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CAMPAÑA GOLFO DE MÉXICO Y MAR CARIBE 2018
INFORME TÉCNICO
REGIÓN CARIBE MEXICANO
ACÚSTICA PESQUERA, BATIMETRÍA, OCEANOGRAFÍA Y
BIOLOGÍA
CRUCERO: JCFINP/1805 (del 8 al 31 de mayo 2018)
NOVIEMBRE 2018
INSTITUTO NACIONAL DE PESCA Y ACUACULTURA
DIRECCIÓN GENERAL ADJUNTA DE INVESTIGACIÓN PESQUERA EN EL
ATLÁNTICO
CAMPAÑA GOLFO DE MÉXICO Y MAR CARIBE, 2018
B/I DR. JORGE CARRANZA FRASER
DIRECTORIO
SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO
RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN
Lic. Baltazar Hinojosa Ochoa
Secretario de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación
INSTITUTO NACIONAL DE PESCA Y ACUACULTURA
Dr. Pablo Roberto Arenas Fuentes
Director General del Instituto Nacional de Pesca y Acuacultura
Dr. Ramón Isaac Rojas González
Director General Adjunto de Investigación Pesquera en el Atlántico
M. en C. Pedro Sierra Rodríguez
Director General Adjunto de Investigación Pesquera en el Pacífico
Océan. Juan Carlos Lapuente Landero
Director General Adjunto de Investigación en Acuacultura
AUTORES
M. en C. Juan Roberto F. Vallarta-Zárate
Oficinas centrales, Ciudad de México, INAPESCA
M. en C. Víctor Hugo Martínez-Magaña
CRIP - Manzanillo, INAPESCA
Dra. Leticia Huidobro Campos
Oficinas centrales, Ciudad de México, INAPESCA
Ing. Leslie Altamirano-López
Oficinas centrales, Ciudad de México, INAPESCA
Ing. Emma Verónica Pérez-Flores
Oficinas centrales, Ciudad de México, INAPESCA
Biól. Diana del Campo Hernández
Oficinas centrales, Ciudad de México, INAPESCA
Daniel Hernández Cruz
Oficinas centrales, Ciudad de México, INAPESCA
Biól. Odin Erik Romero Fernández
Oficinas centrales, Ciudad de México, INAPESCA
Biól. Lucía Elizabeth López López
Oficinas centrales, Ciudad de México, INAPESCA
M. en C. Juan Domingo Izábal Martínez
Oficinas centrales, Ciudad de México, INAPESCA
Como citar este documento:
Vallarta-Zárate J. R. F., V. H. Martínez-Magaña, L. Huidobro-Campos, L. Altamirano-López, E. V.
Pérez-Flores, D. del Campo-Hernández, D. Hernández-Cruz, O. E. Romero-Fernández, L. E. López-
López y J. D. Izábal-Martínez. 2018. Informe Técnico: Región Mar Caribe Mexicano: Acústica
Pesquera, Oceanografía y Biología. Campaña Golfo de México y Mar Caribe, 2018. INAPESCA. 102
p.
AGRADECIMIENTOS
A las personas que estuvieron involucradas en el levantamiento y procesamiento de la
información que fue adquirida durante el crucero de investigación y que se traduce en algunos de
los resultados contenidos en este documento. Muchas gracias por su invaluable apoyo y
disposición en las tareas de investigación que realiza el INAPESCA.
A los ingenieros pesqueros del INAPESCA por su invaluable apoyo en la operación de las artes
de pesca.
A las autoridades del INAPESCA por la confianza otorgada para el desarrollo de la investigación
de esta importante tarea.
Al personal de tripulación del B/I Dr. Jorge Carranza Fraser por el apoyo que siempre se nos
facilitó.
RESUMEN EJECUTIVO
La zona de estudio en la cual se realizó el análisis que se presenta en este documento abarca la
región del Caribe mexicano, como parte de la información recabada en un crucero de
investigación que abarcó también la región Noreste de la Península de Yucatán. La campaña con
clave JCFINP/1805 se realizó a bordo del B/I Dr. Jorge Carranza Fraser del 09 al 31 de mayo del
2018 con una distancia final recorrida de 2,851 millas náuticas. Las condiciones climáticas
obligaron a finalizar el crucero de manera anticipada, sin embargo, se prospectó cerca de 60% de
la región del Caribe mexicano hasta los límites de la Zona Económica Exclusiva. Se navegaron
08 transectos operando una ecosonda científica de haz dividido EK60 a una velocidad promedio
de 7.5 nudos; la información acústica se fue procesando a la par de la adquisición y se generó la
ecointegración correspondiente para generar cartas de densidad de energía acústica, tanto de los
lances como de la prospección en las líneas de navegación. En la región del Caribe se realizaron
solamente 06 lances de pesca de media agua a partir de los ecos identificados en la ecosonda. El
tamaño y calado del buque no permitió realizar actividades cerca de la costa, por lo que la mayor
parte del trabajo de crucero se realizó a profundidades superiores a 800 metros. Además, las
fuertes corrientes y la presencia constante de marejadas originadas por tormentas tropicales
obligaban a suspender actividades periódicamente. Generalmente las detecciones acústicas fueron
débiles durante la navegación, lo que se tradujo en bajos volúmenes de captura obtenidos en los
lances de media agua para esta región. Probablemente la corriente de Lazo funciona como una
barrera física que limita la distribución de cardúmenes o de organismos de mayor tamaño, sin
embargo, beneficia la dispersión de huevos y larvas de organismos demersales y bentónicos a lo
largo de la Península de Yucatán, entre ellos especies de importancia comercial como caracoles,
pargos, huachinangos, entre otros.
En el área de oceanografía se realizaron un total de 13 estaciones oceanográficas en el Mar
Caribe Mexicano. Los muestreos realizados estuvieron distribuidos aleatoriamente en los 14
transectos, con 13 lances de sonda CTD, arrastres oblicuos de red Bongo, así como la toma de
algunas muestras de huevos y larvas con sistema CUFES. La operación de la bomba CUFES
estuvo limitada por la presencia de grandes masas de sargazo en la zona. El análisis de la
información de zooplancton proporcionará información trascendental para el conocimiento de la
dispersión de organismos de importancia comercial.
Numeralia del crucero JCFINP/1805 que abarcó parte de la Plataforma Continental de Yucatán y
del mar Caribe Mexicano a bordo del B/I Dr. Jorge Carranza Fraser.
Actividad Número
Cruceros 1
Días navegados 23
Millas recorridas 2,851 mn
Transectos 14
Lances de pesca de arrastre 13
Tiempo efectivo de pesca 08 hrs, 27 min
Volumen de pesca 13.95 kg
Área barrida 1.15 km2
Estaciones oceanográficas 24
Lances de CTD 24
Lances red Bongo 10
Lances CUFES 47
CONTENIDO
RESUMEN EJECUTIVO ................................................................................................................ 6
Introducción ............................................................................................................................ 10 1.
Antecedentes ........................................................................................................................... 10 2.
2.1 Caribe mexicano ..................................................... 10
2.2 Oceanografía ........................................................... 12
2.3 Biología .................................................................. 14
2.4 Acústica pesquera ................................................... 15
2.5 Relación de la densidad de la energía acústica (NASC) con la variabilidad ambiental a
través de la implementación de Modelos Aditivos Generalizados 16
Objetivos ................................................................................................................................. 18 3.
