Un ecosistema costero marino es un ecosistema marino que se produce donde la tierra se encuentra con el océano. En todo el mundo hay alrededor de 620.000 kilómetros (390.000 millas) de costa. Los hábitats costeros se extienden hasta los márgenes de las plataformas continentales y ocupan alrededor del 7 por ciento de la superficie del océano. Los ecosistemas costeros marinos incluyen muchos tipos muy diferentes de hábitats marinos , cada uno con sus propias características y composición de especies. Se caracterizan por altos niveles de biodiversidad y productividad.
Otros ejemplos son los arrecifes de coral y las praderas marinas , que se encuentran en aguas costeras cálidas y poco profundas. Los arrecifes de coral prosperan en aguas pobres en nutrientes en costas de alta energía que son agitadas por las olas. Son ecosistemas submarinos formados por colonias de pequeños animales llamados pólipos de coral . Estos pólipos secretan esqueletos duros de carbonato de calcio que se acumulan con el tiempo, creando estructuras submarinas complejas y diversas. Estas estructuras funcionan como algunos de los ecosistemas con mayor biodiversidad del planeta, proporcionando hábitat y alimento para una gran variedad de organismos marinos. Las praderas marinas pueden estar adyacentes a los arrecifes de coral. Estas praderas son pastizales submarinos poblados por plantas marinas con flores que proporcionan hábitats de cría y fuentes de alimento para muchas especies de peces, cangrejos y tortugas marinas , así como dugongos . En aguas ligeramente más profundas se encuentran los bosques de algas , ecosistemas submarinos que se encuentran en aguas frías y ricas en nutrientes, principalmente en regiones templadas. En estos bosques predominan las algas pardas de gran tamaño llamadas kelp , un tipo de alga que crece varios metros de altura y crea bosques submarinos densos y complejos. Los bosques de kelp proporcionan hábitats importantes para muchas especies de peces, nutrias marinas y erizos de mar .
Directa e indirectamente, los ecosistemas costeros marinos proporcionan una amplia gama de servicios ecosistémicos para los seres humanos, como el reciclaje de nutrientes y elementos , y la purificación del agua mediante el filtrado de contaminantes. Secuestran carbono como amortiguador contra el cambio climático . Protegen las costas reduciendo los impactos de las tormentas, reduciendo la erosión costera y moderando los fenómenos extremos. Proporcionan viveros esenciales y zonas de pesca para la pesca comercial . Proporcionan servicios recreativos y apoyan el turismo. Estos ecosistemas son vulnerables a diversas perturbaciones antropogénicas y naturales, como la contaminación , la sobrepesca y el desarrollo costero, que tienen impactos significativos en su funcionamiento ecológico y los servicios que brindan. El cambio climático está afectando a los ecosistemas costeros con el aumento del nivel del mar , la acidificación de los océanos y el aumento de la frecuencia e intensidad de las tormentas. Cuando los ecosistemas costeros marinos se dañan o destruyen, puede haber graves consecuencias para las especies marinas que dependen de ellos, así como para la salud general del ecosistema oceánico. Se están realizando algunos esfuerzos de conservación para proteger y restaurar los ecosistemas costeros marinos, como el establecimiento de áreas marinas protegidas y el desarrollo de prácticas pesqueras sostenibles .
La Tierra tiene aproximadamente 620.000 kilómetros (390.000 mi) de costa. Los hábitats costeros se extienden hasta los márgenes de las plataformas continentales , ocupando alrededor del 7 por ciento del área de los océanos de la Tierra. [1] Estos mares costeros son sistemas altamente productivos, que brindan una variedad de servicios ecosistémicos a la humanidad, como el procesamiento de efluentes de nutrientes de la tierra y la regulación del clima. [2] Sin embargo, los ecosistemas costeros están amenazados por presiones inducidas por el hombre, como el cambio climático y la eutrofización . En la zona costera, los flujos y transformaciones de nutrientes y carbono que sostienen las funciones y servicios de los ecosistemas costeros están fuertemente regulados por procesos biológicos y químicos bentónicos (es decir, que ocurren en el fondo marino ). [2]
Los sistemas costeros también contribuyen a la regulación del clima y los ciclos de nutrientes , al procesar eficientemente las emisiones antropogénicas de la tierra antes de que lleguen al océano. [3] [4] [5] [6] El alto valor de estos servicios ecosistémicos es obvio considerando que una gran proporción de la población mundial vive cerca de la costa. [7] [8] [2]
En la actualidad, los mares costeros de todo el mundo están experimentando importantes cambios ecológicos impulsados por presiones inducidas por el hombre, como el cambio climático, los aportes de nutrientes antropogénicos, la sobrepesca y la propagación de especies invasoras . [9] [10] En muchos casos, los cambios alteran las funciones ecológicas subyacentes hasta tal punto que se alcanzan nuevos estados y se desplazan las líneas de base . [11] [12] [2]
En 2015, las Naciones Unidas establecieron 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible con el objetivo de alcanzar ciertas metas para 2030. Su declaración de misión para su decimocuarto objetivo, Vida submarina , es "conservar y utilizar de manera sostenible los océanos, los mares y los recursos marinos para el desarrollo sostenible". [13] Las Naciones Unidas también han declarado 2021-2030 como el Decenio de las Naciones Unidas para la Restauración de los Ecosistemas , pero la restauración de los ecosistemas costeros no está recibiendo la atención adecuada. [14]
Hábitats costeros
Zona intermareal
Zonas intermareales
Las zonas intermareales son las áreas que son visibles y están expuestas al aire durante la marea baja y cubiertas por agua salada durante la marea alta. [15] Hay cuatro divisiones físicas de la zona intermareal y cada una tiene sus características y vida silvestre distintivas. Estas divisiones son la zona de rociado, la zona intermareal alta, la zona intermareal media y la zona intermareal baja. La zona de rociado es un área húmeda a la que generalmente solo llega el océano y se sumerge solo durante las mareas altas o las tormentas. La zona intermareal alta está sumergida durante la marea alta, pero permanece seca durante largos períodos entre mareas altas. [15] Debido a la gran variación de condiciones posibles en esta región, está habitada por una vida silvestre resistente que puede soportar estos cambios, como percebes, caracoles marinos, mejillones y cangrejos ermitaños. [15] Las mareas fluyen sobre la zona intermareal media dos veces al día y esta zona tiene una mayor variedad de vida silvestre. [15] La zona intermareal baja está sumergida casi todo el tiempo excepto durante las mareas más bajas y la vida es más abundante aquí debido a la protección que brinda el agua. [15]
Estuarios
Estuarios
Los estuarios se producen donde hay un cambio notable en la salinidad entre las fuentes de agua salada y agua dulce. Esto se encuentra típicamente donde los ríos se encuentran con el océano o el mar. La vida silvestre que se encuentra dentro de los estuarios es única, ya que el agua en estas áreas es salobre, una mezcla de agua dulce que fluye hacia el océano y agua salada del mar. [16] También existen otros tipos de estuarios que tienen características similares a los estuarios salobres tradicionales. Los Grandes Lagos son un excelente ejemplo. Allí, el agua del río se mezcla con el agua del lago y crea estuarios de agua dulce. [16] Los estuarios son ecosistemas extremadamente productivos de los que dependen muchas especies humanas y animales para diversas actividades. [17] Esto se puede ver en que, de las 32 ciudades más grandes del mundo, 22 están ubicadas en estuarios, ya que brindan muchos beneficios ambientales y económicos, como hábitat crucial para muchas especies y ser centros económicos para muchas comunidades costeras. [17] Los estuarios también brindan servicios ecosistémicos esenciales, como filtración de agua, protección del hábitat, control de la erosión, regulación de gases, ciclo de nutrientes e incluso brindan oportunidades de educación, recreación y turismo a las personas. [18]
