• Fase de recopilación de información. La descripción geomorfológica fue realizada a partir de la información batimétrica asociada a los bloques objeto de estudio, cuya búsqueda se hizo por medio del banco de información petrolera de Colombia (EPIS-Exploration and Production Information Service).
• Fase de análisis y procesamiento de la información.En esta etapa los datos fueron organizados y documentados bajo los estándares del Laboratorio de Sistemas de Información Geográfica (LabSIS) del Invemar. Con la información batimétrica adquirida se realizó el Modelo Digital de Profundidad (MDP) y los mapas de sombras y de pendientes. A partir de estos insumos se procedió a elaborar el mapa de unidades geomorfológicas para parte de los bloques Fuerte Norte, Fuerte Sur, RC 4, RC 5, RC 6, RC 7 y Tayrona, con base en la clasificación propuesta por la Comisión Oceanográfica Intergubernamental en el año 2001 (IOC 2001).

• Fase de campo. En esta etapa se llevó a cabo la recolección de muestras sedimentológicas del fondo marino a bordo del B/I Ancón del Invemar. En total se tomaron 41 muestras sedimentológicas a lo largo del talud continental de los bloques de interés, cuyos datos de fecha, profundidad, hora y coordenadas fueron registrados empleando un receptor GPS con precisión inferior a 10 metros. Las muestras de sedimento se recolectaron utilizando un boxcorer tipo GOMEX-II con una capacidad de almacenamiento de 32 cm3 de sedimento. En cada estación de muestreo se tomaron 500 gramos de muestra y se almacenaron en bolsas rotuladas, con el fin de ser llevados al laboratorio para los posteriores análisis.
• Fase de laboratorio. A las muestras de sedimento obtenidas en campo se les realizaron tres análisis: granulometría (determinación del tamaño de grano), calcimetría (cálculo del contenido de carbonato de calcio) y determinación del contenido de materia orgánica.
• Fase de interpretación. Los datos obtenidos en la fase anterior permitieron clasificar las muestras de sedimento de acuerdo al tamaño de grano y el contenido de carbonato de calcio. Estos resultados fueron ilustrados en figuras que sirvieron como apoyo a los análisis de los demás componentes.

La información que se utilizó como insumo para este portal se basó no solamente en lo obtenido con el desarrollo de los proyectos ANH I (2008) y II (2009), sino también con información que ha sido recolectada a lo largo de los últimos años por el INVEMAR en diversos proyectos sobre biodiversidad de los fondos blandos de la plataforma y el talud superior del Caribe colombiano como: CIOH-Invemar-Smithsonian (1995), Macrofauna I (1998) Macrofauna II (2001) y Marcoral (2006) para los cuales se siguió la misma metodología de muestreo.

Diseño del muestreo

Para los diferentes proyectos donde se recolectó material biológico se diseñó un muestreo sistemático sobre las cartas de navegación, distribuyendo en primera medida las estaciones frente a cada ecorregión costera, teniendo en cuenta las isolíneas objeto de los diversos estudios (e.g. 20, 70, 150, 300, 500 a 940 m de profundidad). En algunos casos en campo este diseño se modificó debido a la geomorfología de la plataforma, el talud y al tipo de sustrato; por esta razón en algunos sectores la distribución de las estaciones no se conservó equidistante y tienden a agruparse algunas de ellas.

Las colectas se llevaron a bordo del buque de investigaciones B/I Ancón perteneciente al Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras INVEMAR (Santa Marta). Se trata de un barco arrastrero-oceanográfico que presenta las siguientes características técnicas: Dimensiones 18,15 m de eslora, 5 de manga y 1,9 de calado. Tiene capacidad de alojar 5 tripulantes y 5 investigadores, con una autonomía de 15 días y una bodega de pesca con capacidad de 8 m3. Esta embarcación está dotada de un radar (FURUNO FR 7040), geoposicionador satelital (FURUNO GP70), ecosonda (FURUNO FE 824) y videosonda (FURUNO FCV 262). Cuenta con un guinche de arrastre y dos tambores para realizar faenas de pesca de arrastre por popa gracias a una rampa de acceso.

