Un mapa permitió observar todos los arrecifes a la vez
Desde el aire, cada arrecife parece una construcción diferente. Algunos forman pequeños parches redondeados; otros se extienden junto a las costas, rodean lagunas o generan auténticos laberintos de canales y ramificaciones. Esa variedad parecía depender principalmente de las condiciones particulares de cada región.
Una investigación global acaba de revelar que, detrás de esas diferencias, existe una organización común. Los científicos analizaron la base de datos del Allen Coral Atlas, que utiliza imágenes satelitales de alta resolución y algoritmos de aprendizaje automático para identificar y clasificar los arrecifes tropicales de aguas poco profundas.
El trabajo reunió 1.579.772 arrecifes individuales de más de 1.000 metros cuadrados, distribuidos por el Caribe, el océano Índico, el Pacífico, el mar Rojo y otras regiones tropicales. En conjunto, las estructuras estudiadas ocupaban 52.423 kilómetros cuadrados.
Hay muchísimos arrecifes pequeños y muy pocos gigantes
La primera regularidad apareció al comparar sus tamaños. La mayoría de los arrecifes era pequeña: el tamaño mediano alcanzaba solo 0,3 hectáreas, aunque la media ascendía a 3,32 hectáreas debido a la existencia de unas pocas formaciones enormes.
La cantidad de arrecifes disminuía a medida que aumentaba su superficie siguiendo una ley de potencia. Esto significa que la relación entre las estructuras pequeñas, medianas y gigantes no era aleatoria, sino que obedecía prácticamente al mismo patrón en todas las provincias coralinas analizadas.
Una segunda ley apareció al medir la separación entre ellos. La mayoría tenía otros arrecifes relativamente cerca, formando agrupaciones parecidas a archipiélagos submarinos, mientras que solo una pequeña proporción permanecía muy aislada. Esta distribución también seguía una regla matemática común.
Los arrecifes grandes no son versiones ampliadas de los pequeños
El tamaño también estaba relacionado con la geometría. Los arrecifes pequeños tendían a ser compactos, redondeados y con contornos relativamente sencillos. Sin embargo, los más grandes no se limitaban a repetir esa forma a mayor escala.
A medida que crecían, se volvían más alargados, desarrollaban huecos, lagunas, canales y bordes irregulares. La relación entre su superficie y su perímetro seguía otra ley de potencia, lo que indica que el contorno aumenta de complejidad de una manera predecible.
Los investigadores calcularon además una dimensión fractal del perímetro cercana a 1,3 y otra superficial de aproximadamente 1,6. Los fractales son formas cuya complejidad reaparece al observarlas a distintas escalas, como sucede con las líneas costeras, los sistemas fluviales o las ramas de un árbol.
Un mismo orden emerge en océanos muy diferentes
El estudio no demuestra que todos los arrecifes crezcan exactamente mediante el mismo proceso. Las corrientes, la profundidad, el oleaje, el nivel del mar, la acumulación de carbonato y la erosión varían considerablemente de una región a otra.
Sin embargo, la repetición de estas reglas sugiere que las interacciones entre procesos biológicos, físicos y químicos terminan produciendo estructuras globalmente parecidas durante escalas geológicas. Los arrecifes pueden tener historias distintas y, aun así, converger hacia una geometría comparable.
Las matemáticas podrían ayudar a reconstruir arrecifes
Estas reglas no permiten determinar por sí solas si un arrecife está sano o degradado. Para ello siguen siendo necesarias observaciones biológicas, mediciones de temperatura y análisis sobre blanqueamiento, contaminación y biodiversidad.
No obstante, conocer la geometría habitual de los sistemas naturales puede mejorar los modelos que intentan explicar su crecimiento. También podría ofrecer referencias para vigilar cambios estructurales o diseñar restauraciones y arrecifes artificiales que imiten mejor la organización espacial de los ecosistemas reales.
Vistos individualmente, los arrecifes parecen formas impredecibles dibujadas sobre el océano. Al analizar más de un millón y medio a la vez, el desorden desaparece y emerge una arquitectura matemática compartida por todo el planeta.