Laguna
Lagunas
Las lagunas son áreas que están separadas de aguas más grandes por barreras naturales como arrecifes de coral o bancos de arena. Hay dos tipos de lagunas, lagunas costeras y lagunas oceánicas/atolón. [19] Una laguna costera es, como la definición anterior, simplemente un cuerpo de agua que está separado del océano por una barrera. Una laguna de atolón es un arrecife de coral circular o varias islas de coral que rodean una laguna. Las lagunas de atolón suelen ser mucho más profundas que las lagunas costeras. [20] La mayoría de las lagunas son muy poco profundas, lo que significa que se ven muy afectadas por los cambios en las precipitaciones, la evaporación y el viento. Esto significa que la salinidad y la temperatura varían ampliamente en las lagunas y que pueden tener agua que va desde dulce hasta hipersalina. [20] Las lagunas se pueden encontrar en las costas de todo el mundo, en todos los continentes excepto la Antártida y es un hábitat extremadamente diverso que alberga una amplia gama de especies, incluidas aves, peces, cangrejos, plancton y más. [20] Las lagunas también son importantes para la economía, ya que proporcionan una amplia gama de servicios ecosistémicos, además de ser el hogar de muchas especies diferentes. Algunos de estos servicios incluyen la pesca, el ciclo de nutrientes, la protección contra inundaciones, la filtración del agua e incluso la tradición humana. [20]
Arrecifes
Arrecifes de coral
Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas marinos más conocidos del mundo, siendo el más grande la Gran Barrera de Coral . Estos arrecifes están compuestos por grandes colonias de coral de una variedad de especies que viven juntas. Los corales forman múltiples relaciones simbióticas con los organismos que los rodean. [21] Los arrecifes de coral se están viendo muy afectados por el calentamiento global. Son uno de los ecosistemas marinos más vulnerables. Debido a las olas de calor marinas que tienen altos niveles de calentamiento, los arrecifes de coral corren el riesgo de un gran declive, la pérdida de sus estructuras importantes y la exposición a una mayor frecuencia de olas de calor marinas. [22]
Arrecife de coral
Distribución mundial de la diversidad de corales, manglares y pastos marinos
Un dugongo tímido pero amenazado pasta en una pradera marina, fomentando el rebrote [23]
Los arrecifes de bivalvos brindan protección costera a través del control de la erosión y la estabilización de la línea de costa, y modifican el paisaje físico mediante la ingeniería de ecosistemas , proporcionando así hábitat para las especies mediante interacciones facilitadoras con otros hábitats como las comunidades bentónicas de las planicies de marea , las praderas marinas y las marismas . [24]
Vegetado
Distribución global de praderas marinas, marismas y manglares [25]
Los ecosistemas costeros con vegetación se encuentran en todo el mundo, como se ilustra en el diagrama de la derecha. Las praderas marinas se encuentran desde las frías aguas polares hasta los trópicos. Los bosques de manglares se limitan a las zonas tropicales y subtropicales, mientras que las marismas se encuentran en todas las regiones, pero más comúnmente en las zonas templadas. En conjunto, estos ecosistemas cubren alrededor de 50 millones de hectáreas y proporcionan una amplia gama de servicios ecosistémicos , como producción pesquera, protección de la costa, amortiguación de la contaminación, así como altas tasas de secuestro de carbono . [26] [25]
La pérdida rápida de ecosistemas costeros con vegetación debido al cambio de uso de la tierra ha ocurrido durante siglos y se ha acelerado en las últimas décadas. Las causas de la conversión del hábitat varían a nivel mundial e incluyen la conversión a la acuicultura, la agricultura, la sobreexplotación forestal, el uso industrial, las represas aguas arriba, el dragado, la eutrofización de las aguas suprayacentes, el desarrollo urbano y la conversión a aguas abiertas debido al aumento acelerado del nivel del mar y el hundimiento de las aguas. [26] [25]
Los ecosistemas costeros con vegetación suelen residir sobre sedimentos ricos en materia orgánica que pueden tener varios metros de profundidad y que retienen eficazmente el carbono debido a las condiciones de bajo oxígeno y otros factores que inhiben la descomposición en profundidad. [27] Estas reservas de carbono pueden superar varias veces las de los ecosistemas terrestres, incluidos los bosques. [28] [29] Cuando los hábitats costeros se degradan o se convierten a otros usos de la tierra, el carbono del sedimento se desestabiliza o se expone al oxígeno, y el aumento posterior de la actividad microbiana libera grandes cantidades de gases de efecto invernadero a la atmósfera o la columna de agua . [30] [ 27] [31] [32] [33] [34] Los posibles impactos económicos que surgen de la liberación de carbono azul costero almacenado a la atmósfera se sienten en todo el mundo. Los impactos económicos de las emisiones de gases de efecto invernadero en general se derivan de los aumentos asociados en las sequías, el nivel del mar y la frecuencia de los fenómenos meteorológicos extremos. [35] [25]
Diagrama conceptual de la vegetación estuarina
Servicios ecosistémicos proporcionados por un ecosistema costero con vegetación. [36] Diagrama que muestra la conectividad entre un ecosistema costero con vegetación para el ciclo de vida del camarón peneido , lo que indica que las valoraciones de las áreas de cosecha pueden pasar por alto la importancia crítica dentro del ciclo de vida. [36]
Humedales costeros
Los manglares predominan en las regiones tropicales y las marismas en las regiones templadas [37] [38] La presencia de heladas parece controlar la demarcación: a los manglares no les gustan las heladas. [39] Los manglares dominan Las marismas saladas dominan
Los humedales costeros se encuentran entre los ecosistemas más productivos de la Tierra y generan servicios vitales que benefician a las sociedades humanas de todo el mundo. La estabilización de sedimentos por humedales como marismas y manglares sirve para proteger a las comunidades costeras de las olas de tormenta, las inundaciones y la erosión de la tierra. [40] Los humedales costeros también reducen la contaminación por desechos humanos, [41] [42] eliminan el exceso de nutrientes de la columna de agua, [43] atrapan contaminantes, [44] y secuestran carbono. [45] Además, los humedales cercanos a la costa actúan como hábitats de crianza esenciales y zonas de alimentación para peces de caza , sustentando un grupo diverso de especies económicamente importantes. [46] [47] [48] [49] [50]
Bosques de manglares
Los manglares son árboles o arbustos que crecen en suelos con poco oxígeno cerca de las costas en latitudes tropicales o subtropicales. [51] Son un ecosistema extremadamente productivo y complejo que conecta la tierra y el mar. Los manglares están formados por especies que no están necesariamente relacionadas entre sí y a menudo se agrupan por las características que comparten en lugar de por similitud genética. [52] Debido a su proximidad a la costa, todos han desarrollado adaptaciones como la excreción de sal y la aireación de las raíces para vivir en agua salada y sin oxígeno. [52] Los manglares a menudo se pueden reconocer por su densa maraña de raíces que actúan para proteger la costa al reducir la erosión causada por las mareas de tormenta, las corrientes, las olas y las mareas. [51] El ecosistema de manglares también es una fuente importante de alimento para muchas especies, así como excelente para secuestrar dióxido de carbono de la atmósfera; se estima que el almacenamiento global de carbono en los manglares es de 34 millones de toneladas métricas por año. [52]
