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Bosque de manglares

Manglares en marea baja

Los bosques de manglares , también llamados pantanos de manglares , matorrales de manglares o mangales , son humedales productivos que se encuentran en las zonas intermareales costeras . [1] [2] Los bosques de manglares crecen principalmente en latitudes tropicales y subtropicales porque los árboles de manglares no pueden soportar temperaturas heladas. Hay alrededor de 80 especies diferentes de manglares, todas las cuales crecen en áreas con suelos con poco oxígeno, donde las aguas de movimiento lento permiten que se acumulen sedimentos finos. [3]

Muchos bosques de manglares se reconocen por su densa maraña de raíces que les dan la apariencia de estar parados sobre pilotes sobre el agua. Esta maraña de raíces permite que los árboles soporten el ascenso y descenso diario de las mareas, ya que la mayoría de los manglares se inundan al menos dos veces al día. Las raíces ralentizan el movimiento de las aguas de las mareas, lo que hace que los sedimentos se asienten fuera del agua y formen el fondo fangoso. Los bosques de manglares estabilizan la costa, reduciendo la erosión causada por las mareas de tormenta , las corrientes, las olas y las mareas. El intrincado sistema de raíces de los manglares también hace que estos bosques sean atractivos para los peces y otros organismos que buscan alimento y refugio de los depredadores. [3]

Los bosques de manglares viven en la interfaz entre la tierra, el océano y la atmósfera, y son centros de flujo de energía y materia entre estos sistemas. Han atraído mucho interés de investigación debido a las diversas funciones ecológicas de los ecosistemas de manglares, incluida la prevención de escorrentías e inundaciones, el almacenamiento y reciclaje de nutrientes y desechos, el cultivo y la conversión de energía. [4] Los bosques son importantes sistemas de carbono azul , que almacenan cantidades considerables de carbono en sedimentos marinos , por lo que se convierten en importantes reguladores del cambio climático . [5] Los microorganismos marinos son partes clave de estos ecosistemas de manglares. Sin embargo, aún queda mucho por descubrir sobre cómo los microbiomas de los manglares contribuyen a la alta productividad del ecosistema y al ciclo eficiente de los elementos. [6]

Descripción general

Existen alrededor de 80 especies diferentes de árboles de manglares. Todos estos árboles crecen en áreas con suelos con poco oxígeno, donde las aguas de movimiento lento permiten que se acumulen sedimentos finos. Los bosques de manglares crecen solo en latitudes tropicales y subtropicales cerca del ecuador porque no pueden soportar temperaturas gélidas. [7] Muchos bosques de manglares se pueden reconocer por su densa maraña de raíces que los sostienen y hacen que parezcan estar parados sobre pilotes sobre el agua. Esta maraña de raíces permite que los árboles soporten el ascenso y descenso diario de las mareas, lo que significa que la mayoría de los manglares se inundan al menos dos veces al día. Las raíces ralentizan el movimiento de las aguas de marea , lo que hace que los sedimentos se asienten fuera del agua y formen el fondo fangoso. Los bosques de manglares estabilizan la costa, reduciendo la erosión causada por las marejadas ciclónicas, las corrientes, las olas y las mareas. El intrincado sistema de raíces de los manglares hace que estos bosques sean atractivos para los peces y otros organismos que buscan alimento y refugio de los depredadores. [8]

La principal contribución de los manglares al ecosistema más amplio proviene de la caída de hojarasca de los árboles, que luego es descompuesta por los consumidores primarios . Las bacterias y los protozoos colonizan la hojarasca de las plantas y la descomponen químicamente en compuestos orgánicos , minerales, dióxido de carbono y desechos nitrogenados . [8] La existencia intermareal a la que están adaptados estos árboles representa la principal limitación al número de especies capaces de prosperar en su hábitat. La marea alta trae agua salada, y cuando la marea retrocede, la evaporación solar del agua de mar en el suelo conduce a mayores aumentos en la salinidad. El regreso de la marea puede arrastrar estos suelos, devolviéndolos a niveles de salinidad comparables a los del agua de mar. [9] [10] Durante la marea baja, los organismos están expuestos a aumentos de temperatura y reducción de humedad antes de ser enfriados e inundados por la marea. Por lo tanto, para que una planta sobreviva en este entorno, debe tolerar amplios rangos de salinidad, temperatura y humedad, así como varios otros factores ambientales clave; por lo tanto, solo unas pocas especies seleccionadas conforman la comunidad de árboles de manglares. [10] [9]

