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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 2021 (Español)

Contenido

Midiendo el Nivel de Vulnerabilidad a lo Largo de la Línea Costera de África del Este
¿Acaso Existe Equilibrio entre el Nivel de Aportación y Demanda de Sedimentos en las Marismas Costeras del Oeste?
Capturando la Naturaleza Dinámica de las Islas Barrera
Manejo del Nitrógeno mediante el Empleo de Ostras


Midiendo el Nivel de Vulnerabilidad a lo Largo de la Línea Costera de África del Este
Los manglares, los arrecifes de coral y los lechos de pastos marinos protegen a millones de personas

A nivel mundial, África del este es una de las regiones más sensibles y vulnerables ante el cambio climático y, aunque, el área, también, es rica en manglares, arrecifes de coral y lechos de pastos marinos, que brindan protección contra las tormentas, estos ecosistemas marinos y las comunidades humanas que viven en su entorno, se ven amenazadas por una combinación de riesgos costeros[1], presiones de desarrollo costero y una deficiente planificación de manejo costero.

En este estudio y con la finalidad de ayudar a identificar dónde se debe priorizar la gestión basada en ecosistemas[2], los investigadores científicos crearon un Índice de Vulnerabilidad al Cambio Costero, que integra la información sobre el nivel de vulnerabilidad social y la exposición a los peligros o riesgos costeros. En efecto, los científicos combinaron dos índices: El índice de Exposición al Riesgo Costero (IER) y el Índice de Vulnerabilidad Social (IVS). El índice de Exposición al Riesgo Costero incluye variables biofísicas (topografía y batimetría, exposición al viento y a las olas, potencial del oleaje, tasas de cambio de las líneas costeras y presencia de hábitats costeros). Por su parte, el Índice de Vulnerabilidad Social incluye variables socioeconómicas (crecimiento y densidad poblacional, estándares de calidad de vivienda, saneamiento). Asimismo, evaluaron el papel que cumplen los hábitats costeros en reducir el nivel de exposición a los peligros o riesgos costeros mediante la creación de escenarios, que consideraban la presencia o ausencia de manglares, arrecifes de coral y pastos marinos.

Según este análisis, el 22% de la línea costera de África del este (3.5 millones de personas) presentan altos niveles de exposición a los riesgos costeros. Sin embargo, estas dos cifras podrían aumentar a  39% (aproximadamente, 6.9 millones de personas) en caso de pérdida de manglares, arrecifes de coral y pastos marinos. Las ciudades de Kenia y Tanzania se benefician más de la protección costera natural, dejando a Madagascar y Mozambique con la mayor proporción de sus líneas costeras a un nivel de exposición más alto a los riesgos costeros. En particular, los arrecifes de coral brindan protección a 2.5 millones de personas contra altos niveles de exposición, mayormente, en los grandes centros urbanos.  Actualmente, 17 de 86 distritos costeros de Mozambique, Kenia y Tanzania están considerados como áreas de interés prioritario. Sin embargo, la pérdida de hábitat elevaría este número a 24 distritos costeros de interés prioritario.

Se debe priorizar la recuperación y conservación del hábitat con el fin de fomentar la resiliencia ambiental y social, en áreas con un alto nivel de vulnerabilidad al cambio en la línea costera. Por consiguiente, una evaluación integrada del nivel de vulnerabilidad y exposición a los riesgos costeros, como la que se presenta en este documento, puede ayudar a informar las estrategias de reducción de riesgos y toma de decisiones, incluyendo la asignación de ayuda internacional.

Fuente: Ballesteros, C. & L.S. Esteves. 2021. Integrated Assessment of Coastal Exposure and Social Vulnerability to Coastal Hazards in East Africa (Evaluación integrada del nivel de vulnerabilidad social y exposición a los riesgos costeros en África del este). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-021-00930-5


[1] Expectativa de pérdidas, que podría producir un peligro especifico, en una zona costera y cuya severidad depende del riesgo de vulnerabilidad y exposición al peligro.

[2] Enfoque de gestión ambiental, que reconoce la gama completa de interacciones dentro de un ecosistema, incluidos los seres humanos.


¿Acaso Existe Equilibrio entre el Nivel de Aportación y Demanda de Sedimentos en las Marismas Costeras del Oeste?
Un mayor número de eventos de precipitación extremos pueden suministrar una mayor cantidad de sedimentos

En la parte norte de la bahía de Humboldt (California, EE.UU.), los impactos del cambio climático son exacerbados por el hundimiento tectónico local. De modo que para que las marismas salinas puedan mantener la elevación de su superficie a la par del aumento del nivel del mar, se requiere una cantidad suficiente de aportación de sedimentos. Por su parte, la modelización y los estudios de campo concuerdan en que las marismas con un alto nivel de aportación de sedimentos son más resilientes ante el aumento del nivel del mar que las marismas con un bajo nivel de aportación. En este estudio, un equipo de investigadores científicos planteó la hipótesis de que los aumentos en la magnitud y frecuencia de las tormentas producirán un aumento en la descarga de sedimentos finos en suspensión, procedentes desde aguas abajo, lo cual puede ayudar a equilibrar el nivel de aportación y demanda de sedimentos en el área.