Marismas saladas
Las marismas son una transición entre el océano y la tierra, donde se mezclan agua dulce y salada. [53] El suelo de estas marismas suele estar formado por lodo y una capa de material orgánico llamado turba. La turba se caracteriza por ser materia vegetal en descomposición anegada y llena de raíces que a menudo provoca bajos niveles de oxígeno (hipoxia). Estas condiciones hipóxicas provocan el crecimiento de bacterias que también dan a las marismas el olor sulfuroso por el que suelen ser conocidas. [54] Las marismas existen en todo el mundo y son necesarias para los ecosistemas saludables y una economía saludable. Son ecosistemas extremadamente productivos y proporcionan servicios esenciales para más del 75 por ciento de las especies pesqueras y protegen las costas de la erosión y las inundaciones. [54] Las marismas se pueden dividir generalmente en marisma alta, marisma baja y borde de las tierras altas. La marisma baja está más cerca del océano y se inunda en casi todas las mareas, excepto la marea baja. [53] La marisma alta se encuentra entre la marisma baja y el límite de las tierras altas y, por lo general, solo se inunda cuando hay mareas más altas de lo habitual. [53] El límite de las tierras altas es el borde de agua dulce de la marisma y, por lo general, se encuentra a elevaciones ligeramente superiores a las de la marisma alta. Esta región, por lo general, solo se inunda en condiciones climáticas extremas y experimenta condiciones de anegamiento y estrés salino mucho menores que otras áreas de la marisma. [53]
Praderas de pastos marinos
Las praderas marinas forman densas praderas submarinas que se encuentran entre los ecosistemas más productivos del mundo. Proporcionan hábitats y alimentos para una diversidad de vida marina comparable a los arrecifes de coral, entre los que se incluyen invertebrados como camarones y cangrejos, bacalaos y peces planos, mamíferos marinos y aves. Proporcionan refugios para especies en peligro de extinción como caballitos de mar, tortugas y dugongos. Funcionan como hábitats de cría para camarones, vieiras y muchas especies de peces comerciales. Las praderas marinas brindan protección contra tormentas costeras gracias a que sus hojas absorben la energía de las olas cuando golpean la costa. Mantienen las aguas costeras saludables al absorber bacterias y nutrientes, y reducen la velocidad del cambio climático secuestrando dióxido de carbono en los sedimentos del fondo del océano.
Las praderas marinas evolucionaron a partir de algas marinas que colonizaron la tierra y se convirtieron en plantas terrestres, para luego regresar al océano hace unos 100 millones de años. Sin embargo, hoy en día las praderas marinas están siendo dañadas por actividades humanas como la contaminación por escorrentía terrestre, los barcos pesqueros que arrastran dragas o redes de arrastre por las praderas arrancando la hierba, y la sobrepesca que desequilibra el ecosistema. Actualmente, las praderas marinas están siendo destruidas a un ritmo de aproximadamente dos campos de fútbol cada hora.
Pradera de pastos marinos
Bosque de algas
Bosques de algas
Los bosques de algas marinas se encuentran en todo el mundo, en los océanos costeros templados y polares . [55] En 2007, también se descubrieron bosques de algas marinas en aguas tropicales cerca de Ecuador . [56]
Los bosques de algas marinas, formados físicamente por macroalgas pardas , proporcionan un hábitat único para los organismos marinos [57] y son una fuente para comprender muchos procesos ecológicos. Durante el último siglo, han sido el foco de una amplia investigación, en particular en ecología trófica , y siguen provocando ideas importantes que son relevantes más allá de este ecosistema único. Por ejemplo, los bosques de algas marinas pueden influir en los patrones oceanográficos costeros [58] y proporcionar muchos servicios ecosistémicos . [59]
Sin embargo, la influencia de los seres humanos ha contribuido a menudo a la degradación de los bosques de algas . De particular preocupación son los efectos de la sobrepesca en los ecosistemas costeros, que puede liberar a los herbívoros de su regulación normal de la población y dar lugar al pastoreo excesivo de algas y otras algas. [60] Esto puede dar lugar rápidamente a transiciones a paisajes áridos donde persisten relativamente pocas especies. [61] [62] Ya debido a los efectos combinados de la sobrepesca y el cambio climático , los bosques de algas prácticamente han desaparecido en muchos lugares especialmente vulnerables, como la costa este de Tasmania y la costa del norte de California . [63] [64] La implementación de áreas marinas protegidas es una estrategia de gestión útil para abordar estos problemas, ya que puede limitar los impactos de la pesca y proteger el ecosistema de los efectos aditivos de otros factores de estrés ambiental.
Ecología costera
Redes alimentarias costeras
Las aguas costeras incluyen las aguas de los estuarios y las de las plataformas continentales . Ocupan alrededor del 8 por ciento de la superficie total del océano [65] y representan aproximadamente la mitad de toda la productividad oceánica. Los nutrientes clave que determinan la eutrofización son el nitrógeno en las aguas costeras y el fósforo en los lagos. Ambos se encuentran en altas concentraciones en el guano (heces de aves marinas), que actúa como fertilizante para el océano circundante o un lago adyacente. El ácido úrico es el compuesto nitrogenado dominante y durante su mineralización se producen diferentes formas de nitrógeno. [66]
Los ecosistemas, incluso aquellos con fronteras aparentemente distintas, rara vez funcionan independientemente de otros sistemas adyacentes. [67] Los ecologistas reconocen cada vez más los importantes efectos que el transporte de energía y nutrientes entre ecosistemas tiene sobre las poblaciones y comunidades de plantas y animales. [68] [69] Un ejemplo bien conocido de esto es cómo las aves marinas concentran nutrientes derivados del mar en islas de reproducción en forma de heces (guano) que contienen ~15–20% de nitrógeno (N), así como 10% de fósforo. [70] [71] [72] Estos nutrientes alteran drásticamente el funcionamiento y la dinámica de los ecosistemas terrestres y pueden sustentar una mayor productividad primaria y secundaria. [73] [74] Sin embargo, aunque muchos estudios han demostrado el enriquecimiento de nitrógeno de los componentes terrestres debido a la deposición de guano en varios grupos taxonómicos, [73] [75] [76] [77] solo unos pocos han estudiado su retroacción en los ecosistemas marinos y la mayoría de estos estudios se restringieron a regiones templadas y aguas con alto contenido de nutrientes. [70] [78] [79] [80] En los trópicos, los arrecifes de coral se pueden encontrar adyacentes a islas con grandes poblaciones de aves marinas reproductoras, y podrían verse potencialmente afectados por el enriquecimiento local de nutrientes debido al transporte de nutrientes derivados de las aves marinas en las aguas circundantes. Los estudios sobre la influencia del guano en los ecosistemas marinos tropicales sugieren que el nitrógeno del guano enriquece el agua de mar y los productores primarios de los arrecifes. [78] [81] [82]