3.1 Objetivo general ..................................................... 18
3.2 Objetivos particulares ............................................. 18
Área de estudio ....................................................................................................................... 19 4.
Materiales y métodos .............................................................................................................. 20 5.
5.1 Oceanografía ........................................................... 20
5.1.1 CTD (Conductivity-Temperature-Depth) ............... ¡Error! Marcador no definido.
5.1.2 Red Bongo ............................................................... ¡Error! Marcador no definido.
5.1.3 CUFES (Continous Underway Fish Egg Sampler) .................................................. 21
5.1.4 Termosalinómetro .................................................................................................... 22
5.1.5 Clorofila-α ................................................................................................................ 23
5.2 Acústica pesquera ................................................... 23
5.2.1 Adquisición y resolución de datos ........................................................................... 23
5.2.2 Procesamiento de la información ............................................................................. 24
5.3 Biología pesquera ................................................... 26
5.3.1 Análisis de datos biológicos ..................................................................................... 26
5.4 Análisis de distribución espacial y modelo predicción 27
5.4.1 Análisis multivariado Modelos Aditivos Generalizados (MAG) ............................. 27
5.4.2 Análisis de agrupación (AA) .................................................................................... 28
Resultados ............................................................................................................................... 29 6.
6.1 Oceanografía pesquera ........................................... 29
6.1.1 Variables en la superficie ......................................................................................... 29
6.1.2 Variables en la columna de agua .............................................................................. 32
6.1.3 Huevos y larvas de peces ......................................................................................... 36
6.2 Acústica pesquera ................................................... 41
6.2.1 Integración acústica por capas de profundidad ........................................................ 42
6.2.2 Modelo Aditivo Generalizado .................................................................................. 48
6.3 Biología pesquera ................................................... 50
Discusión ................................................................................................................................. 67 7.
Conclusiones ........................................................................................................................... 70 8.
Literatura citada ...................................................................................................................... 71 9.
Anexos ................................................................................................................................. 78 10.
Esquema técnico de la red de arrastre de media agua ―Mesh wing trawl 25/25‖ (Nets Systems
2016). 78
Participantes del Crucero Caribe Mexicano ........................................................................ 81 11.
INTRODUCCIÓN 1.
El Mar Caribe Mexicano (MCM) se encuentra dentro de la Ecorregión Marina Nivel II, como
parte de las grandes ecorregiones de la zona económica exclusiva de México (Carrillo et al.
2017). Los límites de la zona económica exclusiva del MCM está conformada por la sección
norte del Sistema Mesoamericano de Barrera Arrecifal (Muhling et al. 2013), las cuencas de
Yucatán y Caimán, así como el Canal de Yucatán (Wilkinson et al. 2009). Toda esta región
contiene gran variedad de hábitats, alta biodiversidad y muchos recursos pesqueros, influidos por
procesos oceanográficos a diferentes escalas espaciales (Carrillo et al. 2017). La pesca artesanal
se desarrolla principalmente en los arrecifes coralinos a pequeña escala y en términos
económicos, culturales y recreativos tiene una importancia significativa (Wilkinson et al. 2009).
El esfuerzo pesquero está altamente localizado en esta región, sin embargo, poco se conoce al
respecto de los recursos pesqueros de mar profundo, excepto los estudios conocidos sobre
diversidad marina (Miloslavich et al. 2010), o dispersión de estadios iniciales de peces asociado a
procesos oceanográficos de importancia biológica (Muhling et al. 2017, Carrillo et al. 2015,
Carrillo et al. 2017).
ANTECEDENTES 2.
2.1 Caribe mexicano
El Caribe Mexicano es el mar marginal más grande del Océano Atlántico, con una superficie y
volumen mayor de 2.5 millones de km2 y 6.4 millones de km
3 (Gallegos 1996, Miloslavich et al.
2010). En este Gran Ecosistema Marino se ubica la subárea occidental que incluye cuatro
estructuras fisiográficas, las cuales conforman el Mar Caribe Mexicano (MCM): el Sistema de
Arrecife de Barrera Mesoamericano (SABM), considerado el segundo mayor sistema arrecifal del
mundo por su extensión desde el extremo norte de la Península de Yucatán, hasta el archipiélago
de Islas de la Bahía, frente a las costas de Honduras; la Cuenca de Yucatán (CY), de 5 mil metros
de profundidad; la Cuenca Caimán (CC) con profundidades mayores de 7 mil metros y; la
conexión hacia el norte, con el Golfo de México, a través del Canal de Yucatán –CanY—
(Gallegos 1996, Miloslavich et al. 2010, Carrillo et al. 2017). La Elevación Caimán separa la
Cuenca de Yucatán de la Trinchera Caimán por el sur, por medio de las Islas Caimán, Arrecifes
Rosario y Banco ―La Misteriosa‖ (Gallegos 1996). Estos rasgos fisiográficos del MCM son el
resultado de una serie de eventos geológicos que han dado lugar a la presencia de montañas,
volcanes, mesetas, barrancas, escarpes, colinas, llanuras, cordilleras, desfiladeros, picos y
cañones, los cuales configuran parte de la topografía submarina de una de las regiones más
accidentadas y complejas del mundo (Morales 2004, Silva-Romo y Mendoza-Rosales 2009). El
MCM contiene una plataforma continental angosta de 20 km de ancho alrededor de Cancún y
entre uno y tres kilómetros en la región de Sian Ka’an, con una profundidad de 0 a 500 m
(Wilkinson et al. 2009). También abarca Cozumel, Isla Mujeres y la Isla Contoy, así como Banco
Chinchorro. El desarrollo de complejos arrecifes de origen coralino implica que los sedimentos
marinos de esta región son de tipo calcáreo (Aguayo y Trápaga 2001). El oeste caribeño sostiene
una gran variedad de hábitats, biodiversidad y diversos recursos pesqueros de peces, moluscos y
crustáceos de importancia comercial (Carrillo et al. 2017). Tanto estos componentes biológicos,
como los procesos inherentes, dependen de procesos oceanográficos a diferentes escalas
espaciales y temporales, sobre todo en los estadios iniciales de su desarrollo y crecimiento
(Carrillo et al. 2017).
Banco chinchorro representa uno de los sitios de mayor interés biológico y pesquero, por la
presencia de especies como el caracol, langosta, mero, huachinango y pargo, entre otros (De la
torre 1979). Los patrones de circulación han sido poco estudiados en aguas costeras del MCM,
aunque se ha encontrado que las masas de agua más grandes se mueven hacia el norte, con
pequeños movimientos locales hacia el sur (Carrillo et al. 2015). Por encima del arrecife, sus
aguas determinan en gran medida las condiciones físicas medias del mismo, pues éstas son
transportadas al arrecife ya sea por corrientes de marea, por efectos del viento, por oleaje, o por
meandros y remolinos que logran penetrar a la zona costera, sobre la plataforma (Candela et al.
2003, Carrillo et al. 2015).
