Coastal & Estuarine Science News (CESN)

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Mayo 2020 (Español)

Contents

Modelando los Beneficios de la Restauración de Marismas Costeras en el Golfo de México
Las Marismas Continúan Brindando Servicios de Eliminación de Nitrógeno a pesar del Derrame de Petróleo
Imágenes Satelitales Brindan Cuadros Sinópticos de los Daños ocasionados por el Huracán y de la Recuperación
¿Acaso la Adopción de Estrategias de Conservación Puede Reducir los Riesgos de Inundación en las Ciudades Costeras?

Modelando los Beneficios de la Restauración de Marismas Costeras en el Golfo de México

Uso de información regional para predecir los beneficios ecológicos y establecer metas de restauración adecuadas

Como consecuencia del daño ambiental ocasionado por el derrame de petróleo de la plataforma Deepwater Horizon, se destinará billones de dólares para la restauración del hábitat costero, en el golfo de México.  El modelo de Análisis de Equivalencia de Recursos^[1] (AER) se usa, con frecuencia, para evaluar los daños a los recursos y determinar el tipo y la cantidad de restauración que se requiere para compensar los daños ocasionados. Este modelo cuantifica  tanto los recursos naturales perdidos como los beneficios ecológicos previstos de los proyectos de restauración. Sin embargo, a pesar del amplio uso de los AERs, sólo existen unas cuantas publicaciones detalladas.

En este estudio de caso, los investigadores concibieron un método, basado en el análisis de equivalencia de recursos, para cuantificar los beneficios ecológicos previstos, asociados con los proyectos de restauración de marismas, con la finalidad de ayudar a establecer metas de restauración realistas. Para demostrar la utilidad de su modelo AER, los investigadores cuantificaron los beneficios ecológicos asociados con un proyecto hipotético de creación de marismas, de 20 años, usando material dragado, en la bahía de Barataria (Luisiana, EE.UU.), la cual sufrió un gran impacto ocasionado por el derrame de petróleo ocurrido en el 2010. El equipo de investigadores ingresó la información existente sobre los componentes representativos de la comunidad de la marisma, incluyendo la vegetación (cubierta vegetal, biomasa aérea y subterránea) y la abundancia de especies indicadoras^[2] (caracoles de marisma salina^[3] y anfípodos^[4]), así como las tasas de recuperación de dichas especies tras la restauración, en una típica marisma salina del estado de Luisiana.

Los hallazgos de este estudio muestran que las trayectorias de recuperación de cada uno de los componentes del ecosistema de la marisma fueron importantes impulsores de los beneficios modelados, asociados con la restauración de las marismas salinas. Asimismo, cada componente se recuperó a un ritmo diferente. Por ejemplo, la biomasa aérea y la abundancia de anfípodos aumentó, inmediatamente, después de la restauración y los beneficios, generalmente, se mantuvieron estables en el tiempo, aunque la abundancia de anfípodos nunca se recuperó completamente. Por el contrario, la biomasa subterránea aumentó, lentamente, a lo largo de toda la duración del proyecto.

Este método se puede adaptar a las marismas de cualquier lugar. Asimismo, también podría incorporar otros parámetros específicos del lugar, tales como las trayectorias de recuperación del suelo, las aves o los artrópodos terrestres. Los modelos de análisis de equivalencia de recursos pueden ayudar a los encargados de la restauración costera a sintetizar la información existente para realizar supuestos informados sobre los beneficios ecológicos asociados con sus proyectos de restauración de humedales.

Fuente: Fricano, G.F. et al. 2020. Modeling Coastal Marsh Restoration Benefits in the Northern Gulf of Mexico (Modelando los beneficios ecológicos  de la restauración de las marismas costeras en el norte del golfo de México). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-020-00706-3

Las Marismas Continúan Brindando Servicios de Eliminación de Nitrógeno a pesar del Derrame de Petróleo

El ciclo del nitrógeno se recuperó tras el derrame de petróleo del Deepwater Horizon

Situadas entre el ambiente terrestre y marino, las marismas salinas captan el nitrógeno antes de que ingrese a aguas costeras, donde puede ocasionar problemas como la hipoxia y las proliferaciones algales nocivas (PAN). En el proceso de desnitrificación, los microorganismos del suelo eliminan el nitrógeno antropogénico (proveniente de fuentes como los fertilizantes a base de nitrógeno y la quema de combustibles fósiles) convirtiendo el nitrato en gas nitrógeno.

