Coastal & Estuarine Science News (CESN)

Coastal & Estuarine Science News (CESN) es una publicación electrónica gratuita, que brinda resúmenes breves de artículos seleccionados de la publicación científica Estuaries & Coasts, que hace énfasis en las aplicaciones de gestión de los hallazgos científicos.

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Julio 2020 (Español)

Contents

Identificando el Nivel de Susceptibilidad a la Eutrofización de los Estuarios de Nueva Zelanda
Estudio de Caso de la Bahía de San Francisco Revela Señales de Riesgo en la Bahía
Bahía Eutrófica Mejora tras dos Décadas de Retraso
Cien Años de Cultivo de Camarón

Identificando el Nivel de Susceptibilidad a la Eutrofización de los Estuarios de Nueva Zelanda

El desarrollo de condiciones que favorecen el crecimiento de macroalgas nocivas contribuye al riesgo de eutrofización en los estuarios

Se puede efectuar predicciones de primer orden sobre cuán susceptible es un estuario a los blooms de fitoplancton y macroalgas oportunistas en base a la carga de nutrientes y a las propiedades físicas del estuario (volumen, flujo de agua dulce y amplitud de marea[1]). Ahora bien, dado que estas propiedades físicas no requieren de numerosas observaciones de campo, se puede efectuar una evaluación, de una forma relativamente fácil y rápida, con el fin de calcular el nivel de susceptibilidad de los estuarios a la eutrofización.

En este estudio, un equipo de investigadores de Nueva Zelanda desarrolló un modelo, que predice el nivel de susceptibilidad de los estuarios a la eutrofización en base a la respuesta de los productores primarios a las concentraciones de nutrientes y a los tiempos de renovación del estuario.  Posteriormente, el equipo de investigadores utilizó este modelo para calcular el nivel de susceptibilidad a la eutrofización de 399 (trescientos noventa y nueve) estuarios de Nueva Zelanda e identificó 108 (ciento ocho) estuarios con un nivel alto o muy alto de susceptibilidad a la eutrofización. Los estuarios con mayor riesgo de eutrofización fueron aquellos donde el área intermareal comprende más del 40% del total, proporcionando un hábitat adecuado y condiciones favorables para el crecimiento de las macroalgas. 

Igualmente, el equipo pudo observar tendencias en el nivel de susceptibilidad de los distintos tipos de estuarios. Los estuarios menos susceptibles fueron las bocas de ríos de agua dulce y lagunas asociadas debido a sus tiempos de renovación cortos, que impiden la acumulación de fitoplancton, y a sus bajos niveles de salinidad, que inhiben el crecimiento de las macroalgas. Por su parte, los fiordos[2] no mostraron un alto nivel de susceptibilidad, a diferencia de un reducido número de bahías costeras que sí mostró un alto nivel de susceptibilidad debido a sus elevadas tasas de dilución. En general, los estuarios más susceptibles fueron las lagunas costeras y las lagunas de marea, seguidas por los estuarios de valles fluviales inundados[3], los estuarios  con tiempos de residencia cortos y las bocas de ríos de marea. Las pocas áreas de Nueva Zelanda con bajo nivel de susceptibilidad fueron las áreas no desarrolladas o aquellas con estuarios que pueden tolerar un mayor aumento en la carga de nutrientes debido a sus tiempos de renovación cortos, pequeñas áreas intermareales o mínimos flujos de marea.

Este modelo, que se encuentra disponible en la Web, de forma gratuita, puede servir como una herramienta de evaluación para los encargados de la gestión costera con el fin de determinar si se requiere realizar más evaluaciones exhaustivas en los estuarios y predecir las posibles respuestas de estos sistemas a los cambios en la carga de nutrientes.

Fuente: Plew, D.R. et al. 2020. Assessing the Eutrophic Susceptibility of New Zealand Estuaries (Evaluando el nivel de susceptibilidad a la eutrofización de los estuarios de Nueva Zelanda). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-020-00729-w

Estudio de Caso de la Bahía de San Francisco Revela Señales de Riesgo en la Bahía

Los riesgos de contaminación por nutrientes[1] se pueden minimizar usando estrategias basadas en información científica

Con la finalidad de evitar el deterioro de la calidad de las aguas costeras debido al enriquecimiento de nutrientes, los encargados de la elaboración de las políticas requieren la respuesta a dos preguntas esenciales: ¿acaso el estuario se encuentra en riesgo debido al aporte excesivo de nutrientes? y ¿cómo es que esta información sobre el estado de los nutrientes en el estuario se puede utilizar para desarrollar políticas de protección para la bahía? Para responder a estas interrogantes, un equipo de investigadores de la USGS (siglas en inglés del Servicio Geológico de los Estados Unidos de Norteamérica) usó la bahía de San Francisco como un estudio de caso para evaluar los riesgos potenciales de la contaminación por nutrientes y cómo se debe abordar este problema.