La fauna marina de la plataforma continental del Caribe Mesoamericano, en la porción
correspondiente al área de estudio, es representativa de la interacción de dos ecosistemas
diferentes debido a su ubicación en la zona norte de transición entre el Golfo de México y el Mar
Caribe, especies dulceacuícolas, estuarinas, marinas y arrecifales, así como especies típicas del
Caribe y del Golfo de México (Anexo 2) y en la zona de transición del SABM norte – sur, entre
Cozumel y Banco Chinchorro y sección sur del SABM de la costa hondureña (Miloslavich et al.
2010, Muhling et al. 2013).
Quintana Roo ocupó el lugar número 20 en 2014, en cuanto al volumen de producción pesquera
respecto al total nacional, y el lugar número 19 en cuanto al valor de la producción total,
aportando 0.25% de la producción a nivel nacional. Los principales productores son cooperativas
y permisionarios individuales que aprovechan los recursos pesqueros marinos de alto valor
económico tales como el camarón, mero, langosta y pulpo (CONAPESCA 2018). Todos estos
recursos se encuentran en la delgada plataforma continental de la región, pero poco se conoce
sobre la distribución de recursos pesqueros de mar abierto. El objetivo del presente estudio
implica explorar los recursos pesqueros presentes en mar abierto, a partir de los 1,000 metros de
profundidad.
2.2 Oceanografía
El Mar Caribe está dominado por una gran corriente marina que toma el nombre según atraviesa
las cinco cuencas principales que conforman este mar interior. La Corriente de Caribe proviene
de la sección occidental del giro subtropical del Océano Atlántico Central e ingresa al Mar del
Caribe por las Antillas Menores y en dirección oeste tiene un recorrido errático en función a la
batimetría y variación climática, pero con una tendencia hacia el noroeste (Jury 2011a, Carrillo et
al. 2017). La Corriente del Caribe atraviesa las cuencas Caimán y Yucatán, la cual corre de sur a
norte de manera paralela a la costa, frente al estado de Quintana Roo. Esta corriente se caracteriza
por su temperatura cálida y alta salinidad que, al pasar por el Canal de Yucatán, recibe el nombre
de Corriente de Yucatán -CorrY- (Reyes 2005, Carrillo et al. 2015), siendo una de las corrientes
más dinámicas e intensas del planeta (Ochoa et al. 2001). Investigaciones realizadas para conocer
la estructura de la columna de agua han identificado cuatro masas de agua principales, por debajo
de una capa superficial de 50 a 70 metros de espesor (Morrison y Nowling Jr 1982, Carrillo et al.
2015). El Agua Superficial Caribeña (ASC), es el estrato somero en el que ocurre la mezcla por
contacto con la atmósfera, en este se encuentran cuatro masas de agua que conforman la Cuenca
de Yucatán, siendo ésta la depresión más occidental de las cinco cuencas principales del Mar
Caribe (Gallegos 1996). En orden decreciente de densidad y profundidad las masas de agua son:
Agua Subsuperficial Subtropical del Atlántico Norte (ASSAN, 50-250 m), Agua Central del
Atlántico Noroccidental (ACAN, 250-750 m), Agua Intermedia del Antártico (AIAnt, 750-950
m) y Agua Profunda del Atlántico Norte –APAN; 950 metros al fondo— (Gallegos y Czitrom
1997, Carrillo et al. 2015) (Tabla 1). La temperatura superficial marina promedio del Caribe
mexicano es de 25.5°C en invierno y 28°C en verano (Wilkinson et al. 2009).
Las propiedades conservativas del MC representadas como masas de agua, son relativamente
constantes siguiendo un ciclo anual en términos de aporte de calor (Gallegos 1996). El núcleo de
ASSAN del Atlántico Norte es un indicador conveniente y fiable de la circulación del nivel
superior del MCM, debido a que la fluorescencia como medida no conservativa, varía en función
al cambio leve de la temperatura y salinidad en la región (Morrison y Nowlin Jr 1982, Aguirre-
Gómez y Salmerón-García 2015). Las condiciones fisicoquímicas del agua (i.e. temperatura,
salinidad superficial, profundidad de la termoclina, haloclina), son determinantes en la
distribución del fitoplancton, lo cual condiciona a su vez las regiones en las que se puede
encontrar zooplancton, provocando que su disposición se observe en ―parches‖ de alta y baja
abundancia (Molinero et al. 2008, Witman y Roy 2009), tanto en el estrato vertical como en el
estrato horizontal del océano. Datos hidrográficos y fluorométricos en la capa superior de mezcla
mostraron un máximo subsuperficial de clorofila a 107 m de profundidad y representaron perfiles
característicos de aguas oligotróficas del Mar Caribe occidental (Aguirre-Gómez y Salmerón-
García 2015). En el MCM se han registrado incrementos de nutrientes muy localizados en el
borde continental o a partir de los 200 m (De la Lanza-Espino et al. 1990, Lara-Lara et al. 2008),
y las variables oceanográficas que influyen en la distribución de los organismos corresponden
particularmente a la salinidad y la distribución del oxígeno, lo cual indica que el MCM se
caracteriza por una relativa estratificación hidrológica con niveles de nutrientes bajos y alta
salinidad superficial típica de esta región (Aguirre-Gómez y Salmerón-García 2015).
Tabla 1. Masas de agua del Mar Caribe (Gallegos 1996, Carrillo et al. 2015).
Nombre Temperatura
(°C)
Salinidad
(ups)
Profundidad
(m)
Densidad
(kg/m³) Observaciones
Agua Superficial
Caribeña
(ASC)
≥25 34.5 a
36.6 0 a 100 <25.424.52 Capa de mezcla
Agua
Subsuperficial
Subtropical del
Atlántico Norte
(ASSAN)
19 a 26 36.6 a 37 50 a 250 24.24 a
26.25 Máxima salinidad
Agua Tropical
del Atlántico
Central
(ATAC)
7.9 20 34.9 a
36.6 300 a 600 26.25 a 27.2 Bajo oxígeno
Agua Intermedia
del Antártico
(AIA)
7.9 a 2 33.8 a
34.9 600 a 900 27.2 a 27.47 Océano Atlántico Sur
Agua
Profunda del
Atlántico Norte
(APAN)
6 a 1.5 34.8 a 35 950 al
fondo
>27.7 a
27.85
Mares de
Groenlandia y
Noruega
2.3 Biología
Los estudios hidrográficos han ayudado al entendimiento de la dinámica oceánica, así como su
influencia en los procesos biológicos, con los cuales es posible identificar las causas de patrones
de distribución (Müller-Karger et al. 2015) y abundancia de organismos marinos (McFarlane et
al. 1996, Zwolinski et al. 2014). Estas investigaciones han sido útiles en la evaluación de
pesquerías de una manera integral o ecosistémica, con propósitos de manejar los recursos
naturales de importancia económica (Arreguín-Sánchez 2009, Arreguín-Sánchez et al. 2017). Sin
embargo, los estudios de pesquerías en estadios iniciales de vida han sido escasos y centrados en
el SABM (Vásquez-Yeomans y Richards 1999, Vásquez-Yeomans et al. 1998, Vásquez-
Yeomans et al. 2011, Carrillo et al. 2017).