En este estudio, basado en un trabajo realizado en el 2012, en los mismos sitios, los investigadores estudiaron cuatro marismas (dos marismas que fueron expuestas al derrame de petróleo y dos que no fueron expuestas), localizadas en la bahía de Terrebonne (Luisiana, EE.UU.), del 2013 al 2014, con la finalidad de ver si el derrame de petróleo de la plataforma Deepwater Horizon (DWH) afectó los servicios ecosistémicos de eliminación de nitrógeno provistos por las marismas salinas. Durante el curso de un año, los investigadores midieron las propiedades físicas y químicas del suelo, los potenciales de nitrificación^[1] y desnitrificación y la abundancia de arqueas (Archaea) y bacterias, microorganismos oxidantes de amoniaco, que intervienen en el ciclo del nitrógeno.

Aunque los hallazgos del estudio muestran patrones estacionales y variabilidad en todos los sitios de muestreo, el análisis no mostró diferencias en el potencial de nitrificación o desnitrificación entre las marismas, que fueron expuestas y las que no fueron expuestas al derrame de petróleo. Esto podría ser un indicio de la recuperación de las marismas, ya que otros estudios han reportado que el ciclo microbiano del nitrógeno es, inicialmente, afectado por la presencia de petróleo. No obstante, los investigadores advierten que estos resultados también podrían reflejar la pérdida de suelo de la marisma, expuesto al derrame (sedimento oleoso), debido a una rápida erosión.

Independientemente de la razón, la buena noticia es que el derrame de petróleo del DWH no tuvo un efecto, a largo plazo, en el servicio ecosistémico de eliminación de nitrógeno, que brindan las marismas salinas. No obstante, la pérdida de suelo costero a lo largo del golfo de México – acelerada, considerablemente, por el derrame de petróleo – es rápida y constante y, conjuntamente con la pérdida de las marismas, también, se perderán los servicios ecosistémicos que brindan.

Fuente: Schutte, C.A. et al. 2020. No Evidence for Long-term Impacts of Oil Spill Contamination on Salt Marsh Soil Nitrogen Cycling Processes (No existe evidencia de impactos, a largo plazo, a raíz de la contaminación ocasionada por el derrame de petróleo en los procesos del ciclo del nitrógeno, en el suelo de la marisma salina). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-020-00699-z

Imágenes Satelitales Brindan Cuadros Sinópticos de los Daños ocasionados por el Huracán y de la Recuperación

Las series temporales de imágenes satelitales de alta resolución permiten comprender los efectos de la tormenta

Los ciclones tropicales son conocidos por su gran potencial para ocasionar daños ecológicos, pero aún dentro de la trayectoria de su núcleo, la intensidad del daño puede variar considerablemente. Las imágenes satelitales de alta resolución no sólo sirven para observar los cambios ambientales ocurridos, inmediatamente, después del paso de un huracán, sino que, lo que es más importante, también permiten monitorear, a largo plazo, la supervivencia de los humedales.

En este estudio, los investigadores recopilaron una serie de imágenes temporales (libres de nubes) , que fueron tomadas por los satélites Sentinel 2 (3 imágenes se tomaron en el año previo a la tormenta y 13, por 19 meses después de la tormenta) con la finalidad de estudiar los cambios en la vegetación, en los Cayos de la Florida (EE.UU.) tras el paso del huracán Irma de categoría 4, en septiembre de 2017. En estas imágenes satelitales, proporcionadas con una resolución espacial de 10 metros, el equipo de investigadores comparó la densidad de hojas usando un Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada^[1] (IVDN), conjuntamente con información de campo e imágenes tomadas por drones.

En la primera imagen, posterior a la tormenta, tomada 23 días después del paso del huracán, se pudo observar que los árboles sufrieron un daño físico significativo. La severidad de los daños ocasionados a la vegetación varió en toda el área, pero el mayor daño ocurrió en las islas situadas justo al este del ojo del huracán. Asimismo, las series temporales de imágenes satelitales muestran un importante rebrote de múltiples tipos de vegetación tierra adentro (tales como especies de madera dura y palmeras), en los primeros tres meses. No obstante, la tormenta ocasionó una gran mortalidad en especies de manglares como el mangle negro (Avicennia germinans) y el mangle rojo (Rhizophora mangle), los cuales continuaron disminuyendo, progresivamente, durante los primeros cuatro a cinco meses después de la tormenta. Asimismo, algunas áreas aún mostraban un 90% en la mortalidad de los árboles, 19 meses después de la tormenta.

