinación de sitios prioritarios de conservación a nivel ecorregional fue realizado mediante la técnica de optimización espacial conocida como “recombinación ]]> et al. 2000), la cual selecciona sitios compactos donde las amenazas sean mínimas, se presenta la mejor viabilidad de los OdC y se cumplen las metas de conservación establecidas (Possigham et al. 2000). Este procedimiento ha sido utilizado en estudios similares en diferentes regiones (i.e. Beck & Odaya 2001, Airamé et al. 2003). Estudios realizados por Ban ]]> http://www.ecomeso.org/).

Resultados

A nivel nacional, de los 51 OdC seleccionados, alrededor de 76% no se encuentra representado dentro de las áreas protegidas (Cuadro 3), siendo esta representatividad importante (ca. 98% del total) en el caso de los OdC que se expresan mediante unidades de área (e.g. manglares). Un 69% de los OdC cuya expresión espacial es de presencias puntuales se encuentra bien representado en las áreas protegidas (Cuadro 3). De acuerdo con estos resultados, a nivel nacional hay cuatro OdC que no están representados en ninguna de las ASP (i.e. montañas submarinas, áreas de congregación del Rhincodon typus y de la ballena azul Balaenoptera musculus, y el domo térmico). Tanto en número de objetos de conservación como en el resto de los OdC evaluados, la propuesta de conservación es mayor en el Pacífico que en el Caribe (Cuadro 3).

El análisis dio como resultado la identificación de un total de 35 sitios prioritarios para la conservación de la biodiversidad marina y costera en Costa Rica (Fig. 2, Cuadro 4). La extensión total que abarcan estos sitios es de 21 071km² contando el domo térmico, y 8 781km² sin éste. Del total de sitios prioritarios, 30 sitios se ubican en el Pacífico (19 404km²), mientras que cinco se encuentran en el Caribe (1 666.70km²). La extensión promedio de los sitios fue de 617.2km², siendo Punta El Indio el vacío más pequeño con 4.2km² y el Domo Térmico el más grande con 12 289.9km² (Cuadro 4). La mayoría (10) de los sitios de importancia, poseen un tamaño entre 100 y 200km², seguido por siete entre 200 y 500km², cinco entre 10 y 20km², tres entre 20 y 50km², tres entre 50 y 100km², dos entre 500 y 1 000km², dos entre 1 000 y 1 500km² y uno inferior a 10km², así como uno superior a 1 500km².

A nivel de UEM, el estrato Domo Térmico posee el 58% del área total de los sitios de importancia, seguido por los UEM Coco Oceánico (7.37%), Tortuguero (4.11%) y Coco (3.65%). El estrato Domo Térmico fue el que aportó la mayor cantidad de área, ya que todo el estrato fue seleccionado como un sitio de importancia (Fig. 2). Es necesario recalcar que el domo térmico de Costa Rica es un evento oceanográfico dinámico que crece y desaparece de acuerdo con las condiciones oceanográficas y atmosféricas de la región (Fiedler 2002), y que el estrato considerado en este estudio representa la ubicación promedio que posee este fenómeno oceanográfico de acuerdo a Fiedler (2002). El estrato Estrella fue el que aportó la menor cantidad porcentual al total de sitios de importancia en el Caribe. Los UEM Limón y Estrella son los que aportaron menos con 0.1% cada uno.

En total se hallaron 19 076km² como vacíos de conservación (sitios prioritarios por fuera de alguna categoría de manejo), lo que corresponde al 88.1% de los sitios de importancia. En este caso, el tamaño promedio de los vacíos fue de 543.7km², y al igual que con los sitios de importancia, el vacío más grande corresponde al Domo Térmico y el más pequeño a Punta El Indio. El estrato que presentó el mayor porcentaje del área total de los vacíos fue de nuevo el Domo Térmico. Este vacío corresponde en su totalidad al sitio y al estrato con el mismo nombre.

El ambiente oceánico es el que aportó el mayor porcentaje de área a los vacíos de conservación marino-costera con un 76.6%, mientras que los aportes que hacen los ambientes de línea de costa y nerítico son similares, ambos con un 9%. Así mismo, existe un 5.3% encontrado fuera de estos ambientes y corresponde a las secciones terrestres de los sitios. De la misma manera que sucedió con los sitios de importancia, al analizar el área que cubre cada sitio dentro del total de cada ambiente, los números se invierten. En este caso, es en el ambiente costero donde se encontró el mayor porcentaje, ya que los vacíos abarcaron un 40.4% del total de ambiente de línea de costa que posee Costa Rica, mientras que en el caso de los otros ambientes son porcentajes bajos.