Los corales constructores de arrecifes tienen necesidades esenciales de nitrógeno y, al prosperar en aguas tropicales pobres en nutrientes [83] donde el nitrógeno es un importante nutriente limitante para la productividad primaria, [84] han desarrollado adaptaciones específicas para conservar este elemento. Su establecimiento y mantenimiento se deben en parte a su simbiosis con dinoflagelados unicelulares, Symbiodinium spp. (zooxantelas), que pueden absorber y retener nitrógeno inorgánico disuelto (amonio y nitrato) de las aguas circundantes. [85] [86] [87] Estas zooxantelas también pueden reciclar los desechos animales y posteriormente transferirlos de vuelta al huésped coral en forma de aminoácidos, [88] amonio o urea. [89] Los corales también pueden ingerir partículas de sedimento ricas en nitrógeno [90] [91] y plancton. [92] [93] La eutrofización costera y el exceso de suministro de nutrientes pueden tener fuertes impactos en los corales, lo que lleva a una disminución del crecimiento esquelético, [86] [94] [95] [96] [82]
Vías de entrada del nitrógeno derivado del guano a las redes alimentarias marinas [82]
Efectos previstos de los depredadores, o la falta de ellos, sobre los servicios ecosistémicos (captura de carbono, protección costera y estabilidad del ecosistema) en las comunidades vegetales costeras. Se predice que los depredadores, a través de interacciones directas e indirectas con los niveles tróficos inferiores , favorecen una mayor absorción de carbono en las plantas y los suelos, protegen las costas de las mareas de tormenta y las inundaciones, y favorecen la estabilidad y la resistencia. [97]
La teoría de la red alimentaria predice que la disminución global actual de los depredadores marinos podría generar consecuencias no deseadas para muchos ecosistemas marinos. En comunidades vegetales costeras, como las algas marinas, las praderas marinas, los bosques de manglares y las marismas, varios estudios han documentado los efectos de largo alcance de los cambios en las poblaciones de depredadores. En todos los ecosistemas costeros, la pérdida de depredadores marinos parece afectar negativamente a las comunidades vegetales costeras y a los servicios ecosistémicos que proporcionan. [97]
La hipótesis del mundo verde predice que la pérdida del control de los depredadores sobre los herbívoros podría resultar en un consumo descontrolado que eventualmente despojaría a un paisaje terrestre o marino de vegetación. [98] Desde el inicio de la hipótesis del mundo verde, los ecologistas han tratado de comprender la prevalencia de los efectos indirectos y alternativos de los depredadores en los niveles tróficos inferiores ( cascadas tróficas ) y su impacto general en los ecosistemas. [99] Múltiples líneas de evidencia sugieren ahora que los depredadores superiores son clave para la persistencia de algunos ecosistemas. [99] [97]
Con una pérdida de hábitat estimada superior al 50 por ciento, las comunidades de plantas costeras se encuentran entre los ecosistemas más amenazados del mundo. [100] [101] [102] Por desolador que sea este número, los depredadores que patrullan los sistemas costeros han tenido mucho peor suerte. Varios taxones depredadores, incluidas especies de mamíferos marinos , elasmobranquios y aves marinas , han disminuido entre un 90 y un 100 por ciento en comparación con las poblaciones históricas. [11] [103] La disminución de los depredadores es anterior a la disminución del hábitat, [11] lo que sugiere que las alteraciones en las poblaciones de depredadores pueden ser un importante impulsor del cambio en los sistemas costeros. [104] [105] [97]
No hay duda de que el colapso de las poblaciones de depredadores marinos es resultado de la sobreexplotación por parte de los seres humanos. Las disminuciones localizadas y las extinciones de depredadores costeros por parte de los seres humanos comenzaron hace más de 40.000 años con la recolección de subsistencia. [106] Sin embargo, para la mayoría de los depredadores marinos de gran tamaño ( ballenas dentadas , grandes peces pelágicos , aves marinas, pinnípedos y nutrias ), el comienzo de sus pronunciados declives globales se produjo durante el siglo pasado, coincidiendo con la expansión de las poblaciones humanas costeras y los avances en la pesca industrial . [11] [107] Tras las disminuciones globales de los depredadores marinos, comenzaron a surgir pruebas de cascadas tróficas en los ecosistemas costeros, [108] [109] [110] [111] con la inquietante constatación de que afectaban a más que solo las poblaciones de niveles tróficos inferiores. [99] [97]
La comprensión de la importancia de los depredadores en las comunidades vegetales costeras se ha visto reforzada por su capacidad documentada para influir en los servicios ecosistémicos. Múltiples ejemplos han demostrado que los cambios en la fuerza o dirección de los efectos de los depredadores en los niveles tróficos inferiores pueden influir en la erosión costera , [112] el secuestro de carbono , [113] [114] y la resiliencia de los ecosistemas . [115] La idea de que la extirpación de los depredadores puede tener efectos de largo alcance en la persistencia de las plantas costeras y sus servicios ecosistémicos se ha convertido en una motivación importante para su conservación en los sistemas costeros. [99] [114] [97]
Ecología del paisaje marino
Ejemplo de conectividad entre diferentes tipos de parches en un paisaje marino tropical y el flujo de servicios ecosistémicos. Los vínculos ecológicos se representan mediante flechas: terrestres (marrón); manglares (verde); pastos marinos (azul); y arrecifes de coral (rojo). También se muestran las posibles reacciones de los impactos humanos (flechas amarillas). [116] [117]
La ecología del paisaje marino es la versión marina y costera de la ecología del paisaje . [118] Actualmente está emergiendo como una ciencia ecológica interdisciplinaria y espacialmente explícita con relevancia para la gestión marina, la conservación de la biodiversidad y la restauración. [117] Los paisajes marinos son espacios oceánicos complejos, moldeados por patrones y procesos dinámicos e interconectados que operan en una variedad de escalas espaciales y temporales. [119] [120] [121] Los rápidos avances en tecnologías geoespaciales y la proliferación de sensores, tanto por encima como por debajo de la superficie del océano, han revelado patrones y procesos ecológicos intrincados y científicamente intrigantes, [122] [123] [124] algunos de los cuales son el resultado de actividades humanas. [125] [126] A pesar del progreso en la recopilación, el mapeo y el intercambio de datos oceánicos, la brecha entre los avances tecnológicos y la capacidad de generar conocimientos ecológicos para la gestión marina y la práctica de la conservación sigue siendo sustancial. [127] [128] Por ejemplo, existen lagunas fundamentales en la comprensión de la estructura espacial multidimensional del mar, [124] [121] [129] y las implicaciones para la salud planetaria y el bienestar humano. [128] Una comprensión más profunda de los vínculos multiescala entre la estructura, la función y el cambio ecológicos respaldará mejor el diseño de estrategias para la conservación de la biodiversidad en todo el sistema y reducirá la incertidumbre en torno a las consecuencias de la actividad humana. Por ejemplo, en el diseño y la evaluación de las áreas marinas protegidas (AMP) y la restauración del hábitat, es importante comprender la influencia del contexto espacial, la configuración y la conectividad, y considerar los efectos de la escala. [130] [131] [132] [133] [117]
Migraciones de peces entre hábitats de arrecifes de coral, macroalgas, pastos marinos y manglares: [134] (a) migraciones de alimentación diurnas y mareales, (b) migración ontogenética de peces juveniles de arrecifes de coral.