La bahía de San Francisco posee mayores concentraciones de nutrientes que las de otros sistemas eutróficos, tales como la bahía de Chesapeake (EE.UU.) Sin embargo, las concentraciones de clorofila a son comparativamente menores en la bahía de San Francisco, la cual no ha mostrado los signos representativos de los sistemas eutróficos, tales como hipoxia y proliferaciones de algas nocivas (PAN) recurrentes. Esto se debe, en parte, a que las altas concentraciones de materia particulada en suspensión disminuyen la intensidad de la luz, limitando la producción de fitoplancton. Ahora bien, para tener una idea completa sobre el estado actual de la bahía, el equipo de investigadores comparó una gran cantidad de información sobre las mediciones de los parámetros de calidad del agua (recopilada durante los cuatro años y medio anteriores) con las observaciones históricas.

La prolongada resiliencia[1] de la bahía de San Francisco a los efectos dañinos del enriquecimiento de nutrientes está disminuyendo. Los niveles de aportes de nutrientes, que provienen, principalmente, de las plantas de tratamiento de aguas residuales, son tales que pueden ocasionar el deterioro de la calidad de las aguas. Asimismo, aunque las concentraciones de clorofila a se mantienen relativamente bajas, los investigadores hallaron varios motivos para preocuparse: la presencia en las aguas de cuatro toxinas producidas por especies de fitoplancton, el aumento de la producción primaria desde el 2000 y las proyecciones de las condiciones hidro-climáticas futuras, que podrían aumentar la magnitud y frecuencia de los blooms de algas[2].

En base a estos y otros hallazgos, los científicos y encargados del manejo costero están colaborando en diversas actividades de seguimiento, entre las que se incluyen evaluar si la reducción de la carga de nutrientes puede disminuir el nivel de toxinas producidas por las algas, establecer objetivos de manejo de la calidad del agua como indicadores numéricos (tales como los umbrales de clorofila) y determinar la magnitud de la carga de nutrientes que se requiere reducir para cumplir con dichos objetivos – todo  lo cual servirá para ayudar a desarrollar políticas de protección para la bahía de San Francisco.

Fuente: Cloern, J.E. et al. 2020. Nutrient Status of San Francisco Bay and Its Management

Implications (Estado de los nutrientes en la bahía de San Francisco y las repercusiones de su manejo). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-020-00737-w

Bahía Eutrófica Mejora tras dos Décadas de Retraso

Los sistemas mareales de agua dulce se pueden recuperar de la eutrofización si se reduce la carga de fósforo, más no se prevé una recuperación total

Los sistemas mareales de agua dulce, situados aguas abajo de las ciudades, son especialmente vulnerables a la carga excesiva de fósforo, lo que podría originar floraciones o blooms de fitoplancton y reducir la claridad del agua (agua turbia, predominio de fitoplancton). Si bien la bahía de Gunston Cove (Virginia, EE.UU.) mostró un serio incremento en los aportes de fósforo, provenientes de las plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas, a medida que la población del área metropolitana de Washington D.C. experimentaba un rápido crecimiento, a principios de la década de 1940, la implementación de regulaciones gubernamentales logró reducir drásticamente la carga de fósforo en un 95%, en la década del 80.

En este estudio, un equipo de investigadores utilizó un registro de mediciones sobre los parámetros de calidad del agua (recopilado desde 1983, por un periodo de 34 años) para medir las respuestas, a largo plazo, a la reducción en los aportes de fósforo, en términos de concentraciones de nutrientes, transparencia de la luz, biomasa del fitoplancton y cubierta de VAS, en Gunston Cove, una bahía poco profunda del río mareal de agua dulce Potomac, dónde una vez prosperó una vegetación acuática sumergida (VAS) diversa y exuberante.