Los científicos pusieron a prueba su hipótesis, combinando modelos de simulación de caudales con un modelo de transporte de sedimentos y aplicando escenarios de cambio climático[1] para estudiar los impactos potenciales en la descarga de sedimentos desde las fuentes fluviales.  Dichas fuentes incluyen las cuencas locales, que descargan directamente en la bahía de Humboldt y el río Eel (California, EE.UU.), que descarga penachos cargados de sedimentos en la margen costera.

En este estudio, se halló que la mayor parte del transporte de sedimentos finos ocurre durante los caudales máximos, en las cuencas montañosas, que drenan la región de estudio. Según el análisis, la demanda de sedimentos, ocasionada por los efectos combinados del hundimiento tectónico y el aumento del nivel del mar, se puede reducir, al menos, en forma parcial (sino total), bajo futuras condiciones climáticas. Se prevé que los aumentos en la magnitud y frecuencia de los eventos extremos de caudal y precipitaciones produzcan un mayor aumento en el aporte de sedimentos, en la región. Los científicos proyectaron aumentos en el aporte de sedimentos en suspensión a las cuencas locales de 27% y al río Eel de 53%, a mediados de siglo, y de 58% y 99%, respectivamente, a fines de siglo.

El presente estudio muestra que algunas zonas costeras, con un aumento creciente en el aporte de sedimentos, procedentes de fuentes fluviales, pueden ser más resilientes al aumento del nivel del mar. Por consiguiente, se puede usar las proyecciones locales del aporte de sedimentos, bajo futuras condiciones climáticas, para orientar la aplicación de estrategias de adaptación y evaluar la disponibilidad de sedimentos para implementar soluciones ambientales basadas en el manejo y control de sedimentos, tales como la acreción natural de las marismas, con el fin de generar resiliencia ante el aumento del nivel del mar.

Fuente: Curtis, J.A. et al. 2021. Amplified Impact of Climate Change on Fine-Sediment Delivery to a Subsiding Coast, Humboldt Bay, California (Impacto ampliado del cambio climático en el suministro de sedimentos finos en una costa en hundimiento, bahía de Humboldt, California). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-021-00938-x


[1] Representación del clima futuro, que sirve para comprender la respuesta de los sistemas sociales y medioambientales al futuro cambio climático.


Capturando la Naturaleza Dinámica de las Islas Barrera[1]
Es de vital importancia estudiar, no solo las ganancias y pérdidas de hábitat, sino también las fluctuaciones del hábitat

Las islas barrera son ecosistemas de naturaleza dinámica, que experimentan cambios graduales por efecto de las olas, las corrientes y las mareas. Sin embargo, aunque estos sistemas contribuyen a reducir el impacto de las mareas de tormenta y la energía de las olas, se prevé que los hábitats de estas islas cambien rápidamente, durante el próximo siglo, debido al aumento acelerado del nivel del mar y a una mayor frecuencia e intensidad en los eventos de tormentas. Diversos estudios han evaluado los cambios en el hábitat[2], examinando el cambio neto a lo largo del tiempo. No obstante, la dinámica espacial también puede ser de importancia

En este estudio y con la finalidad de capturar, completamente, la naturaleza dinámica de las islas barrera, un equipo de investigadores científicos usó un enfoque existente denominado análisis de los componentes del cambio, que puede cuantificar la fluctuación del hábitat, que no contribuye con la ganancia o pérdida neta total del hábitat. El equipo de científicos usó esta herramienta para realizar predicciones de los mapas del hábitat, generados por un esfuerzo de generación de modelización (generación de modelos), previamente publicado, que examinó los efectos del cambio climático, con y sin la restauración de playas y dunas, en la isla Dauphin (Alabama, EE.UU.). En el estudio previo se halló cambios más grandes sin la restauración propuesta, mientras que este nuevo trabajo amplió dichos resultados, cuantificando, en forma explícita, cómo cambió el área de estudio bajo los modelos de los escenarios de cambio. Se halló que la mayor parte de los cambios ocurridos fueron espacialmente complejos, con fluctuaciones del hábitat y cambios en las clasificaciones del hábitat, que estaban ocultos cuando solo se consideraba las ganancias y pérdidas netas totales de las clases individuales de hábitat.  Por ejemplo, cuando la categoría de hábitat de un área cambia (tal como de playa a duna), mientras que el cambio inverso ocurre en otra área, no habría un cambio neto en cantidad en las dos categorías de hábitat.