En general, un manglar presenta solo una pequeña cantidad de especies de árboles. No es raro que un bosque de manglares en el Caribe presente solo tres o cuatro especies de árboles. A modo de comparación, un bioma de selva tropical puede contener miles de especies de árboles, pero esto no quiere decir que los bosques de manglares carezcan de diversidad. Aunque los árboles son pocos en cuanto a especies, el ecosistema que estos árboles crean proporciona un hábitat para una gran variedad de otras especies, incluidas hasta 174 especies de megafauna marina . [11]

Ecosistema de manglares en la zona intermareal costera  [12]
Los pastos marinos y los bancos de ostras pueden habitar la zona submareal poco profunda

Las plantas de manglares requieren una serie de adaptaciones fisiológicas para superar los problemas de los bajos niveles de oxígeno ambiental , la alta salinidad y las frecuentes inundaciones por mareas . Cada especie tiene sus propias soluciones a estos problemas; esta puede ser la razón principal por la que, en algunas costas, las especies de árboles de manglares muestran una zonificación distinta. Pequeñas variaciones ambientales dentro de un manglar pueden dar lugar a métodos muy diferentes para hacer frente al medio ambiente. Por lo tanto, la mezcla de especies está determinada en parte por las tolerancias de las especies individuales a las condiciones físicas, como las inundaciones por mareas y la salinidad, pero también puede estar influenciada por otros factores, como los cangrejos que se alimentan de plántulas de plantas. [13]

Una vez establecidas, las raíces de los manglares proporcionan un hábitat para las ostras y frenan el flujo de agua, lo que mejora la deposición de sedimentos en áreas donde ya se está produciendo. Los sedimentos finos y anóxicos debajo de los manglares actúan como sumideros para una variedad de metales pesados ​​(trazas) que las partículas coloidales en los sedimentos han concentrado del agua. La eliminación de los manglares altera estos sedimentos subyacentes, lo que a menudo crea problemas de contaminación por metales traza del agua de mar y los organismos de la zona. [14]

Los manglares protegen las zonas costeras de la erosión , las marejadas ciclónicas (especialmente durante los ciclones tropicales ) y los tsunamis . [15] [16] [17] Limitan la erosión de las olas de alta energía principalmente durante eventos como las marejadas ciclónicas y los tsunamis. [18] Los enormes sistemas de raíces de los manglares son eficientes para disipar la energía de las olas. [19] Asimismo, ralentizan el agua de las mareas lo suficiente como para que su sedimento se deposite cuando llega la marea, dejando todo excepto partículas finas cuando la marea baja. [20] De esta manera, los manglares construyen sus entornos. [15] Debido a la singularidad de los ecosistemas de manglares y la protección contra la erosión que brindan, a menudo son objeto de programas de conservación, [10] incluidos los planes de acción nacionales sobre biodiversidad . [16]

Distribución

Distribución mundial de los bosques de manglares, 2011  [21] (haga clic para ampliar)
La diversidad de manglares es mayor en el sudeste asiático
Distribución de los tipos de manglares en deltas, estuarios, lagunas y costas abiertas
en (i) el sur de Asia, (ii) el sudeste de Asia y (iii) el este de Asia  [22]
Los gráficos de barras muestran el cambio porcentual en el área entre 1996 y 2016

En todo el mundo se han descrito unas 80 especies de manglares que viven a lo largo de las costas marinas. Unas 60 de estas especies son manglares verdaderos que viven sólo en la zona intermareal entre las mareas altas y bajas. [23] "Los manglares cubrían en el pasado tres cuartas partes de las costas tropicales del mundo, y el sudeste asiático albergaba la mayor diversidad. Sólo 12 especies viven en las Américas. Los manglares varían en tamaño desde pequeños arbustos hasta los gigantes de 60 metros que se encuentran en Ecuador. Dentro de un bosque de manglares determinado, diferentes especies ocupan nichos distintos. Los que pueden soportar las mareas crecen en mar abierto, en bahías protegidas y en islas periféricas. Los árboles adaptados a suelos más secos y menos salinos se pueden encontrar más lejos de la costa. Algunos manglares florecen a lo largo de las riberas de los ríos muy al interior, siempre que la corriente de agua dulce se encuentre con las mareas oceánicas". [23]