La Carta Nacional Pesquera la cual es derivada de la Ley de Pesca, es un referente al manejo de
las actividades de pesca, cuyo objetivo es regular, fomentar y administrar el aprovechamiento de
los recursos pesqueros y acuícolas en aguas federales de la República Mexicana, el cual se
estableció el 25 junio 1992, enfatizando el artículo 27 de la Constitución de los Estados Unidos
Mexicanos referente a los recursos naturales de la Nación (DOF 2018).
2.4 Acústica pesquera
La acústica pesquera incluye una amplia gama de tópicos de aplicaciones científicas y prácticas
utilizando sensores en ambientes marinos, con el fin de aplicarlas para la detección de las
características de organismos acuáticos, hábitats físicos y biológicos. La investigación acústica de
pesquerías, se lleva a cabo con una gran variedad de plataformas tecnológicas que incluyen
ecosondas montadas en una quilla retráctil en buques de investigación (Simmonds y McLennan
2005), para la detección de concentraciones comerciales de peces. La interpretación de lecturas
de instrumentos acústicos en la búsqueda de peces y la estimación de la biomasa marina por
métodos acústicos, puede ser obtenido con el estudio de la dispersión del sonido que reflejan las
concentraciones de peces, en función a su tamaño y densidad (Kalikhman y Yudanov 2006), con
el propósito principal de la conservación de recursos biológicos y la rehabilitación de poblaciones
sobreexplotadas en las principales regiones oceánicas (Simmonds y McLennan 2005).
Los transductores son las fuentes de sonido y están diseñados para generar pulsos de baja
frecuencia que generan ecos fuertes, largos (longitud) y poderosos para irradiar la energía
suficiente y sea captada por el transductor en una trayectoria de ida y vuelta hacia el fondo, desde
la superficie, este proceso sonoro es conocido como retrotransmisión. Como la velocidad del
sonido en el mar depende de las condiciones de temperatura, salinidad y presión in situ
(Kongsberg 2012), los pulsos y su recepción serán característicos del sitio donde se realice una
prospección acústica (Simmonds y McLennan 2005). Las frecuencias típicas de las ecosondas
utilizadas en aplicaciones de pesquerías son 38, 120, 200 y 420 kHz, mismas que contiene la
ecosonda científica EK60, la cual selecciona automáticamente la mejor relación del nivel de señal
recibida en sus diferentes canales (Simmonds y McLennan 2005). El registro de la retransmisión
de las señales recibidas (ecogramas), contienen la localización de concentraciones de peces y
proveen información de la estructura de cardúmenes así como la estimación de la abundancia de
las especies objetivo, es decir, el volumen total ocupado por los cardúmenes multiplicado por la
densidad media del pez o número de peces por unidad de volumen (Simmonds y McLennan
2005).
Las medidas acústicas son muestras representativas de la amplia distribución de los peces, pero
debido al tiempo limitado disponible para las investigaciones, sólo una pequeña proporción del
volumen ocupado por los peces puede ser observado acústicamente. Por lo tanto, es necesaria la
planeación de la investigación, determinando la ruta del crucero o derrotero, para obtener toda la
información requerida en el análisis subsecuente. La información disponible de cada
investigación u otras fuentes incluyen datos acústicos como ecogramas, ecointegraciones o
ecoconteos acumulados a lo largo del trayecto del buque; datos hidrográficos y la geografía del
área investigada, localización del derrotero, estaciones de pesca e hidrográficas, entre otros
(Simmonds y McLennan 2005), son útiles para la evaluación de los recursos pesqueros de una
región determinada.
Una investigación acústica proporciona el muestreo continuo a lo largo de un transecto, debido a
que hay un periodo de tiempo muy corto entre medidas sucesivas. Existen dos aproximaciones
para analizar muestras exhaustivas, basadas en la estadística clásica y geoestadística. Si no hay
evidencia de la variabilidad temporal en la distribución por investigar, la buena resolución
espacial a lo largo del transecto puede ser utilizada para resolver cualquier variabilidad
aumentada en una dirección. El análisis de los datos colectados es útil para estimar la abundancia
de una o más especies de interés o la distribución geográfica de la concentración de peces. La
abundancia puede ser estimada como la cantidad de peces en el stock, o como un índice que
muestra cómo el stock ha cambiado relativo a alguna estimación previa (Simmonds y McLennan
2005).
2.5 Relación de la densidad de la energía acústica (NASC) con la variabilidad
ambiental a través de la implementación de Modelos Aditivos Generalizados
Para evaluar la relación de la ―biomasa acústica‖ (NASC) con la variabilidad de parámetros
ambientales, se aplicaron modelos aditivo generalizados –MAG— (Hastie y Tibshirani 1990), los
cuales son una extensión de los modelos tradicionales de regresión lineal para el análisis de datos,
que incorporan la no linealidad y la regresión no paramétrica. Los modelos están construidos por
la suma de funciones suavizadoras (splines), de las variables predictoras (variables continuas,
discretas, categóricas, número de casos y series de datos) y a diferencia de los modelos de
regresión lineal donde se deben determinar los parámetros correspondientes a cada uno de los
predictores xi, el modelo sustituye Σ βi xi por una suma de funciones no necesariamente lineales
Σai fi (xi), donde cada una de las fi es estimada de manera flexible (Wood 2017).
En este tipo de modelos se cambia la sumatoria de los términos de las variables del modelo lineal
por una suma de funciones de las distintas variables predictoras. Por lo que, a partir de regresión
lineal múltiple,
se sustituye por un modelo no lineal y no paramétrico
donde las fi(xi) son funciones polinómiales por secciones, que tratan de explicar los cambios de la
variable dependiente y, con la variable predictora xi, quitando la parte explicada por las otras
variables, en este sentido, el método es una interpolación con suavizadores cúbicos (Hastie y
Tibshirani 1990).
Una de las bondades de esta metodología analítica es que no se debe sugerir el tipo de función
existente entre las variables, el modelo es el que define la forma de la relación, en vez de elegir
un solo parámetro βi que logre el mejor ajuste para el conjunto de valores de la variable
correspondiente. La forma de la función quedará determinada por los datos disponibles y por un
parámetro de suavizado que establece la distancia que la función tiene que ajustar a los datos
(Wood 2017).
OBJETIVOS 3.
3.1 Objetivo general
Explorar la distribución de los recursos marinos en la región profunda del Caribe
Mexicano.
3.2 Objetivos particulares
Realizar la prospección acústico-pesquera con fines de exploración, a través de lances de
media agua.
Conocer la distribución temporal de recursos pesqueros potenciales y pesquerías a través
del comportamiento de la densidad de energía acústica, densidad biológica y CPUE de las
capturas de lances de media agua.
Caracterizar la distribución superficial y vertical de parámetros ambientales del mar en la
zona de estudio, a través de la medición de la temperatura, salinidad, densidad, oxígeno
disuelto y clorofila-α.
Conocer la distribución superficial de biomasa zooplanctónica de huevos y larvas de
organismos marinos.
ÁREA DE ESTUDIO 4.