Para la colecta del material se empleó una red de arrastre demersal de cuatro tapas, tipo semi-balón, con dos puertas metálicas tipo “V” (91cm x 63 cm), con una eficiencia de captura del 60%. Adicionalmente, en el desarrollo del proyecto Marcoral para la recolecta de corales y otros especímenes se incorporó el uso de la draga Van Veen (0,03 m2) y una caja de rocas. Antes de cada arrastre se efectuó un reconocimiento batimétrico y del tipo de fondo, posteriormente se realizaron dos arrastres paralelos pero en sentidos contrarios, llevándose a cabo más de 270 entre Punta Gallinas (La Guajira) y Arboletes (Antioquia) en el Caribe colombiano.

Las condiciones óptimas para los arrastres se definieron de la siguiente forma:

• La velocidad promedio del barco: 3 nudos.
• El tiempo de arrastre se estableció en 10 minutos aproximadamente, medidos a partir de la finalización del calado hasta el inicio del izado de la red, a la velocidad establecida.
• La zona arrastrable no debe ser menor de 3,7 km en cada una de las isobatas a muestrear, con un perfil de suelo no quebrado y un grado de inclinación mínimo.
• La cantidad de cable para cada lance se estableció en una proporción de 3:1 con respecto a la profundidad.

Trabajo a bordo

Durante los muestreos, en cada uno de los arrastres se tomo la siguiente información:

• Datos generales del arrastre realizados en el puente de mando del buque: Fecha, número de arrastre, hora de finalización del calado e inicio del izado de la red, ubicación geoposicionada del inicio y final de cada uno de los arrastres, perfiles batimétricos, profundidad inicial y final del arrastre, velocidad del barco al iniciar y al finalizar el arrastre.
• Datos de la captura realizados en cubierta después del cobro de la red: Tipo de sedimento atrapado por la red, presencia de material orgánico e inorgánico y la composición faunística general de la captura.

Una vez concluido cada lance, y con el aparejo ya a bordo, se procedió a vaciar el contenido de la red en un tamiz de 500 µm de ojo de malla; posteriormente se procedió a lavar con agua marina para hacer una primera separación de los organismos en grupos taxonómicos principales como peces, equinodermos, crustáceos, corales, esponjas, moluscos, briozoos y poliquetos, entre otros.

La mayoría de los invertebrados fueron fijados y preservados en etanol al 70%, mientras que los peces fueron fijados en formol al 10%, para posteriormente ser preservados en etanol. Las bolsas que contenían las distintas fracciones resultantes del lavado, como trozos de madera, sedimentos y material vegetal, se preservaron refrigeradas. Al mismo tiempo se separaron algunos ejemplares para ser fotografiados en fresco en el laboratorio del barco; posteriormente estos eran almacenados para su preservación.

Trabajo en laboratorio

Las muestras fueron transportadas a los laboratorios del INVEMAR donde se procedió a un análisis más fino, tanto del material ya seleccionado en el barco como el de los residuos de la captura. Posteriormente se realizó una separación detallada por morfotipos para llevar a cabo la identificación, en lo posible, hasta el nivel de especie con base en la bibliografía disponible y con ayuda de equipos ópticos. Adicionalmente se utilizaron documentos específicos sobre la taxonomía de grupos particulares.

Las identificaciones se revisaron y confirmaron con el apoyo de los especialistas en cada uno de los grupos taxonómicos y se complementaron con la revisión de material tipo y de referencia en diversos museos del mundo.

Se obtuvieron imágenes de los especímenes con mejor estado de preservación por diferentes métodos, empleando cámara fotográfica digital principalmente. Así mismo se utilizó escáner con un acuario adaptado en donde se colocaron los ejemplares, algunos de ellos sumergidos en agua, cámara de vídeo y en otros casos se tomaron imágenes de microscopio electrónico de barrido.

Finalmente el material identificado y catalogado fue depositado en el Museo de Historia Natural Marina de Colombia, ubicado en la ciudad de Santa Marta.

Base de datos

Toda la información correspondiente a la colecta (estaciones, coordenadas, profundidad, localidad, etc.) y la información taxonómica de las especies identificadas, fue digitalizada e introducida al Sistema de Información en Biodiversidad Marina (SIBM) del INVEMAR que utiliza el administrador de base de datos Oracle http://siam.invemar.org.co/siam/sibm/index.htm.