Discusión

]]> Es importante recalcar que a pesar de que la mayoría de los vacíos de conservación se encuentran en la parte oceánica, es muy poco lo que representa de este ambiente para todo el país (2.6%). Por otro lado, del total de vacíos de conservación identificados, 9.1% ]]> donde se encuentra el 76.1% del total de sitios de importancia para el ambiente de línea de costa, el 79.2% para el ambiente ]]>

El mayor número de sitios de importancia y de vacíos aparecen en el Área de Conservación Osa (Pacífico suroeste del país) y en el Área de Conservación Marina Isla del Coco, donde se han realizado considerables esfuerzos de investigación en los últimos años. Es importante ]]>
]]> En este sentido, este análisis de vacíos de conservación no sólo refleja hacia donde deben de encaminarse los esfuerzos de conservación, sino también de investigación. El estudio sólo contempla, en el caso de organismos pelágicos móviles, a los cetáceos y tortugas, zonas de agregación para eventos reproductivos como son las playas o zonas de alumbramiento. Sin embargo, no contempla ]]> et al. 2002), la información está dispersa y poco accesible para los tomadores de decisión.
]]> El área total de los OdC incluidos en la propuesta de conservación (639 188km²) sobrepasa la superficie de mar patrimonial (568 054km²), debido a que muchos de los OdC se traslapan. Como resultado de la unión de estas propuestas, se obtuvo entonces una iniciativa para los sitios prioritarios de ]]> 2; de los cuales 1 995km2 (9.5%) están dentro de las ASP actuales del país y 19 076km² (90.5%) por fuera, y constituyen lo que se define como el vacío de conservación (Cuadro 4). Es claro que una cobertura menor al 1% del territorio marino nacional dentro de ASP no refleja la importancia de la biodiversidad marina presente en Costa Rica, ni es consecuente con el actual estado de conservación de ]]> 2) deberá plasmarse mediante el diseño e implementación de estrategias de conservación para 1 323km² en el Caribe y 17 753km² en el Pacífico.

Como parte de la propuesta ]]> Lepidochelys olivacea) por año y estimados de 30 000 a 135 000 tortugas en cada arribada (Russell et al. 1999).

Dado que, el porcentaje de superficie marina nacional incluido dentro del sistema de áreas protegidas no alcanza el 1% de las aguas jurisdiccionales del país, y que este estudio ha determinado la existencia de importantes vacíos de conservación marina, es imperativo ampliar y fortalecer el sistema de áreas marinas ]]> de implementación con el fin de garantizar acciones lógicas y acordes con la conectividad intrínseca de los sistemas ecológicos.

Más ]]>

Por otra parte, al comparar distintas zonas y disciplinas, resulta claro que la disponibilidad de información científica sobre ambientes marinos, tanto a escala regional como nacional, es insuficiente y desigual. Se recomienda promover la investigación científica marina en general, tanto en zonas costeras como ]]>
]]> Agradecimientos

El presente trabajo se realizó gracias a la colaboración de múltiples instituciones y expertos nacionales e internacionales, quienes desinteresadamente brindaron mucha de la información necesaria para realizar este trabajo. Un especial agradecimiento a F. Sánchez, M. Coto, L. Monge, P. Imbach, L. Guillermo Molina, J.M. Díaz, M. Quesada, J. Cortés y S. Echeverría quienes brindaron su apoyo en diferentes fases de la investigación y redacción del trabajo. El financiamiento fue posible gracias al patrocinio de The Nature Conservancy, Conservation International y el Sistema Nacional de Áreas de Conservación.

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Correspondencia: Juan José Alvarado. Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología (CIMAR), Universidad de Costa Rica, San Pedro, 11501- 2060 San José, Costa Rica; juanalva76@yahoo.com. The Nature Conservancy, Región de Latinoamérica. Posgrado en Ciencias Marinas y Costeras, Universidad Autónoma de Baja California Sur, La Paz, México.
Bernal Herrera & Lenin Corrales. The Nature Conservancy, Región de Latinoamérica; bherrera@tnc.org, lcorrales@tnc.org
Jenny Asch. Programa Marino-Costero, Sistema Nacional de Áreas de Conservación, Ministerio del Ambiente, Energía y Telecomunicaciones, San José, Costa Rica; jasch@sinac.co.cr
Pía Paaby.The Nature Conservancy (consultora); ppaaby@hotmail.com
 

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