El análisis de este estudio mostró un nivel de recuperación fuerte, pero retrasado e incompleto. Las concentraciones de fósforo en la columna de agua disminuyeron lenta y gradualmente, pero no fue sino hasta el 2000, que se pudo observar una clara disminución en las concentraciones de clorofila a. Asimismo, solo después de dos décadas se pudo apreciar un gran aumento en la claridad del agua y la VAS se empezó a recuperar. Sin embargo, no solo la respuesta de la recuperación sufrió un retraso de varios años, sino que el grado de recuperación también fue menor que el previsto: si bien la cubierta de VAS aumentó drásticamente, en el 2005, y se mantuvo fuerte, no ha crecido considerablemente, desde entonces. Además, la bahía tampoco ha logrado recuperar su estado original de transparencia (agua clara, predominio de VAS) en los niveles previos a la degradación o deterioro de la claridad del agua debido a la presencia de sólidos en suspensión.

Si bien los ecosistemas poco profundos de agua dulce logran recuperarse de la eutrofización, con el paso del tiempo, es probable que la respuesta sea de tendencia no lineal y con retrasos considerables. Por consiguiente, no sería realista esperar una recuperación completa del sistema, es decir un retorno a los niveles de pre-perturbación, especialmente, en las áreas que han sido urbanizadas desde la degradación original del ecosistema.

Fuente: Jones, R.C. 2020. Recovery of a Tidal Freshwater Embayment from Eutrophication:

a Multidecadal Study (Recuperación de una bahía mareal de agua dulce en estado eutrófico: un estudio multidecadal). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-020-00730-3

Cien Años de Cultivo de Camarón

Las actividades de acuicultura pueden modificar el paisaje de las lagunas costeras

La camaronicultura[1] y otras actividades de cultivo de especies marinas se desarrollan en grandes grupos de charcas, a lo largo de las costas de varios continentes. Sin embargo, para recuperar los niveles de agua perdidos por evaporación y filtración, se debe renovar, con regularidad, el agua de la charca o estanque mediante el ingreso de agua nueva. Asimismo, en ocasiones, se requiere realizar operaciones de intercambio de agua con el fin de evitar el deterioro de la calidad del agua. Si bien se conoce que las estrategias de manejo del agua de las charcas costeras pueden afectar los ecosistemas circundantes, los efectos, a largo plazo, de la implementación de estas estrategias de manejo del agua no se han estudiado en su totalidad.  

En este estudio, un equipo de investigadores utilizó un modelo numérico que simula los efectos del manejo del agua de las charcas en dos casos distintos de lagunas costeras: el primero es un caso hipotético altamente simplificado en un canal de marea de fondo arenoso, rodeado de charcas excavadas y el segundo caso se basa en el sistema lagunar de Guaraíras (Brasil), donde el cultivo de camarón se ha desarrollado desde 1924. En estos escenarios, el equipo de investigadores modificó las tasas de ingreso e intercambio de agua a lo largo de 100 años para, luego, evaluar los cambios morfológicos resultantes, incluyendo la formación de nuevas áreas intermareales y canales de marea, así como cambios en el nivel de los lechos y en el volumen de los sedimentos.

Los resultados del estudio sugieren que las actividades de cultivo de camarón alteran los patrones de flujo y los procesos sedimentarios en las lagunas costeras. La configuración y profundidad de los canales de marea están en constante cambio. Asimismo, las velocidades de flujo y reflujo disminuyen a consecuencia de la erosión en la boca lagunar y el aumento de la sección transversal. No resulta sorprendente que cuanto más grande sea la charca, más grandes serán los efectos. Igualmente, el cultivo de camarón también afecta el balance de sedimentos en los canales de marea. Las operaciones de ingreso de agua aumentan la importación de sedimentos al sistema, proveniente de las playas circundantes, mientras que las operaciones de intercambio de agua disminuyen la importación de sedimentos.

Este enfoque de modelado se puede extender a otros sistemas comparables alrededor del mundo, donde se desarrollan actividades de cultivo de especies marinas, con el fin de brindar pronósticos de impacto ambiental a los encargados de la planificación y gestión costera, y contribuir a mejorar la sostenibilidad, a largo plazo, de la acuicultura en la zona costera.

Fuente: Roversi, F. et al. 2020. Numerical Modeling Evaluation of the Impacts of Shrimp Farming Operations on Long-term Coastal Lagoon Morphodynamics (Evaluación del modelo numérico de los impactos de las operaciones de cultivo de camarón en la morfodinámica, a largo plazo, de las lagunas costeras). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-020-00743-y