El área de estudio corresponde al Mar Caribe Mexicano (MCM) con un derrotero ubicado al este
de la costa de Quintana Roo, dentro de un polígono delimitado con las coordenadas de inicio
21°21.78´N, 86°13.68 W y de término 19°36´N, 87°16.02´W en el periodo del 18 al 31 de mayo
2018 (14 días). El diseño del muestreo fue una combinación de tipo sistemático-estratificado
según lo recomendado por Hulbert (1984), a fin de minimizar pseudo-repeticiones en las
muestras de campo y cubrir de manera homogénea las zonas de interés prospectivo. La
separación de los 8 transectos en esta campaña fue de 15 mn y de longitud variada, navegando un
total de 1,689.54 mn. El plan de muestreo oceanográfico constó de 16 estaciones, el cual fue
generado a partir de un muestreo geoespacial aleatorio de una malla de puntos de muestreo
separados cada 5 mn (Fig. 1). El muestreo de larvas y huevos de peces se obtuvo cada 8.5 millas
náuticas durante el recorrido sobre el derrotero.
Figura 1. Derrotero de navegación en el Mar Caribe, durante el crucero JCFINP/1805.
MATERIALES Y MÉTODOS 5.
5.1 Oceanografía
5.1.1 Estación oceanográfica
Para los sitios de muestreo (estaciones oceanográficas), se obtuvieron los datos de la
profundidad (EK60), la hora y la fecha del muestreo, las variables ambientales y biológicas.
Para el registro de las variables ambientales y biológicas se emplearon los siguientes
instrumentos:
Se emplearon el termosalinómetro y CTD (Conductivity Temperature Depth), para
obtener los parámetros fisicoquímicos de la superficie y de la columna de agua
respectivamente.
Las variables meteorológicas se obtuvieron con la estación meteorológica equipada
en el buque.
Los datos biológicos se obtuvieron con los instrumentos red Bongo y CUFES
(Continuous Underway Fish Egg Sampler).
Se registró la posición geográfica de la embarcación al inicio y final de cada
maniobra para el CTD y red Bongo con el instrumento Seapath.
En los lances de la roseta equipada con el instrumento CTD, la profundidad en cada estación fue
determinada utilizando la ecosonda EK60, estableciendo una distancia segura mínima de 10
metros por encima de la registrada, tanto para estaciones someras (~50 m) como profundas
(>1000 m). Se realizaron siete lances a una profundidad ≤ 500 m, tres a una profundidad > 500 y
2 lances a una profundidad >1,000 m. Los datos de cada lance fueron registrados en archivos de
texto (*.txt) para su posterior manejo. El límite máximo de velocidad de viento para realizar una
estación se estableció en 25 nudos.
Cada muestreo para zooplancton se realizó con un arrastre oblicuo con red tipo Bongo, el
cual está conformado de dos aros de aluminio unidos entre sí, de 70 cm de diámetro cada uno con
redes cónicas de 4 metros de longitud y 505 µm de luz de malla, con un copo colector plástico.
La muestra de un copo colector fue conservada en alcohol al 96%, mientras que la segunda
muestra fue conservada en formol al 4%, amortiguado con borato de sodio, ambas en
contenedores de plástico debidamente etiquetados con la clave del crucero, el número de la
estación, las coordenadas geográficas, la longitud del cable desplegado, la hora y la fecha de
muestreo. Las muestras de alcohol se realizan con el fin de preservar el ADN de los organismos,
para su posterior análisis genético, mientras que las muestras de formol, son para la clasificación
de grupos y especies, así como biomasa obtenida. Debido a que el análisis de las muestras
obtenidas con la red Bongo es lento y altamente especializado, en este informe se reporta
solamente el volumen de muestra obtenida en cada arrastre y, en el mejor de los casos, se
comentarán los grandes grupos de las muestras. Los análisis de las muestras obtenidas serán
canalizados para su investigación a fondo, a través de convenios con el Instituto Nacional de
Pesca y Acuacultura, establecidos con otros centros de investigación del país.
5.1.2 CUFES (Continous Underway Fish Egg Sampler)
Los transectos de muestreo se establecieron con una longitud de 8.5 millas náuticas (duración
aproximada de 60 minutos, bombeando 640 litros de agua por minuto), los cuales se llevaron a
cabo durante la navegación entre estaciones oceanográficas y arrastres de pesca dentro de
periodos diurnos y nocturnos. Las muestras obtenidas fueron conservadas en formol al 4% en
contenedores de vidrio de borosilicato, etiquetado con clave de crucero, fecha, hora inicial y
final, posición geográfica, secuencia numérica y número de archivo digital del termosalinómetro
en el que se encuentran los datos, excepto la ubicación geográfica de inicio y final del arrastre, la
cual se toma de la estación meteorológica por facilidad en el manejo analítico de coordenadas en
formato de grados decimales.
A cada muestra recolectada se le asignaron dos categorías, una en función al volumen relativo de
biomasa presentada y la segunda con respecto al periodo del muestreo en 24 horas. La primera
categoría se refiere al volumen relativo de organismos en un frasco de 20 ml, donde poca
biomasa es la escala para referirnos a aquellas muestras en donde el volumen de
microorganismos es nula o casi nula, mucha biomasa para aquellas muestras donde el volumen
relativo ocupa hasta ¼ del espesor total del frasco de conservación (5 ml) y biomasa excesiva
para aquellas muestras que ocuparon más de ¼ del volumen total del frasco (Fig. 2). Para la
segunda categoría, referida al momento de la colecta, fue asignada la categoría diurno, a las
muestras realizadas de las 7:00 a las 18:00 horas, nocturno a los realizados de las 18:00 a las 6:00
horas e intermedio a las colectadas de las 06:01 a 7:00 horas o 18:01 a 19:00 horas. Para este
informe se consideró incluir esta última categoría debido a que durante la primavera, la luz solar
tiene una transición a dichas horas y por lo tanto podría observarse la migración vertical de
organismos desde las capas subsuperficiales hacia las superficiales y viceversa. Durante los
muestreos continuos se incluye el registro de los parámetros meteorológicos y fisicoquímicos de
la superficie oceánica, posición geográfica, hora y fecha del muestreo, de los valores presentados
en el termosalinómetro y la estación meteorológica.
Los análisis de las muestras obtenidas serán canalizados para su investigación a mayor detalle, a
través de convenios con el Instituto Nacional de Pesca y Acuacultura, establecidos con otros
centros de investigación del país.
Figura 2. Categorías de colmatación obtenida con CUFES, asignada por volumen visible
de muestra recolectada: a) poca, b) mucha, c) excesiva.
5.1.3 Termosalinómetro
Durante la navegación se adquirió información acerca de la superficie del mar usando un sistema
de bombeo de flujo continuo direccionado hacia un sensor de conductividad y temperatura, CT,
modelo SBE-21, que registró cada 10 segundos la temperatura y la salinidad, aproximadamente a
3 metros de profundidad. Esta información fue vaciada como una base de datos para su
procesamiento, al integrar los archivos de texto generados por el software Seasave–SBE 21
Seacat Termosalinograph. En el procesamiento de los datos, se creó una rejilla digital con celdas
de 0.017º por lado y se realizó una interpolación con el método kriging usando el software Surfer
15.2.305. A partir de esa interpolación se exportó la información a un archivo tipo shapefile
(*.shp), de las isolíneas para cada una de las variables ambientales. El archivo *.shp fue cargado
en ArcMap 10.31 para crear un Triangulated Irregular Network (TIN) y posteriormente
convertirlo en una capa de dimensiones discretas (píxel) llamada ráster, para poder realizar
mapas y extraer información de manera más sencilla.