Análisis general de la información

Con la información obtenida, se generaron matrices de Especies vs. Estaciones con su respectiva abundancia, expresada como número de individuos por 20 min de arrastre, de esta información se realizó una síntesis de las características más sobresalientes, como número de individuos, número de especies, grupos dominantes taxonómicamente, entre otros.

En el desarrollo de las fase I y II del proyecto Especies, ensamblajes y paisajes de los bloques marinos sujetos a exploración de hidrocarburos entre INVEMAR y ANH se incorporó el componente planctónico, para el cual se hace una breve descripción:

Caracterización de la comunidad fitoplanctónica

Para la caracterización de especies de la comunidad fitoplanctónica en cada estación se realizó un arrastre vertical con una red cónica de 2,2 m de longitud, 0,58 m de boca, con malla de 20 µm y un mecanismo de apertura cierre. El arrastre se efectuó desde la termoclina hasta la superficie. Las muestras biológicas colectadas se fijaron con lugol y formalina al 4%, neutralizada con tetraborato de sodio. La termoclina se determinó por los datos de temperatura vs profundidad obtenidos con la sonda multíparametros IDRONAUT General Ocean seven 316plus CTDO.

En laboratorio se realizó la identificación de los organismos fitoplanctónicos hasta el nivel de especie y en algunos casos hasta género. Esta identificación se realizó con la ayuda de guías de identificación de fitoplancton. Para la identificación de algunas especies fue necesario realizar montajes de placas Sedgewick-Rafter,  se analizaron y se contaron las células en las columnas 13, 25 y 37, procurando llegar hasta las 300 células. Las diferentes poblaciones se expresaron en porcentajes dentro de la muestra.

Caracterización de la comunidad zooplanctónica

En aguas oceánicas distribuidas a lo largo del Caribe colombiano se realizaron arrastres de zooplancton hasta los 200 m de profundidad. Las muestras fueron colectadas utilizando una red cónica de 2,2 m de longitud con diámetro de boca de 0,58 m y malla de poro de 200 μm y un sistema de apertura cierre. Posteriormente se narcotizaron utilizando una mezcla de agua de mar y agua carbonatada (soda) en una relación de 5:1 y se fijaron con formalina al 10% neutralizada con tetraborato de sodio, para ser analizadas en el laboratorio del Museo de Historia Natural Marina de Colombia.

En el laboratorio las muestras fueron divididas con un separador Folsom en dos partes iguales, una para la determinación de biomasa y la otra para la separación y conteo de organismos.  Para la primera se siguió la metodología sugerida por Steedman  (1976) y Postel y Hagen (2000).  El proceso de observación de los organismos se realizó por medio de una placa Bogorov a través de un estereoscopio, la separación, la identificación y el conteo de organismos se efectuó a “grandes grupos zooplanctónicos”, los valores de  abundancia fueron expresados en términos de densidad (individuos en 100 m3) y porcentaje (abundancia relativa) para los análisis de composición, distribución espacial y vertical.

Para un mejor manejo de la información biológica y su representación espacial se realizó una consulta del SIBM de todos los registros biológicos almacenados como pertenecientes al Caribe Colombiano, incluyendo aquellos registros de la macrofauna bentónica utilizados en el análisis de comunidades. Los registros biológicos de dicha consulta se almacenaron en una base de datos denominada como MODELECO usando la plataforma ACCESS, que permite una fácil integración con la plataforma ArcMap® ESRI, para su despliegue, análisis integral y representación espacial. MODELECO es de uso restringido, sin embargo sus resultados pueden ser consultados en el Geovisor del presente Portal.

Se ofrecen dos niveles de representación de biodiversidad marina: el nivel más general, en el cual se pueden observar la proporción de especies por grandes grupos en peces, moluscos, artrópodos, nidarios y equinodermos. Esta proporción se representa en forma de gráficos circulares en cada sitio de colecta.  El siguiente nivel, desglosa estos grupos principales y los reclasifica y representa bajo nombres mejor conocidos por un público general (como peces o estrellas de mar). Estas representaciones permiten mediante el uso de las capas activas hacer comparaciones de la distribución de la biodiversidad.

Un ambiente distintivo se define, como un ambiente marino con características extraordinarias que lo hacen único o especial en términos ambientales o ecológicos; se caracterizan por no tener continuidad en el espacio o por no encontrarse de manera contigua (Roff,  com. per. 2009). El ejercicio de Modelamiento utiliza mapas de datos numéricos listados en la Tabla 1para el área comprendida en el sector de la Provincia Mar Caribe, además de los datos de colecta de organismos del macro bentos de proyectos desarrollados por el INVEMAR, incluyendo los colectados en el marco de él presente.