La cascada de ecosistemas para estructurar los pasos de inventario y análisis de escenarios en el proceso de planificación espacial marina. [135]
Interacciones entre ecosistemas
Principales interacciones entre manglares, pastos marinos y arrecifes de coral
El diagrama de la derecha muestra las principales interacciones entre manglares, praderas marinas y arrecifes de coral. [136] Los arrecifes de coral, praderas marinas y manglares protegen los hábitats del interior contra tormentas y daños causados por las olas, y participan en un intercambio trisistémico de peces e invertebrados móviles. Los manglares y las praderas marinas son fundamentales para regular los flujos de sedimentos, agua dulce y nutrientes hacia los arrecifes de coral. [136]
El diagrama que aparece a continuación muestra las ubicaciones en las que existen manglares, arrecifes de coral y praderas marinas a una distancia de un kilómetro entre sí. La intersección amortiguada entre los tres sistemas proporciona tasas relativas de coocurrencia a escala global. Las regiones en las que los sistemas se cruzan fuertemente incluyen América Central (Belice), el Caribe, el Mar Rojo, el Triángulo de Coral (particularmente Malasia), Madagascar y la Gran Barrera de Coral. [136]
Sinergias de servicios ecosistémicos entre manglares, pastos marinos y arrecifes de coral [136]
El diagrama de la derecha ilustra gráficamente las sinergias de los servicios ecosistémicos entre los manglares, las praderas marinas y los arrecifes de coral. Los servicios ecosistémicos que brindan los arrecifes intactos, las praderas marinas y los manglares son sumamente valiosos y se potencian mutuamente. La protección costera (atenuación de tormentas y olas) mantiene la estructura de los ecosistemas adyacentes y los servicios ecosistémicos asociados, en una dirección de costa a costa. Las pesquerías se caracterizan por la presencia de especies migratorias y, por lo tanto, la protección de las pesquerías en un ecosistema aumenta la biomasa de peces en otros. El turismo se beneficia de la protección costera y de la salud de las pesquerías en múltiples ecosistemas. Aquí no trazamos conexiones dentro de los ecosistemas para enfatizar mejor las sinergias entre sistemas. [136]
Ecología de redes
Red alimentaria intermareal que destaca los nodos y vínculos de (A) la pesca artesanal y (B) el plancton [137]
Para complicar las cosas, la eliminación de biomasa del océano ocurre simultáneamente con otros múltiples factores estresantes asociados al cambio climático que comprometen la capacidad de estos sistemas socioecológicos para responder a las perturbaciones. [138] [139] [140] Además de la temperatura de la superficie del mar, el cambio climático también afecta muchas otras características físico-químicas de las aguas costeras marinas (estratificación, acidificación, ventilación) [141] [142] así como los regímenes de viento que controlan la productividad del agua superficial a lo largo de los ecosistemas de surgencia costera productiva. [143] [144] [145] [146] [147] Los cambios en la productividad de los océanos se reflejan en cambios en la biomasa del plancton. El plancton contribuye aproximadamente con la mitad de la producción primaria global, sustenta las redes alimentarias marinas, influye en el proceso biogeoquímico en el océano y afecta fuertemente a la pesca comercial. [148] [149] [150] De hecho, se espera una disminución general en la productividad del plancton marino a escala global. [142] [148] [151] Durante las últimas dos décadas ya se han producido aumentos y disminuciones a largo plazo de la productividad del plancton [152] [153] a lo largo de extensas regiones del ecosistema de surgencia de Humboldt frente a la costa de Chile, y se espera que se propaguen hacia las redes alimentarias pelágicas y bentónicas. [137]
La ecología de redes ha avanzado en la comprensión de los ecosistemas al proporcionar un marco poderoso para analizar las comunidades biológicas. [154] Estudios previos utilizaron este marco para evaluar la robustez de la red alimentaria frente a las extinciones de especies, definidas como la fracción de especies iniciales que permanecen presentes en el ecosistema después de una extinción primaria. [155] [ 156] [157] [158] [159] [160] [161] [162] Estos estudios mostraron la importancia para la persistencia de la red alimentaria de especies altamente conectadas (independientemente de la posición trófica), [155] [158] [163] especies basales, [156] y especies altamente conectadas que, al mismo tiempo, apoyan tróficamente a otras especies altamente conectadas. [159] La mayoría de estos estudios utilizaron un enfoque estático, que se deriva de la teoría de redes y analiza los impactos de los cambios estructurales en las redes alimentarias representadas por nodos (especies) y enlaces (interacciones) que conectan nodos, pero ignora las fortalezas de las interacciones y la dinámica poblacional de las especies que interactúan. [155] Otros estudios utilizaron un enfoque dinámico, que considera no sólo la estructura e intensidad de las interacciones en una red alimentaria, sino también los cambios en las biomasas de las especies a través del tiempo y los efectos indirectos que estos cambios tienen sobre otras especies. [156] [157] [164] [165] [166] [137]
Biogeoquímica costera
Procesos de la vegetación y la fauna que controlan los flujos biogeoquímicos bentónicos. [2] Flechas blancas: flujos de solutos, flechas negras: flujos de partículas. Producción primaria: captación de nutrientes y CO2 y liberación de oxígeno (1), sedimentación mejorada y estabilización de sedimentos por productores primarios bentónicos (2), captación de alimentos (3), egestión/biodeposición de heces (4), excreción y respiración de nutrientes (5), y bioturbación, incluyendo bioirrigación (6) y mezcla de sedimentos (7).Procesos de origen y sumidero de biomasa de animales bentónicos [2] relacionados con los ciclos del carbono, nitrógeno, fósforo y oxígeno. POM = materia orgánica particulada . DIN, DIP = nitrógeno inorgánico disuelto y fósforo respectivamente.