5.1.4 Clorofila-α
En el caso de los mapas de concentración superficial de clorofila-α, se descargó la información
correspondiente a los días navegados (promedios mensuales de marzo y abril) a través del portal
ERDDAP (https://coastwatch.pfeg.noaa.gov/erddap/index.html). El sensor satelital utilizado fue
el Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS-aqua2) a bordo del satélite Aqua,
propiedad de la Administración Nacional de la Aeronáutica y de Espacio (NASA, por sus siglas
en inglés), del cual se obtuvo el producto del promedio mensual de clorofila-α a una resolución
espacial de 4 km, ocurrido en el mes de mayo de 2018. El tratamiento para estos archivos
consistió en cargarlos en el software ArcMap 10.31 para realizar una interpolación usando el
método de kriging, se creó una capa tipo fishnet a la cual se le extrajeron los valores puntuales de
la interpolación y por último, la nube de puntos fue convertida en una capa de pixeles tipo ráster.
Este método se implementó con la finalidad de obtener una resolución espacial más fina y con
ello una imagen más nítida de la distribución espacial de la variable.
5.2 Acústica pesquera
5.2.1 Adquisición y resolución de datos
Durante el crucero se operó una ecosonda científica de haz dividido Simrad EK-60 con cinco
frecuencias de operación: 18, 38, 70, 120 y 200 kHz (Anexo 1). La adquisición de datos se
realizó de manera continua durante el crucero. Los transductores se configuraron para utilizar
duraciones de pulso de 1,024 ms (18 kHz) y 512 ms (38, 70, 120 y 200 kHz) y potencias de 1,000
W (18 y 38 kHz) y 150 W (70, 120, y 200 kHz). El intervalo de repetición de pulsos emitidos fue
1ArcGis
Lo mapas presentados en éste documento fueron creados utilizando el software ArcGIS® por ESRI. ArcGis® y ArcMap™ son propiedad
intelectual de ESRI y han sido utilizados bajo licencia. Derechos de autor ESRI. Todos los derechos reservados. Para mayor información sobre el
software ESRI®, visite www.esri.com
2 Sensor MODIS-aqua
Hu, C., Lee Z., and Franz, B.A. 2012. ERDDAP. https://coastwatch.pfeg.noaa.gov/erddap/griddap/erdMH1chla1day.html NASA/GSFC/OBPG.
adaptativo durante el crucero, aplicando una cadena de tiro que funciona de acuerdo a la
profundidad del fondo marino (Tabla 2). Los ecogramas digitales se registraron en el formato
crudo de datos (*.raw), generando cerca de 32 GB de información durante el crucero.
Tabla 2. Cadena de tiro de repetición de pulsos acústicos de la
ecosonda científica EK60.
Ping interval
(s)
Intervalo de
profundidad (m)
Escala de grabación
raw (m)
0.30 0 – 50 100
0.50 50.1 – 100 150
0.80 100.1 – 150 200
1.00 150.1 – 250 300
2.00 250.1 - 500 500
5.2.2 Procesamiento de la información
El procesamiento de los datos se realizó en la plataforma Echoview versión 8.03 y el análisis
geoespacial se generó en ArcMap versión 10.3. En primer lugar, se cargó la información por
transecto recorrido para realizar la corrección de la línea de fondo mediante los algoritmos de
Echoview, de esta manera se discriminó la información reflejada por el suelo marino durante el
análisis de los datos. Posteriormente se definieron capas a diferentes profundidades (cada 20 m,
desde 5 m hasta 500 m), con el objetivo de separar la información según los hábitos biológicos de
las especies de interés. El procesamiento también consistió en el trazo de ―regiones‖ en los
ecogramas digitales de las zonas donde se realizaron los lances de pesca. Con el fin de
estandarizar la toma de datos de la ecosonda científica se estableció un intervalo de velocidad de
3 Echoview Software Pty Ltd. 2017.. Echoview software, version 8.0. Echoview Software Pty Ltd, Hobart, Australia.
prospección entre 8.1-9.1 nudos, las regiones que no cumplieron con esta característica fueron
descartadas del análisis.
Posteriormente se generó la ecointegración (EI) en unidades de muestreo (Elementary Distance
Sampling Unit, EDSU, por sus siglas en inglés) de 1 mn con las capas de profundidad descritas
anteriormente y un nivel umbral de Sv (Coeficiente de retrodispersión volumétrico promedio) de -
65 dB, lo cual es funcional para eliminar ecos de menor reflectividad, principalmente generados
por el plancton. Finalmente se obtuvo la EI de los transectos recorridos en el crucero y la EI de la
trayectoria descrita por los lances de pesca. La información resultante se expresa como SA o
NASC (coeficiente de retrodispersión por milla náutica) con unidades en m2∙mn
-2 (Simmonds y
MacLennan 2005).
Por último, para conocer los patrones de distribución de la actividad biológica (mediante la
densidad de energía) y las zonas de mayor producción potencial en la región se generaron mapas
de los valores de energía SA o NASC (m2∙mn
-2), la cual posee una tendencia similar a la biomasa
presente en el área de estudio (B~NASC) (Castillo et al., 2009).
5.3 Biología pesquera
Con la finalidad de identificar a los organismos que producen los ecos registrados en la pantalla
de las ecosondas científicas, se realizaron lances de media agua con una red de tipo NMWT
25/25 (Anexo 1), a una velocidad de 0.6 a 3.7 nudos. Los lances de pesca fueron definidos en
función de la información hidroacústica y ambiental recopilada durante la navegación, en los
sitios previamente identificados, determinados por el tipo y la configuración del fondo, la
profundidad, la pendiente y amplitud estimada, la velocidad y dirección de la corriente, entre
otros factores.
Una vez completada la operación del lance de pesca y el copo de la red se encuentra dispuesto en
la cubierta del buque, el personal del área de biología agrupó los organismos capturados por
grupo taxonómico a su nivel más bajo posible. Por cada grupo identificado se separó a 10
organismos y de ellos se obtuvo la longitud total, furcal y patrón (cm) además del peso total (kg).
Del resto de organismos por grupo taxonómico identificado, se obtuvo el peso de captura total
(peso neto de lo que salió de la red) y se midió la longitud total al centímetro inferior más cercano
de cada individuo a fin de conocer el peso total y frecuencia de tallas por grupo taxonómico y el
total en cada lance.
Todos los datos obtenidos fueron anotados en formatos específicos (Formato general, Tallas y
pesos, Distribución de tallas) junto con los datos correspondientes del lance de pesca.
Para la identificación de los ejemplares, y para estudios específicos, se recolectaron ejemplares de
cada especie que apareció en las capturas con los cuales se formó una Colección de Referencia,
para validar la identidad taxonómica y facilitar la consulta para evaluar la biomasa mediante la
ecointegración de la información recabada. Cada uno de los organismos se guardó en frascos con
formol 10% con los datos correspondientes (especie, número correspondiente en la colección,
crucero, número de lance y fecha de captura). Finalmente, previo lavado con agua corriente los
ejemplares fueron cambiados de formol a alcohol al 70%, para su conservación defintiva.