La técnica de tomar fotografías de un área de estudio tan grande mediante la aerofotogrametría sería muy costoso. Además, es difícil realizar inspecciones de campo en áreas inaccesibles. Si bien el muestreo de campo es necesario para una adecuada verificación en terreno (realidad del terreno^[2]), la teledetección de imágenes satelitales de alta resolución permite rastrear el área de estudio, a escalas que, de otro modo, sería imposible – un enfoque que podría usarse ampliamente para monitorear, no solo las tormentas, sino también el éxito de la restauración o la respuesta de los humedales ante el aumento del nivel del mar.

Fuente: Svejkovsky, J. et al. 2020. Satellite Image-Based Time Series Observations of Vegetation Response to Hurricane Irma in the Lower Florida Keys (Observaciones de las series temporales de imágenes satelitales de la respuesta de la vegetación ante el impacto del huracán Irma en la parte baja de los Cayos de la Florida). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-020-00701-8

¿Acaso la Adopción de Estrategias de Conservación Puede Reducir los Riesgos de Inundación en las Ciudades Costeras?

La importancia de adoptar una estrategia de protección basada en la naturaleza en los “puntos calientes” urbanos

Aunque la construcción de estructuras de protección costera como las represas y los diques permiten que las ciudades costeras enfrenten los riesgos asociados con la erosión y el aumento de las inundaciones, la adopción de estrategias de protección y restauración de los hábitats costeros resulta, comparativamente, económico y podría ayudar a las poblaciones más vulnerables y propensas a las inundaciones, a nivel mundial.

En este estudio, dos investigadores evaluaron 136 ciudades costeras, con más de un millón de habitantes, utilizando un sistema de información geográfico (SIG) e información previamente publicada sobre la batimetría y la topografía, con el fin de evaluar el potencial que tiene la adopción de estrategias o soluciones basadas en la naturaleza^[1] (SbN) para la reducción de los riesgos de inundación.  En cada caso, midieron la extensión de los bosques de manglares, marismas salinas, praderas de pastos marinos y arrecifes de coral presentes a lo largo de las trayectorias más probables, que siguieron las mareas de tempestad,  provenientes del mar abierto.

La gran mayoría de las ciudades estudiadas poseían hábitats costeros que podían ofrecer cierto tipo de protección contra los riesgos de inundación. En las grandes ciudades, localizadas en grandes deltas, tales como Guangzhou (China), Guayaquil (Ecuador), Khulna (Bangladesh), Nueva Orleans (EE. UU.) y Hồ Chí Minh (Vietnam), la implementación de estrategias de conservación de los ecosistemas de manglares y marismas serían un valioso complemento   para las estructuras de protección artificial. Por el contrario, 35 ciudades se encuentran ubicadas a lo largo de la costa o en antiguos humedales, recuperados para uso humano, con poco o nulo espacio entre ellas y el mar. Entre estas ciudades se encuentran Ámsterdam, Londres, Montreal, Nueva York y Tokio. Estas ciudades dependen de las soluciones tradicionales de ingeniería (soluciones grises) o, en caso de que exista espacio disponible, se puede optar por soluciones híbridas, es decir, una combinación de soluciones grises^[2] (estructuras de protección artificial) y soluciones basadas en la naturaleza (creación de hábitats costeros).

Se recomienda realizar estudios más detallados, a nivel local, con el fin de evaluar la efectividad de la restauración (o, incluso, creación) de ecosistemas costeros como una estrategia de protección para reducir los riesgos de inundación. No obstante, además de la sostenibilidad, a largo plazo, las soluciones basadas en la conservación de los ecosistemas costeros también podrían ofrecer servicios ecosistémicos beneficiosos, tales como la captura de carbono, la producción de pesca y la regulación de la calidad del agua.

Fuente: Van Coppenolle, R. et al. 2020. Identifying Ecosystem Surface Areas Available for Nature-Based Flood Risk Mitigation in Coastal Cities Around the World (Identificando las áreas de los ecosistemas para la implementación de estrategias de conservación basadas en la naturaleza con el fin de reducir los riesgos de inundación en las ciudades costeras, a nivel mundial). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-020-00718-z