A nivel mundial, la eutrofización es uno de los principales problemas ambientales de los ecosistemas costeros. Durante el último siglo, los aportes fluviales anuales de nitrógeno y fósforo a los océanos han aumentado de 19 a 37 megatoneladas de nitrógeno y de 2 a 4 megatoneladas de fósforo. [167] A nivel regional, estos aumentos fueron incluso más sustanciales, como se observó en los Estados Unidos, Europa y China. En el Mar Báltico, las cargas de nitrógeno y fósforo aumentaron aproximadamente en un factor de tres y seis, respectivamente. [168] El flujo de nitrógeno fluvial ha aumentado en un orden de magnitud a las aguas costeras de China en treinta años, mientras que la exportación de fósforo se ha triplicado entre 1970 y 2000. [169] [170] [2]
Los esfuerzos para mitigar la eutrofización a través de la reducción de la carga de nutrientes se ven obstaculizados por los efectos del cambio climático . [10] Los cambios en las precipitaciones aumentan la escorrentía de N, P y carbono (C) de la tierra, lo que junto con el calentamiento y el aumento de la disolución de CO 2 alteran los ciclos acoplados de nutrientes y carbono marinos. [171] [172] [2]
A diferencia del océano abierto , donde el ciclo biogeoquímico está dominado en gran medida por procesos pelágicos impulsados principalmente por la circulación oceánica , en la zona costera , los procesos pelágicos y bentónicos interactúan fuertemente y son impulsados por un entorno físico complejo y dinámico. [173] La eutrofización en las zonas costeras conduce a cambios hacia algas oportunistas de rápido crecimiento y, en general, a una disminución de la macrovegetación bentónica debido a la disminución de la penetración de la luz, el cambio de sustrato y más sedimentos reductores. [174] [175] El aumento de la producción y el calentamiento de las aguas han provocado una expansión de la hipoxia en el fondo marino con la consiguiente pérdida de fauna bentónica . [176] [177] Los sistemas hipóxicos tienden a perder muchos organismos superiores de larga vida y los ciclos biogeoquímicos suelen estar dominados por procesos bacterianos bentónicos y una rápida renovación pelágica. [178] Sin embargo, si no se produce hipoxia, la fauna bentónica tiende a aumentar en biomasa con la eutrofización. [179] [180] [181] [2]
Los cambios en la biota bentónica tienen impactos de largo alcance en los ciclos biogeoquímicos en la zona costera y más allá. En la zona iluminada , los micrófitos y macrófitos bentónicos median los flujos biogeoquímicos a través de la producción primaria , el almacenamiento de nutrientes y la estabilización de sedimentos y actúan como hábitat y fuente de alimento para una variedad de animales, como se muestra en el diagrama de la izquierda arriba. Los animales bentónicos contribuyen a las transformaciones biogeoquímicas y los flujos entre el agua y los sedimentos tanto directamente a través de su metabolismo como indirectamente al reelaborar físicamente los sedimentos y sus aguas intersticiales y estimular los procesos bacterianos. El pastoreo de materia orgánica pelágica y la biodeposición de heces y pseudoheces por la fauna que se alimenta por suspensión aumenta las tasas de sedimentación de materia orgánica. [182] [183] Además, los nutrientes y el carbono se retienen en la biomasa y se transforman de formas orgánicas a inorgánicas a través de procesos metabólicos. [184] [181] [185] La bioturbación , que incluye la reutilización de sedimentos y las actividades de ventilación de madrigueras ( bioirrigación ), redistribuye partículas y solutos dentro del sedimento y mejora los flujos de solutos sedimento-agua. [186] [187] La bioturbación también puede mejorar la resuspensión de partículas, un fenómeno denominado "biorresuspensión". [188] En conjunto, todos estos procesos afectan las condiciones físicas y químicas en la interfaz sedimento-agua, [189] e influyen fuertemente en la degradación de la materia orgánica. [190] Cuando se amplían a nivel de ecosistema, dichas condiciones modificadas pueden alterar significativamente el funcionamiento de los ecosistemas costeros y, en última instancia, el papel de la zona costera en el filtrado y la transformación de nutrientes y carbono. [2]
Los impactos humanos directos y el conjunto completo de impulsores del cambio global son la principal causa de extinción de especies en los ecosistemas del Antropoceno , [191] [106] con consecuencias perjudiciales para el funcionamiento de los ecosistemas y sus servicios a las sociedades humanas. [192] [193] La crisis pesquera mundial es una de esas consecuencias, que afecta a las estrategias pesqueras, las regiones oceánicas y las especies, e incluye a los países que tienen poca regulación y a los que han implementado estrategias de cogestión basadas en derechos para reducir la sobreexplotación . [194] [195] [196] [197] [137]
Chile ha sido uno de los países que ha implementado Derechos de Uso Territorial (DUTP) [198] [199] en una escala geográfica sin precedentes para gestionar los diversos recursos bentónicos costeros utilizando una estrategia de cogestión. [200] [201] Estos DUTP se utilizan para la pesca artesanal. Más de 60 especies bentónicas costeras son cosechadas activamente por estas pesquerías artesanales, [202] con especies que se extraen de hábitats intermareales y submareales poco profundos. [203] [204] El sistema chileno de DUTP trajo mejoras significativas en la sostenibilidad de este complejo sistema socioecológico, ayudando a reconstruir las poblaciones de peces bentónicos , [202] [200] mejorando la percepción de los pescadores hacia la sostenibilidad y aumentando el cumplimiento9, además de mostrar efectos secundarios positivos en la conservación de la biodiversidad. [205] [206] Sin embargo, la situación de la mayoría de las pesquerías artesanales aún está lejos de ser sostenible, y muchas poblaciones de peces y ecosistemas costeros muestran signos de sobreexplotación y degradación de los ecosistemas, una consecuencia de los bajos niveles de cooperación y la escasa aplicación de las regulaciones de los derechos de propiedad territorial, lo que conduce a altos niveles de oportunismo y pesca ilegal . [207] [208] [209] Es imperativo mejorar la comprensión de los efectos de estas pesquerías artesanales de múltiples especies que capturan simultáneamente especies en todos los niveles tróficos, desde los productores primarios de algas marinas hasta los principales carnívoros. [204] [210] [137]
Teledetección
Las zonas costeras se encuentran entre las áreas más pobladas del planeta. [213] [214] A medida que la población continúa aumentando, el desarrollo económico debe expandirse para apoyar el bienestar humano. Sin embargo, este desarrollo puede dañar la capacidad del entorno costero para continuar apoyando el bienestar humano para las generaciones actuales y futuras. [215] La gestión de sistemas socioecológicos costeros y marinos complejos requiere herramientas que proporcionen marcos con la capacidad de responder a problemas actuales y emergentes. [216] [211] Las tecnologías de recopilación remota de datos incluyen teledetección basada en satélites , teledetección aérea , vehículos aéreos no tripulados , vehículos de superficie no tripulados , vehículos submarinos no tripulados y sensores estáticos. [211]
Se han desarrollado marcos que intentan abordar e integrar estas cuestiones complejas, como el marco de la Evaluación de los Ecosistemas del Milenio que vincula los impulsores, los servicios ecosistémicos y el bienestar humano [217] [211]. Sin embargo, obtener los datos ambientales necesarios para utilizar dichos marcos es difícil, especialmente en países donde el acceso a datos confiables y su difusión son limitados o inexistentes [218] e incluso frustrados. [211] Las técnicas tradicionales de muestreo puntual y observación en el medio ambiente brindan un alto contenido de información, [219] pero son costosas y a menudo no brindan una cobertura espacial y temporal adecuada, mientras que la teledetección puede proporcionar soluciones rentables, así como datos para lugares donde no hay información o esta es limitada. [220] [211]
Los sistemas de observación costera suelen estar financiados a nivel nacional y construidos en torno a prioridades nacionales. Como resultado, actualmente existen diferencias significativas entre los países en términos de sostenibilidad, capacidad de observación y tecnologías, así como métodos y prioridades de investigación. [212] Los sistemas de observación oceánica en áreas costeras deben avanzar hacia sistemas integrados, multidisciplinarios y multiescala , donde se pueda explotar la heterogeneidad para ofrecer respuestas adecuadas para el propósito. [212] Los elementos esenciales de estos sistemas de observación distribuida son el uso de la comunicación de máquina a máquina , la fusión y el procesamiento de datos aplicando los desarrollos tecnológicos recientes para la Internet de las cosas (IdC) hacia una ciberinfraestructura común . [212] Se ha argumentado que la estandarización que la IdC aporta a la detección inalámbrica revolucionará áreas como esta. [221]