La información adicional, proporcionada por el análisis de los componentes del cambio – bien sea aplicada a los mapas del hábitat, históricos y contemporáneos, o a las predicciones de los mapas del hábitat, generados por los modelos – contribuirá a evaluar mejor la efectividad de las acción+es de restauración y a realizar observaciones más agudas sobre cómo los hábitats de estas islas están cambiando, para colaborar con la toma de decisiones complejas sobre la gestión de los recursos naturales en la naturaleza dinámica y evolutiva de las islas barrera.

Fuente: Enwright, N.M. et al. 2021. Assessing Habitat Change and Migration of Barrier Islands (Evaluando el cambio en el hábitat y la migración de las islas barrera) Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-021-00971-w


[1] Accidente geográfico costero y tipo de sistema de dunas, que se forman paralelas a la costa continental, por acción de las olas y las mareas.

[2] También se le denomina modificación del hábitat. Cambio en las condiciones medioambientales locales en las que vive un organismo concreto y que puede ocurrir de forma natural o inducida por la actividad humana.


Manejo del Nitrógeno mediante el Empleo de Ostras
¿Acaso en las estrategias de eliminación de nitrógeno se debe considerar el uso de moluscos bivalvos para estimular la desnitrificación?

La contaminación por nitrógeno antropogénico en los ecosistemas acuáticos, que puede ocasionar signos de eutrofización de las aguas como la proliferación de algas nocivas (PAN) y bajas condiciones de oxígeno (hipoxia), constituye una de las principales amenazas a los ecosistemas costeros a nivel mundial. No obstante, las estrategias tradicionales destinadas a reducir la carga excesiva de nitrógeno en la fuente, son difíciles de implementar y no siempre son suficientes para satisfacer los objetivos de reducción. Un enfoque in situ, que implica el uso de valiosos moluscos marinos como las ostras y las almejas, puede complementar e, incluso, mejorar la rentabilidad de los esfuerzos tradicionales de control de la carga excesiva de nitrógeno en la fuente.

Los moluscos bivalvos, tales como las ostras, se alimentan por filtración, eliminando el nitrógeno directamente de la columna de agua mediante la captura, ingestión y asimilación de las partículas en suspensión, que contienen nitrógeno. Posteriormente, el nitrógeno secuestrado se puede eliminar del sistema mediante la cosecha. No obstante, los moluscos bivalvos también generan biodepósitos[1], que crean ambientes con condiciones propicias para la eliminación de nitrógeno mediante desnitrificación microbiana, proceso efectuado por bacterias desnitrificantes anaeróbicas, que transforman el nitrógeno reactivo en gas dinitrógeno no reactivo. Esto constituye otra vía para la eliminación del exceso de nitrógeno mediante el empleo de moluscos bivalvos. Asimismo, los microorganismos presentes en el tracto intestinal y en las valvas de esos moluscos también pueden estimular la desnitrificación.

Según un nuevo resumen, que estudia las oportunidades y retos de la desnitrificación mediante el empleo de ostras, la eliminación del exceso de nitrógeno, por medio de la desnitrificación, puede ser un complemento importante de la cosecha de biomasa. Sin embargo, a pesar de esto, la mejora del proceso de desnitrificación mediante el empleo de moluscos bivalvos, rara vez, se ha incluido en las políticas de calidad del agua. Asimismo, los autores sostienen que incentivar estas prácticas in situ podría ayudar a integrarlas en los programas existentes de manejo del nitrógeno. Adicionalmente, las agencias de gobierno de los Estados Unidos de Norteamérica, responsables de implementar las cargas diarias máximas totales, por lo general, consideran beneficios secundarios, además de la reducción de la carga excesiva de nitrógeno. Los arrecifes de ostras limpian el agua, estabilizan la línea costera  y sirven de hábitat a los peces e invertebrados marinos. 

Fuente: Rose, J.M. et al. 2021. Opportunities and Challenges for Including Oyster-Mediated Denitrification in Nitrogen Management Plans (Oportunidades y retos para incluir la desnitrificación mediante el empleo de ostras en los planes de manejo del nitrógeno). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-021-00936-z


[1] Heces y pseudoheces, que los organismos filtradores generan y depositan en el sedimento, contribuyendo a reducir la carga de nitrógeno antropogénico y fomentando una mayor producción de vegetación bentónica mediante fertilización.