Los manglares dominan en las regiones tropicales y las marismas en las regiones templadas
naranja: dominan los manglares                             verde: dominan las marismas

Los manglares se encuentran en 118 países y territorios de las regiones tropicales y subtropicales del mundo. [21] El mayor porcentaje de manglares se encuentra entre las latitudes 5° N y 5° S. Aproximadamente el 75% de los manglares del mundo se encuentran en tan solo 15 países. [21] Las estimaciones de la superficie de manglares basadas en teledetección y datos globales tienden a ser inferiores a las estimaciones basadas en la literatura y en encuestas para períodos comparables. [9]

En 2018, la Iniciativa Global Mangrove Watch publicó una línea de base global basada en teledetección y datos globales para 2010. [21] Estimaron que el área total de bosques de manglares del mundo en 2010 era de 137.600 km2 ( 53.100 millas cuadradas), abarcando 118 países y territorios. [9] [24] Siguiendo las convenciones para identificar regiones geográficas de la Convención de Ramsar sobre los Humedales, los investigadores informaron que Asia tiene la mayor proporción (38,7%) de los manglares del mundo, seguida de América Latina y el Caribe (20,3%), África (20,0%), Oceanía (11,9%) y América del Norte (8,4%). [24]

Sundarbans

El bosque de manglares más grande del mundo se encuentra en Sundarbans . El bosque de Sundarbans se encuentra en el vasto delta del golfo de Bengala formado por la superconfluencia de los ríos Brahmaputra y Meghna con los afluentes del Ganges . Los bosques pantanosos de agua dulce de Sundarbans, que se inundan estacionalmente , se encuentran en el interior de los bosques de manglares de la franja costera. El bosque cubre 10.000 km2 ( 3.900 millas cuadradas), de los cuales unos 6.000 km2 ( 2.300 millas cuadradas) están en Bangladesh. [25]

Los Sundarbans están atravesados ​​por una compleja red de vías fluviales de marea, marismas y pequeñas islas de bosques de manglares tolerantes a la sal. La red interconectada de vías fluviales hace que casi todas las partes del bosque sean accesibles en barco. La zona es conocida por ser un hábitat importante para el tigre de Bengala en peligro de extinción , así como por su numerosa fauna, incluidas especies de aves, ciervos moteados , cocodrilos y serpientes. Los suelos fértiles del delta han sido objeto de un uso humano intensivo durante siglos, y la ecorregión se ha convertido en su mayor parte en una agricultura intensiva, quedando pocos enclaves de bosque. [26] Además, los Sundarbans cumplen una función crucial como barrera protectora para millones de habitantes contra las inundaciones que resultan de los ciclones .

Cuatro áreas protegidas en los Sundarbans están catalogadas como Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO . [27] A pesar de estas protecciones, los Sundarbans indios fueron evaluados como en peligro en 2020 en el marco de la Lista Roja de Ecosistemas de la UICN . [28] Existe un patrón consistente de agotamiento de la biodiversidad o pérdida de especies y la calidad ecológica del bosque está disminuyendo. [29]

Ecosistema

El ecosistema único que se encuentra en la intrincada red de raíces de manglares ofrece un hábitat marino tranquilo para los organismos jóvenes. [30] En las áreas donde las raíces están sumergidas permanentemente, los organismos que albergan incluyen algas , percebes , ostras , esponjas y briozoos , que requieren una superficie dura para anclarse mientras se alimentan por filtración. Los camarones y las langostas de lodo usan los fondos fangosos como su hogar. [31] Los cangrejos de manglares comen las hojas de manglares, agregando nutrientes al lodo de mangal para otros alimentadores del fondo. [32] En al menos algunos casos, la exportación de carbono fijado en los manglares es importante en las redes alimentarias costeras. [33] Las plantaciones de manglares albergan varias especies de peces y crustáceos de importancia comercial. [34]