Las zonas costeras son las partes más dinámicas y productivas de los océanos, lo que las convierte en una fuente importante de recursos y servicios humanos. Las aguas costeras están situadas en contacto directo con las poblaciones humanas y expuestas a perturbaciones antropogénicas, lo que pone en peligro estos recursos y servicios. [222] Estas preocupaciones explican por qué, en varias regiones costeras, se ha implementado un número cada vez mayor de sistemas de observación en la última década. [223] La expansión de observaciones costeras coherentes y sostenidas ha sido fragmentada e impulsada por políticas nacionales y regionales y, a menudo, se lleva a cabo mediante proyectos de investigación de corto plazo. [224] Esto da lugar a diferencias significativas entre los países, tanto en términos de sostenibilidad como de tecnologías de observación, métodos y prioridades de investigación. [212]
A diferencia del océano abierto, donde los desafíos están bastante bien definidos y las partes interesadas son menos numerosas y están bien identificadas, los procesos costeros son complejos y actúan en varias escalas espaciales y temporales, con numerosos y diversificados usuarios y partes interesadas, a menudo con intereses contrapuestos. Para adaptarse a tal complejidad, el sistema de observación de los océanos costeros debe ser un sistema de sistemas integrado, multidisciplinario y multiescalar. [225] [212]
Cambios de régimen
Diagrama de flujo del ecosistema de la plataforma continental portuguesa [226]
Los ecosistemas marinos se ven afectados por diversas presiones y, en consecuencia, pueden sufrir cambios significativos que pueden interpretarse como cambios de régimen . [226] Los ecosistemas marinos de todo el mundo se ven afectados por presiones naturales y antropogénicas crecientes y, en consecuencia, sufren cambios significativos a un ritmo sin precedentes. Afectados por estos cambios, los ecosistemas pueden reorganizarse y aún mantener la misma función, estructura e identidad. [227] Sin embargo, en algunas circunstancias, el ecosistema puede sufrir cambios que modifiquen la estructura y la función del sistema y este proceso puede describirse como un cambio a un nuevo régimen. [227] [228] [229] [226]
Por lo general, un cambio de régimen es provocado por variaciones a gran escala inducidas por el clima, [230] una intensa explotación pesquera [231] o ambas. [232] Los criterios utilizados para definir los cambios de régimen varían y los cambios que deben ocurrir para considerar que un sistema ha sufrido un cambio de régimen no están bien definidos. [233] Normalmente, los cambios de régimen se definen como cambios de gran amplitud, baja frecuencia y a menudo abruptos en la abundancia de especies y la composición de la comunidad que se observan en múltiples niveles tróficos (NT). [234] Se espera que estos cambios ocurran a gran escala espacial y tengan lugar simultáneamente con cambios físicos en el sistema climático. [234] [229] [235] [236] [237] [238] [233] [226]
Se han descrito cambios de régimen en varios ecosistemas marinos, incluidos Benguela del Norte , [239] el Mar del Norte, [240] y el Mar Báltico. [241] En grandes ecosistemas de surgencia , es común observar fluctuaciones decenales en la abundancia de especies y sus reemplazos. [242] Estas fluctuaciones pueden ser irreversibles y pueden ser un indicador del nuevo régimen, como fue el caso en el ecosistema de Benguela del Norte. [239] Sin embargo, los cambios en los sistemas de surgencia pueden interpretarse como fluctuaciones dentro de los límites de la variabilidad natural de un ecosistema, y no como un indicador del cambio de régimen. [235] El ecosistema de la plataforma continental portuguesa (PCSE) constituye la parte más septentrional del sistema de surgencia de la corriente de Canarias y se caracteriza por una surgencia estacional que se produce durante la primavera y el verano como resultado de vientos constantes del norte. [243] [244] Recientemente ha habido cambios en la abundancia de especies pelágicas costeras como la sardina , el jurel , el jurel , el jurel azul y la anchoa . [245] [246] [247] [248] Además, en las últimas décadas, se ha documentado un aumento en las especies de nivel trófico superior. [249] Las causas subyacentes a los cambios en la comunidad pelágica no están claras, pero se ha sugerido que son el resultado de una interacción compleja entre la variabilidad ambiental, las interacciones de las especies y la presión pesquera . [250] [251] [252] [226]
Hay evidencia de que en las últimas décadas se han producido cambios en la intensidad de las surgencias costeras ibéricas (como resultado del fortalecimiento o debilitamiento de los vientos del norte). Sin embargo, el carácter de estos cambios es contradictorio, ya que algunos autores observaron una intensificación de los vientos favorables a las surgencias [253] [254] mientras que otros documentaron su debilitamiento. [255] [256] Una revisión de 2019 de la tasa e intensidad de las surgencias a lo largo de la costa portuguesa documentó un debilitamiento sucesivo de las surgencias desde 1950 que duró hasta mediados/finales de la década de 1970 en el noroeste y suroeste y hasta 1994 en la costa sur. [257] Se documentó un aumento del índice de surgencias durante el período 1985-2009 en todas las regiones estudiadas, mientras que además se observó una intensificación de las surgencias en el sur. [257] También se ha documentado un aumento continuo de la temperatura del agua, que oscila entre 0,1 y 0,2 °C por década. [258] [226]
Amenazas y decadencia
Costa de arena
Muchas especies de fauna marina utilizan los hábitats costeros como zonas críticas de cría, refugio y alimentación, pero estos hábitats están cada vez más en riesgo debido a la agricultura, la acuicultura, la industria y la expansión urbana. [259] De hecho, estos sistemas están sujetos a lo que podría llamarse "un triple golpe": creciente industrialización y urbanización, mayor pérdida de recursos biológicos y físicos (peces, agua, energía, espacio) y menor resiliencia a las consecuencias del calentamiento global y el aumento del nivel del mar . [260] Esto ha dado lugar a la pérdida, modificación o desconexión total de los ecosistemas costeros naturales a nivel mundial. Por ejemplo, casi el 10% de toda la costa de la Gran Barrera de Coral en Australia (2.300 km) ha sido reemplazada por infraestructura urbana (por ejemplo, malecones de roca, embarcaderos, puertos deportivos), lo que ha provocado una pérdida masiva y la fragmentación de ecosistemas costeros sensibles. [261] La pérdida global de praderas marinas alcanzó alrededor del 7% de la superficie de praderas marinas por año a finales del siglo XX. [262] Un análisis global de humedales de marea ( manglares , llanuras de marea y marismas ) publicado en 2022 estimó pérdidas globales de 13.700 km2 ( 5.300 millas cuadradas) entre 1999 y 2019, sin embargo, este estudio también estimó que estas pérdidas fueron compensadas en gran medida por el establecimiento de 9.700 km2 ( 3.700 millas cuadradas) de nuevos humedales de marea que no estaban presentes en 1999. [263] Aproximadamente tres cuartas partes de la disminución neta de 4.000 km2 ( 1.500 millas cuadradas) entre 1999 y 2019 se produjo en Asia (74,1%), y el 68,6% se concentró en tres países: Indonesia (36%), China (20,6%) y Myanmar (12%). [263] De estas pérdidas y ganancias de humedales mareales globales, el 39% de las pérdidas y el 14% de las ganancias se atribuyeron a actividades humanas directas. [263]
Aproximadamente el 40% de los manglares del mundo se ha perdido desde la década de 1950 [264] y más de 9.736 km2 de los manglares del mundo siguen degradándose en el período de 20 años entre 1996 y 2016. [265] Las marismas se drenan cuando se reclaman tierras costeras para la agricultura, y la deforestación es una amenaza creciente para la vegetación costera (como los manglares) cuando se apropia de tierras costeras para el desarrollo urbano e industrial, [264] ambos factores pueden dar lugar a la degradación de los depósitos de carbono azul y al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero. [266]
Estas presiones e impactos acumulados sobre los ecosistemas costeros no son aislados ni independientes, sino que son sinérgicos, con retroalimentaciones e interacciones que hacen que los efectos individuales sean mayores que sus sumas. [267] En el año anterior al inicio del Decenio de Restauración de los Ecosistemas, existe un déficit crítico de conocimiento que inhibe una apreciación de la complejidad de los ecosistemas costeros que obstaculiza el desarrollo de respuestas para mitigar los impactos continuos, sin mencionar la incertidumbre sobre las pérdidas proyectadas de los sistemas costeros para algunos de los peores escenarios futuros de cambio climático. [268]
Las Naciones Unidas han declarado el Decenio de las Naciones Unidas para la Restauración de los Ecosistemas 2021-2030 . Este llamamiento a la acción tiene como objetivo reconocer la necesidad de acelerar masivamente la restauración global de los ecosistemas degradados, para luchar contra la crisis del calentamiento global, mejorar la seguridad alimentaria, proporcionar agua potable y proteger la biodiversidad en el planeta. La escala de la restauración será clave. Por ejemplo, el Desafío de Bonn tiene como objetivo restaurar 350 millones de km2 , aproximadamente el tamaño de la India, de ecosistemas terrestres degradados para 2030. Sin embargo, el apoyo internacional para la restauración de los ecosistemas costeros azules , que proporcionan una impresionante variedad de beneficios a las personas, ha sido lento.