Usando la información ambiental (distancias, posición norte y este, batimetría, rugosidad, pendiente, formas del fondo  y variables químicas) y la ocurrencia de las especies clasificadas en cada ambiente distintivo mediante conocimiento experto, se estimó la probabilidad de ocurrencia de cada ambiente a lo largo del Caribe colombiano, haciendo uso del software DesktopGarp, la versión de “escritorio” del algoritmo GARP.

GARP es un algoritmo genético que crea un modelo de nicho ecológico para una especie o ambiente que representa las condiciones ambientales donde dicha especie sería capaz de mantener su población. GARP utiliza como entrada un conjunto de localidades (puntos) donde se sabe presente y un grupo de coberturas geográficas que representan los parámetros ambientales que pueden, potencialmente, limitar la capacidad de supervivencia de la especie. GARP trata, de forma interactiva, de encontrar las correlaciones entre las presencias y ausencias de la especie con los parámetros ambientales, utilizando una serie de reglas diferentes. Cada tipo de regla implementa un método diferente para construir los modelos de predicción de la especie.

Variable abiótica	Unidad	Referencia
Topografía
Batimetría del modelo digital de terreno (MDT)	m	GEBCO_08 Grid global 30 arc-second
Pendiente = derivada del MDT	º	Interpretación LabSI  (Invemar, 2009)
Aspecto = derivado del MDT	-	Interpretación LabSI  (Invemar, 2009)
Índices de ubicación norte y este, medidas en forma continua (-1    a +1) describiendo la orientación de las pendientes		Interpretación LabSI  (Invemar, 2009)
Este= sen (aspecto)	-	Interpretación LabSI  (Invemar, 2009)
Norte= cos (aspecto)	-	Interpretación LabSI  (Invemar, 2009)
Rugosidad= Radio de la superficie al área plana circundante del pixel central	-	Interpretación LabSI  (Invemar, 2009)
Clasificación de formas del fondo (BPI)	-	Interpretación LabSI  (Invemar, 2009)
Sedimentología
Flujo sedimentario= Grosor de cubierta sedimentaria- MDT		Divins, 2009
Parámetros químicos
Oxígeno = Estimación media anual - resolución 1°x1°	ml/l	World Ocean Atlas 2005 (WOA05)
Salinidad = Estimación media anual - resolución 1°x1°	psu	World Ocean Atlas 2005 (WOA05)
Fosfatos = Estimación media anual - resolución 1°x1°	µmol/l	World Ocean Atlas 2005 (WOA05)
Nitratos = Estimación media anual - resolución 1°x1°	µmol/l	World Ocean Atlas 2005 (WOA05)
Silicatos = Estimación media anual - resolución 1°x1°	µmol/l	World Ocean Atlas 2005 (WOA05)
Parámetros físicos
Temperatura= Estimación media anual - resolución 1°x1°	°C	World Ocean Atlas 2005 (WOA05)
Distancia a la costa	m	Interpretación LabSI  (Invemar, 2009)
		(-Sin unidad)

Para identificar el mejor modelo de distribución de cada ambiente distintivo se utilizó la técnica de evaluación propuesta por Anderson et al., (2003), en la cual se reconocen dos errores posibles en los modelos de predicción de ocurrencia: los falsos negativos (errores de omisión) y los falsos positivos (errores de comisión). La relativa proporción de estor errores se constituyen en una matriz de error.

La representación de la estimación de la probabilidad de ocurrencia de los Bancos de corales de profundidad y Ambientes reductores puede observarse en el Geovisor bajo el título 4.5. Ambientes distintivos. La selección de dicha representación se basa en la selección de 30 mejores experimentos de los 200 efectuados. Esta selección se hizo con base en la matriz de error y en una revisión experta. Los mayores valores de ocurrencia son expresados en términos porcentuales y reflejan aquellas áreas que fueron representadas en un mayor número de experimentos dando indicación de una mayor probabilidad de ocurrencia de este ambiente. Estos dos ambientes fueron los seleccionados como insumo para el ejercicio de Áreas Significativas de Biodiversidad.