En Puerto Rico , los manglares rojo , blanco y negro ocupan nichos ecológicos diferentes y tienen composiciones químicas ligeramente diferentes, por lo que el contenido de carbono varía entre las especies, así como entre los diferentes tejidos de la planta (por ejemplo, materia foliar versus raíces). [35] Hay una clara sucesión de estos tres árboles desde las elevaciones más bajas, que están dominadas por manglares rojos, hasta las zonas más interiores con una mayor concentración de manglares blancos. [35]

El helecho de manglar ( Acrostichum aureum ) puede crecer vigorosamente en áreas perturbadas del bosque de manglares. [36]

Los bosques de manglares son una parte importante del ciclo y almacenamiento de carbono en los ecosistemas costeros tropicales. [35] Sabiendo esto, los científicos buscan reconstruir el medio ambiente e investigar los cambios en el ecosistema costero a lo largo de miles de años utilizando núcleos de sedimentos. [37] Sin embargo, una complicación adicional es la materia orgánica marina importada que también se deposita en el sedimento a través del lavado de los bosques de manglares por las mareas. [35]

Los bosques de manglares pueden descomponerse en depósitos de turba debido a procesos fúngicos y bacterianos, así como por la acción de las termitas . [35] Se convierte en turba en buenas condiciones geoquímicas , sedimentarias y tectónicas . [35] La naturaleza de estos depósitos depende del medio ambiente y los tipos de manglares involucrados. Las termitas procesan la hojarasca caída , los sistemas de raíces y la madera de los manglares en turba para construir sus nidos. [35] Las termitas estabilizan la química de esta turba y representan aproximadamente el 2% del almacenamiento de carbono sobre el suelo en los manglares. [35] A medida que los nidos se entierran con el tiempo, este carbono se almacena en el sedimento y el ciclo del carbono continúa. [35]

Los manglares son una fuente importante de carbono azul . A nivel mundial, los manglares almacenaron 4,19 Gt (9,2 × 10 12  lb) de carbono en 2012. [38] El dos por ciento del carbono global de los manglares se perdió entre 2000 y 2012, lo que equivale a un potencial máximo de 0,316996250 Gt (6,9885710 × 10 11  lb) de emisiones de CO 2 . [38] A nivel mundial, se ha demostrado que los manglares proporcionan protección económica mensurable a las comunidades costeras afectadas por tormentas tropicales. [39]

Biodiversidad

Pájaros

La heterogeneidad en la ecología del paisaje es una medida de cuán diferentes son entre sí las partes de un paisaje. Puede manifestarse en un ecosistema a partir de las características abióticas o bióticas del entorno. Por ejemplo, los bosques de manglares costeros están ubicados en la interfaz tierra-mar, por lo que su funcionamiento está influenciado por factores abióticos como las mareas, así como por factores bióticos como la extensión y configuración de la vegetación adyacente. [40] Para las aves forestales, la inundación por mareas significa que la disponibilidad de muchos recursos de manglares fluctúa diariamente, lo que sugiere que es probable que la flexibilidad en la búsqueda de alimento sea importante. Los manglares también ofrecen presas estuarinas, como los saltarines del fango y los cangrejos, que no se encuentran en los tipos de bosque terrestres. Además, los manglares a menudo están situados en un mosaico complejo de tipos de vegetación adyacentes, como pastizales, marismas y bosques, y esto puede significar que la flexibilidad en la estrategia de búsqueda de alimento y la elección del hábitat de búsqueda de alimento pueden ser ventajosas para las aves forestales altamente móviles. [40] En comparación con otros tipos de bosques, los manglares sustentan pocas especies de aves que sean especialistas obligadas en hábitats (manglares) y, en cambio, albergan muchas especies con nichos de alimentación generalizados. [41] [40]

Santuarios de aves

Los bosques de manglares son hogar y santuario para muchas especies de aves acuáticas , entre ellas:

Pez

El intrincado sistema de raíces de los bosques de manglares los hace atractivos para los peces adultos que buscan alimento y para los peces juveniles que buscan refugio. [3]