5.3.1 Análisis de datos biológicos
La unidad de muestreo considerada en el presente informe fue el lance de pesca de arrastre a
media agua, las especies capturadas en los arrastres, se les asigno un nombre común y grupo,
tomados de Carpenter (2002a, b) y Nelson et al. (2013). Con la finalidad de aportar más
información de las especies capturadas, se formaron grupos, de acuerdo a su posible
aprovechamiento como un recurso con valor comercial o potencial, cada grupo fue definido
acorde a las especies que obtuvieron los mayores valores de CPUE, densidad, biomasa y
frecuencia de aparición en los arrastres de media agua, con respecto al total de la captura de cada
lance. Estos parámetros permitieron definir 5 grandes grupos y de los cuales se describió su
relación con variables ambientales tales como temperatura, salinidad, oxígeno disuelto y
clorofila-α.
5.4 Análisis de distribución espacial y modelo de predicción
Con la finalidad de conocer la distribución espacial de los recursos pesqueros en el MCM y su
relación con la variabilidad ambiental intrínseca, se utilizaron dos métodos estadísticos
multivariables: Modelo Aditivo Generalizado y Análisis de Agrupación Jerárquica. El primero
aplicado para explicar la variabilidad de la densidad de la energía acústica; el segundo a los datos
de biología pesquera obtenidos de las capturas de LP-ma.
5.4.1 Análisis multivariado Modelos Aditivos Generalizados (MAG)
Los modelos aditivos generalizados se implementaron para identificar la relación entre la
densidad de la energía acústica (NASC) por milla náutica (frecuencia de 38 kHz), reflejada por
los organismos en la columna de agua desde los 5 hasta los 500 m (que podría ser equivalente a
la biomasa) respecto a la variabilidad ambiental. Para explicar la variabilidad de la distribución
biológica se generaron diferentes combinaciones de variables predictoras del área de estudio
(temperatura superficial del mar, clorofila-α, oxígeno disuelto, latitud, longitud, profundidad,
salinidad, densidad). Los diferentes modelos generados se evaluaron estadísticamente mediante el
Criterio de Información de Akaike (AIC, por sus siglas en inglés), seleccionando el modelo con
el AIC menor (Wood 2011).
El MAG fue implementado mediante la paquetería mgcv (Wood 2011), la cual está incorporada
en la plataforma R (R Core Team 2017, versión 3.4.44). Los gráficos fueron creados mediante la
paquetería ggplot2 (Wickham 2009), cargada en el mismo programa estadístico y en ArcMap
4 R Core Team. 2017. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL
https://www.R-project.org/.
versión 10.3. Asimismo, se exploró la colinearidad entre la variable de respuesta y predictoras
(Dormann et al. 2012) mediante el factor inflado de varianza (VIF, por sus siglas en inglés)
utilizando la paquetería AED (Zuur et al. 2009).
5.4.2 Análisis de agrupación (AA)
La variabilidad ambiental fue asociada a cada lance de pesca de media agua (LP-ma), con la
CPUE de las principales especies, mediante un análisis de agrupación. El análisis se aplicó a las
38 especies identificadas en los 6 LP-ma empleando el método de Ward (donde se elige la
agrupación en la que se genera el menor incremento, en la diferencia entre la suma de cuadrados
de cada variable con respecto al centroide) para la agrupación de las variables ambientales y las
especies vs los lances de pesca, y generar como resultado un dendrograma, utilizando el software
JMP® 14. Este análisis fue aplicado con el fin de concoer la afinidad de las especies a las
variables ambientales que caracterizan los sitios de muestreo, sobre todo en la distancia a
determinada magnitud de temperatura, oxígeno disuelto o cualquiera de las otras variables
ambientales.
RESULTADOS 6.
6.1 Oceanografía pesquera
6.1.1 Variables en la superficie
Con base en el derrotero preestablecido se hizo un recorrido en el que se lograron 13 estaciones
oceanográficas de las 16 planeadas originalmente. Solo fue posible realizar arrastres oblicuos con
Red Bongo en cuatro ocasiones de las trece señaladas, debido a varios eventos de condiciones
adversas del mar en la zona de estudio (Fig. 3).
Figura 3. Ubicación geográfica de estaciones oceanográficas en el Mar Caribe Mexicano,
durante el crucero JCFINP/1805.
Se observó que la distribución de las variables ambientales medidas en el MCM (Fig. 4), tuvieron un
comportamiento relacionado a las corrientes geostróficas presentadas en el periodo de muestreo
oceanográfico (Fig. 10), las cuales presentaron un flujo variable en la zona de estudio con giros
en la porción central norte y sur; un giro menor en la porción suroeste, al sur de Isla Cozumel y
un meandro occidental que atraviesa el poniente de la Isla Cozumel en dirección norte, paralela a
la Península de Yucatán, en dirección a Cabo Catoche. La temperatura tuvo una distribución con
gradientes esparcidos en parches intermitentes de máximas y mínimas magnitudes, entre 27°C y
29°C. En la zona oriental, de norte a sur la temperatura fue intermedia (28°C); la zona central sur
el mar presentó el mínimo local (27°C) y la zona occidental cercana a la Península de Yucatán y
principalmente alrededor de la Isla Cozumel, la temperatura ocurrió en su nivel máximo.
De manera más heterogénea que la temperatura, la salinidad se distribuyó de sur a norte, con
salinidades menores en los extremos y salinidad mayor en medio de la zona de estudio. Es
notoria la salinidad mínima en la zona suroeste, cercana a la costa, posiblemente por influencia de
ríos o flujos de agua dulce de la región. En esta zona la densidad también mostró su valor mínimo
de 22 kg/m³, hacia el norte, este parámetro ocurre con otro lente mínimo de 22.5 kg/m³. Se
observaron por lo menos cinco núcleos de alta densidad relativa esparcidos por toda el área
nerítica, pero dos núcleos de densidad máxima estuvieron ubicados en la porción sur, alrededor
de 20° N y 86° W.
La concentración de oxígeno en la zona de estudio estuvo en niveles subóxicos, entre 1 y 1.7
ml/L. Su distribución mostró una aparente asociación directa a la salinidad, con máximos niveles
en zonas con salinidad máxima en la porción central y con parches de niveles mínimos en la
zonas sureste, suroeste y noroeste, donde la salinidad fue mínima, sobre todo en la región
suroeste en donde se presume aporte de agua dulce. En cuanto a la distribución de clorofila-α, se
detectaron solo niveles máximos (1.99 µg/L) relativos en todo el litoral de la Península de
Yucatán. En la región nerítica circundante del área de estudio y más allá en cualquier dirección
geográfica, las concentraciones de clorofila-α fueron imperceptibles.
a)
b)
Figura 4. Distribución superficial de variables ambientales en el Mar Caribe Mexicano a)
temperatura, salinidad, oxígeno disuelto y densidad y b) Clorofila-α.
