Relationships between coral reef complexity and ecosystem services at Caribbean oceanic islands, Seaflower Biosphere Reserve, Colombia

Abstract

Los ecosistemas de arrecifes de coral proporcionan Servicios Ecosistémicos-SE fundamentales para el bienestar de las personas y la biodiversidad en las islas oceánicas como la provisión de alimentos y la protección costera. Sin embargo, estos ecosistemas han sido afectados por diversos factores, con declives significativos en la cobertura coralina y sus funciones ecológicas. Esta investigación, explora la relación entre la complejidad de los arrecifes de coral, su capacidad para ofrecer SE y su importancia ecológica, biológica y socioeconómica, en la Isla de San Andrés-SAI, como argumentos basados en la ciencia para fomentar la inversión en su restauración y protección como componentes integrales de la infraestructura natural de las islas y Soluciones Basadas en la Naturaleza. Se enfoca en SE clave como refugio de biodiversidad para peces, protección costera, facilitación ecológica y turismo; y su relación con la complejidad estructural y salud de los arrecifes. Los resultados obtenidos indican que mayor complejidad estructural de los arrecifes proporciona mayor refugio para los peces, lo que se traduce en un aumento de hasta un 75% en biomasa, con mayor diversidad y abundancia de peces. Se determinó que las barreras arrecifales son vitales para la protección costera en SAI, reduciendo la altura de las olas hasta un 90%; sin embargo, la degradación coralina amenaza esta función, reduciendo la atenuación de las olas a menos del 50% en áreas como Sound Bay, con consecuencias negativas como la erosión. Además, mediante métodos de valoración económica ambiental como Experimentos de Elección, se demuestra que barreras arrecifales más saludables pueden estimular el turismo, con mejores condiciones en peces y corales, playas más amplias con olas más tranquilas, aumentando la disposición de los turistas a pagar por visitar y contribuir a la protección de los arrecifes de SAI. Mediante el método de valoración contingente, se determinó que los visitantes podrían contribuir con hasta 12.775.964 USD al año para esfuerzos de conservación de los arrecifes. Estos hallazgos destacan la importancia de preservar los arrecifes de coral para la protección costera, la biodiversidad marina y el desarrollo económico sostenible (Texto tomado de la fuente).

Coral reef ecosystems provide fundamental Ecosystem Services-ES that support and are essential for human wellbeing and biodiversity on oceanic islands, including food provision and coastal protection. However, these ecosystems have been affected by various factors, leading to significant declines in coral cover and its ecological functions. This research explores the relationship between coral reef´s complexity, its ability to provide ES, and its ecological, biological and socio-economic importance in San Andrés Island (SAI). The study presents science-based arguments to encourage investment in reef restoration and protection as essential components of the natural island´s infrastructure and Nature Based Solutions. This research is focused on key ES such as biodiversity refugee for fish, coastal protection, ecological facilitation, and tourism, analyzing their relations with reef´s structural complexity and health. Results indicated that higher structural complexity provides greater refuge for fish, leading to higher fish biomass that could be increased up to 75%, as well as higher diversity, species richness and abundance. It was determined that coral barrier reefs play a crucial role for SAI in protecting coastlines by reducing wave height by up to 90%. Nevertheless, coral degradation threatens this function, reducing wave attenuation to less than 50% as found in Sound Bay area, with negative consequences like erosion. Moreover, using environmental economic valuation methods such as Choice Experiments, this research showed that healthier barrier reefs can boost tourism, by sheltering wider beaches with calmer wave conditions and better fish and coral aesthetic scenarios, which are significantly associated with higher tourist´s willingness to pay, to visit, and to contribute financially SAI´s reefs protection. Through the Contingent Valuation Method, we determined that visitors would contribute up to USD$ 12,775,964 per year toward reef´s conservation efforts. These findings underscore the importance of preserving coral reefs for coastal protection, marine biodiversity, and economic prosperity.