Cangrejos de manglar y holobiontes

Los bosques de manglares se encuentran entre los ecosistemas más productivos y diversos del planeta, a pesar de la limitada disponibilidad de nitrógeno . En tales condiciones, las asociaciones entre animales y microbios ( holobiontes ) suelen ser clave para el funcionamiento del ecosistema. Un ejemplo es el papel de los cangrejos violinistas y su biopelícula microbiana asociada a su caparazón como puntos calientes de transformaciones de nitrógeno microbiano y fuentes de nitrógeno dentro del ecosistema de manglares. [42]

Entre los ecosistemas costeros, los bosques de manglares son de gran importancia ya que representan tres cuartas partes de la costa tropical y brindan diferentes servicios ecosistémicos. [43] [44] Los ecosistemas de manglares generalmente actúan como un sumidero neto de carbono, aunque liberan materia orgánica al mar en forma de macromoléculas refractarias disueltas, hojas, ramas y otros desechos. [45] [46] En ambientes prístinos, los manglares se encuentran entre los ecosistemas más productivos del planeta, a pesar de crecer en aguas tropicales que a menudo están agotadas de nutrientes. [47] La ​​naturaleza refractaria de la materia orgánica producida y retenida en los manglares puede ralentizar el reciclaje de nutrientes, particularmente del nitrógeno. [45] [48] La limitación de nitrógeno en tales sistemas puede superarse mediante la fijación de nitrógeno microbiano cuando se combina con altas tasas de bioturbación por parte de la macrofauna , como cangrejos y langostas. [49] [50] [42]

La bioturbación de la macrofauna afecta la disponibilidad de nitrógeno y múltiples procesos microbianos relacionados con el nitrógeno a través de la reelaboración de sedimentos, la construcción de madrigueras y la bioirrigación , la alimentación y la excreción. [51] La macrofauna mezcla materia orgánica vieja y fresca, extiende las interfaces de sedimentos óxicos-anóxicos , aumenta la disponibilidad de aceptores de electrones productores de energía y aumenta la renovación del nitrógeno a través de la excreción directa. [52] [53] Por lo tanto, la macrofauna puede aliviar la limitación de nitrógeno al preparar la remineralización del nitrógeno refractario (es decir, el nitrógeno que no se puede descomponer biológicamente), reduciendo la competencia entre plantas y microbios. [54] [55] Dicha actividad en última instancia promueve el reciclaje de nitrógeno, la asimilación de las plantas y la alta retención de nitrógeno, así como también favorece su pérdida al estimular la nitrificación y la desnitrificación acopladas . [56] [42]

Ciclo del nitrógeno en un holobionte de cangrejo violinista de manglar  [42]
Peso seco de la biopelícula de cangrejo y peso seco medio del cangrejo incubado expresado como μmol de nitrógeno por cangrejo por día
La langosta de lodo escorpión se encuentra en algunos manglares. Vive en madrigueras de hasta 2 m (6,6 pies) de profundidad y es activa durante la noche. Su excavación es importante para el reciclaje de nutrientes , sacando materia orgánica de los sedimentos profundos. [57] [58]

Los sedimentos de manglares son altamente bioturbados por decápodos como los cangrejos. [59] Las poblaciones de cangrejos reelaboran continuamente los sedimentos construyendo madrigueras, creando nuevos nichos, transportando o pastando selectivamente en las comunidades microbianas de los sedimentos. [59] [60] [61] [62] Además, los cangrejos pueden afectar la renovación de materia orgánica asimilando hojas y produciendo heces finamente fragmentadas, o llevándolas a sus madrigueras. [63] [64] Por lo tanto, los cangrejos se consideran importantes ingenieros del ecosistema que dan forma a los procesos biogeoquímicos en los bancos fangosos intermareales de los manglares. [65] [66] A diferencia de los poliquetos o anfípodos excavadores, los abundantes cangrejos ocipódidos, representados principalmente por los cangrejos violinistas, no ventilan permanentemente sus madrigueras. Estos cangrejos pueden abandonar temporalmente sus madrigueras para realizar actividades en la superficie, [62] o, de lo contrario, tapar la entrada de su madriguera durante la inundación de las mareas para atrapar aire. [67] Un estudio reciente mostró que estos cangrejos pueden estar asociados con una comunidad microbiana diversa, ya sea en su caparazón o en su intestino. [61] [42]