6.1.2 Variables en la columna de agua
Los perfiles verticales de temperatura, salinidad, densidad del mar, oxígeno y clorofila-α (Fig. 5),
mostraron un gradiente de la zona nerítica hacia el litoral, principalmente entre 150 y 400 m de
profundidad. En la capa superior de la columna de agua, desde la superficie a 150 m de fondo,
todos los parámetros también mostraron un gradiente contrastante con el de aguas más profundas.
En la superficie, en todos los puntos de muestreo la temperatura fue de 29°C, salinidad entre 36.2
y 35.7 ups; densidad del mar, 23.8 kg/m³; subóxia a 2 ml/L y 0.1 mg/m3 de clorofila-α, pero entre
50 y 110 m de profundidad la temperatura disminuyó más rápido con la profundidad en la costa;
la salinidad aumentó en todas las estaciones a su máxima magnitud de 36.7 ups, con un
incremento mayor en aguas costeras respecto a las marinas, invirtiendo este gradiente por debajo
de 150 metros. La densidad del mar mostró un contraste entre la zona nerítica y litoral, desde 50 a
300 m de profundidad. El gradiente superficial del oxígeno también fue observado en los
primeros metros, mostrando la característica de la oxiclina que se ubicó entre 200 a 350 m de
profundidad, un poco más profundo que los otros parámetros. Además, existió un contraste en los
niveles costeros y marinos, siendo mayores en el litoral y menores en la zona nerítica.
Figura 5. Ubicación geográfica de perfiles verticales de variable ambientales en el Mar Caribe
Mexicano, durante el crucero JCFINP/1805.
El perfil vertical de la clorofila-α mostró su máximo relativo a 80 m de profundidad, pero
disminuyó a niveles imperceptibles por debajo de 200 metros.
A través de la representación gráfica en un diagrama T-S fue posible detectar la distribución de
cinco masas de agua, en consistencia con los antecedentes en la zona; pero en contraste a lo
reportado respecto al nivel de oxígeno de la masa de Agua Superficial Caribeña, se observó que
su influencia en la capa de mezcla va desde la superficie hasta 80 m de profundidad. El Agua Sub
Superficial del Atlántico Norte, se ubica de 80 a 200 metros de fondo, con salinidad máxima de
36.8 ups y niveles subóxicos de oxígeno, ocurrió por encima del Agua Tropical del Atlántico
Central, con mayor cantidad de oxígeno superior a 5 ml/L; la masa de Agua Intermedia del
Antártico presentó su típica salinidad mínima de 34.8 ups, pero con oxígeno a niveles mayores de
6 ml/L, junto con el Agua Profunda del Atlántico del Norte con salinidad de 35 ups y niveles
máximos de oxígeno superiores a 9 ml/L. (Fig. 6)
Figura 6. Diagrama T-S en el Mar Caribe Mexicano. Masas de Agua Superficial Caribeña
(ASC), Sub Superficial del Atlántico Norte (ASSAN), Tropical del Atlántico Central (ATAC),
Intermedia del Antártico (AIA), Profunda del Atlántico Norte (APAN).
En la zona litoral y nerítica se trazaron secciones verticales (Fig. 7), la sección litoral abarcó las
estaciones 12, 14, 16, 17 y 18 en la que se mostró un mar estratificado con máximo superficial de
temperatura. La salinidad disminuyó de 36.8 a 35 ups de 100 a 110 m en capas cada vez más
anchas en el fondo. En la superficie, la salinidad disminuyó una ups en 300 m de hondo. Una
característica en la sección vertical de la salinidad, consistió en que la capa de salinidad de 36.8
ups presentó una capa superficial de menor salinidad de 36.2 ups.
Figura 7. Secciones verticales costeras y marina en el Mar Caribe Mexicano, durante el crucero
JCFINP/1805.
Las capas de densidad del mar no presentan un gradiente con capas más uniformes y de espesor
similar, sobre todo a partir de 200 m de profundidad. El gradiente vertical del oxígeno presentó
una gruesa capa superficial en niveles subóxicos que llegó a 200 m de profundidad. Su
incremento al máximo nivel a altas profundidades es paulatino, a partir de 300 metros. El
máximo de clorofila-α se encontró a 100 m, a niveles de 0.6 µg/L. Se pudieron observar dos
pequeños lentes de estos máximos, frente a la Isla Cozumel.
La sección vertical de la zona nerítica estuvo compuesta por las estaciones 13, 14, 19 y 22, de
norte a sur. El comportamiento de los parámetros en la columna de agua, fue muy similar al
obtenido en el perfil litoral anterior.
6.1.3 Huevos y larvas de peces
Las muestras obtenidas con el sistema de bombeo continuo de agua de mar para la obtención de
huevos y larvas de peces, a través del filtrado en el sistema CUFES, muestran que se colectó
poco volumen de biomasa relativa, independientemente que haya sido tomada la muestra en el
día o la noche. Similarmente, no hubo diferencia en la distancia a la costa. De la misma forma, no
es evidente alguna relación de la distribución de huevos y larvas de peces, con la variabilidad
espacial de los parámetros ambientales (Fig. 8), ni con vientos o corrientes geostróficas (Fig. 10).
a)
b)
Figura 8. a) Ubicación geográfica de muestreo de huevos y larvas de peces y b) distribución de
volumen relativo de biomasa, relacionada con variables ambientales en el Mar Caribe Mexicano,
durante el crucero JCFINP/1805.Vientos y corrientes marinas
La distribución de los vectores de vientos y corrientes geostróficas promedio, ocurrieron con dirección
oeste y norte, respectivamente (Figs. 9 y 10). La magnitud de los vientos aumentó hasta 7.8 nudos
hacia el norte en la zona circundante de la Isla Cozumel. Hacia el sur, los vientos aumentaron en
el litoral de Quintana Roo, incluyendo la zona en donde fue detectada una fuente de agua dulce
de origen continental. Respecto a la magnitud de la corriente geostrófica, su máximo fue enfrente
de la Isla Cozumel, específicamente en el centro del Canal de Yucatán, entre Cuba y Cancún, a
niveles iguales o mayores a 1.5 m/s. Al noreste y suroeste de la zona de estudio se detectaron dos
remolinos, el remolino Caimán y un remolino pequeño formado en la zona sublitoral del sur de
Quintana Roo.
Figura 9. Distribución del viento en el Mar Caribe Mexicano (mayo 2018), durante el crucero
JCFINP/1805.
Figura 10. Distribución del viento en el Mar Caribe Mexicano (mayo 2018), el recuadro azul
indica la zona con la mayor magnitud de corriente, durante el crucero JCFINP/1805.
6.2 Acústica pesquera
El recorrido de 8 transectos realizados durante el crucero se concluyó ejecutando 6 lances de
pesca de control de media agua (2 diurnos y 4 nocturnos), en su mayoría localizados al oeste del
derrotero donde se encontró la menor profundidad de la zona de estudio correspondiente a 800 m
y la máxima profundidad de 4,600 m se ubicó al este del derrotero. Los lances de pesca tuvieron
una duración promedio de 45 minutos y fueron ejecutados en sentido contrario a la dirección de
prospección del buque generando información pesquera y biológica de la zona (Fig. 11).
Figura 11. Distribución de lances de pesca en el Mar Caribe Mexicano, durante el crucero
JCFINP/1805.