El diagrama de la derecha muestra el estado actual de los ecosistemas costeros modificados e impactados y el estado esperado después de la década de restauración. [268] También se muestra la incertidumbre sobre el éxito de los esfuerzos de restauración anteriores, el estado actual de los sistemas alterados, la variabilidad climática y las acciones de restauración que están disponibles ahora o en el horizonte. Esto podría significar que la implementación del Decenio para la Restauración de Ecosistemas para los sistemas costeros debe verse como un medio para poner en marcha las cosas cuando los beneficios pueden tardar más de una década. [268]
Sólo la Alianza Global de Manglares [269] se acerca al Desafío de Bonn, con el objetivo de aumentar el área global de manglares en un 20% para 2030. [268] Sin embargo, los científicos especializados en manglares tienen reservas sobre este objetivo, expresando su preocupación de que no es realista y puede dar lugar a prácticas inapropiadas en el intento de alcanzarlo. [270] [268]
Conservación y conectividad
Recientemente, se ha producido un cambio de percepción que se ha alejado de la representación del hábitat como el único o principal foco de la priorización de la conservación, hacia la consideración de los procesos ecológicos que dan forma a la distribución y abundancia de las características de la biodiversidad. [271] [272] [273] [274] En los ecosistemas marinos, los procesos de conectividad son primordiales, [275] y el diseño de sistemas de áreas marinas protegidas que mantengan la conectividad entre parches de hábitat se ha considerado durante mucho tiempo un objetivo de la planificación de la conservación. [271] [276] Dos formas de conectividad son fundamentales para estructurar las poblaciones de peces de arrecifes de coral: [277] la dispersión de larvas en el entorno pelágico, [278] y la migración posterior al asentamiento de los individuos a través del paisaje marino. [279] Si bien una creciente literatura ha descrito enfoques para considerar la conectividad larvaria en la priorización de la conservación, [280] [281] [282] se ha prestado relativamente menos atención al desarrollo y la aplicación de métodos para considerar la conectividad posterior al asentamiento [275] [283] [284]
La conectividad del paisaje marino (conectividad entre diferentes hábitats en un paisaje marino, cf entre parches del mismo tipo de hábitat [132] es esencial para las especies que utilizan más de un hábitat, ya sea durante los movimientos diurnos o en diferentes etapas de su historia de vida. Los manglares, los lechos de pastos marinos y los arrecifes de laguna proporcionan áreas de crianza para muchas especies de peces comercial y ecológicamente importantes que posteriormente realizan cambios ontogenéticos a poblaciones adultas en los arrecifes de coral. [285] [286] [287] Estos hábitats de arrecife posterior a menudo se pasan por alto para la conservación o la gestión a favor de los arrecifes de coral que sostienen una mayor biomasa adulta, sin embargo, pueden estar igualmente o más en riesgo de degradación y pérdida de hábitat. [288] [47] [289] Incluso cuando los juveniles no son el objetivo de los pescadores, pueden ser vulnerables a la degradación del hábitat, por ejemplo, por la sedimentación causada por malas prácticas de uso de la tierra. [290] [284]
Hay evidencia empírica clara de que la proximidad a hábitats de crianza puede mejorar la efectividad (es decir, aumentar la abundancia, densidad o biomasa de especies de peces) de las áreas marinas protegidas en los arrecifes de coral. [132] [291] [292] [293] [294] Por ejemplo, en sitios de estudio en todo el Pacífico occidental, la abundancia de especies de peces cosechadas fue significativamente mayor en arrecifes protegidos cerca de manglares, pero no en arrecifes protegidos aislados de manglares. [293] El papel funcional de las especies de peces herbívoros que realizan migraciones ontogenéticas también puede mejorar la resiliencia de los arrecifes de coral cerca de manglares. [295] [296] A pesar de esta evidencia y de los llamados generalizados a tener en cuenta la conectividad entre hábitats en el diseño de la gestión espacial, [286] [293] [294] quedan pocos ejemplos donde la conectividad del paisaje marino se considera explícitamente en la priorización de la conservación espacial (el proceso analítico de identificar áreas prioritarias para acciones de conservación o gestión). [284]
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Lectura adicional
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![Vías de entrada del nitrógeno derivado del guano a las redes alimentarias marinas[82]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/12/Pathways_for_guano-derived_nitrogen_to_enter_marine_food_webs.webp/1280px-Pathways_for_guano-derived_nitrogen_to_enter_marine_food_webs.webp.png)
![Las colonias de aves marinas son puntos críticos de nutrientes, especialmente de nitrógeno y fósforo[66].](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Seabird_ornitheutrophication_coupling.png/1280px-Seabird_ornitheutrophication_coupling.png)
El material fue copiado de esta fuente, que está disponible bajo una Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional.
![Un dugongo tímido pero amenazado pasta en una pradera marina, fomentando el rebrote[23]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/91/Dugong_Marsa_Alam.jpg/1280px-Dugong_Marsa_Alam.jpg)
![Servicios ecosistémicos proporcionados por un ecosistema costero con vegetación.[36] Diagrama que muestra la conectividad entre un ecosistema costero con vegetación para el ciclo de vida del camarón peneido, lo que indica que las valoraciones de las áreas de cosecha pueden pasar por alto la importancia crítica dentro del ciclo de vida.[36]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f1/Ecosystem_services_provided_by_a_vegetated_coastal_ecosystem.jpg/1280px-Ecosystem_services_provided_by_a_vegetated_coastal_ecosystem.jpg)
.jpg/1280px-Fan_mussel_(Pinna_nobilis).jpg)
![Migraciones de peces entre hábitats de arrecifes de coral, macroalgas, pastos marinos y manglares:[134] (a) migraciones de alimentación diurnas y mareales, (b) migración ontogenética de peces juveniles de arrecifes de coral.](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3e/Fish_migrations_between_coral_reef,_macroalgae,_seagrass,_and_mangrove_habitats.jpg/1280px-Fish_migrations_between_coral_reef,_macroalgae,_seagrass,_and_mangrove_habitats.jpg)
![La cascada de ecosistemas para estructurar los pasos de inventario y análisis de escenarios en el proceso de planificación espacial marina.[135]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f9/Ecosystem_cascade_for_structuring_marine_spatial_planning.jpg/1280px-Ecosystem_cascade_for_structuring_marine_spatial_planning.jpg)