El exoesqueleto de los animales vivos, como las conchas o caparazones, ofrece un hábitat para las biopelículas microbianas que participan activamente en diferentes vías de ciclo de N, como la nitrificación, la desnitrificación y la reducción disimilatoria de nitrato a amonio (DNRA). [68] [69] [70] [71] [72] [73] La colonización del caparazón de los cangrejos puede ser ventajosa para bacterias específicas, debido a las actividades del huésped, como la respiración, la excreción, la alimentación y las migraciones horizontales y verticales. [74] Sin embargo, las interacciones ecológicas entre los cangrejos violinistas y las bacterias, su regulación y significado, así como sus implicaciones a escalas que abarcan desde el individuo individual hasta el ecosistema, no se comprenden bien. [61] [75] [42]

Biogeoquímica

Ciclo del carbono

Destino de la producción primaria de manglares  [77]
A.) Destino de la producción primaria de los manglares e importancia de cada componente, como porcentaje de la productividad primaria neta de los manglares. [78] [79] B.) Perfil isotópico de los sedimentos a lo largo de la transición de los manglares a las marismas
intermareales y los lechos de pastos marinos , que ilustra la retención de la productividad de los manglares dentro del bosque.

Los bosques de manglares se encuentran entre los ecosistemas marinos más productivos del mundo, [79] con una productividad primaria neta (PPN) del orden de 208 Tg C año −1 . [78] Los bosques de manglares alcanzan un estado estable una vez que el bosque alcanza la biomasa máxima alrededor de los 20-30 años a través de un proceso constante de mortalidad y renovación  [80] por lo que, suponiendo que la biomasa viva no se está volviendo más densa en carbono, entonces el carbono tiene que perderse a una tasa igual a la cantidad de carbono fijado como PPN. Por lo tanto, esta productividad se conserva dentro del bosque de manglares, como un stock permanente de material vivo como madera, enterrado en sedimentos , o exportado a hábitats vecinos como hojarasca, partículas y carbono orgánico disuelto (COP y COD) y carbono inorgánico disuelto (CID), o se pierde en la atmósfera. [78] [81] [79] [77]

La hipótesis de la afloración sostiene que la exportación de POC y DOC de origen local es una función ecosistémica importante de los manglares, que impulsa las redes alimentarias basadas en detríticos en los hábitats costeros adyacentes. [82] [83] Se ha estimado que la exportación de carbono de los manglares hace una contribución trófica significativa a los ecosistemas adyacentes. [84] [85] [86] [87] La ​​teoría de la afloración está respaldada por evaluaciones de balance de masa que muestran que la cantidad de carbono fijado por los manglares normalmente excede en gran medida la cantidad almacenada dentro del bosque, [79] [88] aunque la escala de la afloración varía considerablemente entre bosques, [89] debido a las diferencias en la geomorfología costera , los regímenes de mareas, el flujo de agua dulce y la productividad. [90] [91] [77]

Vías del ciclo del nitrógeno en los bosques de manglares  [92] [93]
Las flechas negras indican las vías de nitrógeno. Las flechas azules indican la dirección en la que el aumento de factores ambientales (salinidad, fuente de carbono, fuente de nitrógeno) puede afectar las vías de nitrógeno.

En la década de 1990, las estimaciones globales podrían explicar el 48% de la producción primaria total mundial de manglares de 218 ± 72 millones de toneladas C año −1 (ver diagrama a la derecha). Al incorporar información sobre el enterramiento de carbono, el eflujo de CO2 y el carbono emitido como hojarasca , POC y DOC, se pensó que el 52% restante se emitió como DIC, aunque no hubo datos suficientes para confirmarlo. [78] Evaluaciones más recientes de la exportación de DIC en dos sitios en Australia  [81] [94] respaldaron las estimaciones de Bouillon et al. en 2008, [78] aunque en 2014 Alongi sugirió que solo el 40% de la PPN se exportó como DIC. [79] [77]

Asimilación de nitrógeno

Los bosques de manglares y los pantanos costeros suelen considerarse ecosistemas limitados en nitrógeno debido a su alta producción primaria. [95] [96] Por lo tanto, las plantas de manglares son muy eficientes en la utilización del nitrógeno del suelo, lo que las convierte en un importante sumidero para el exceso de nitrógeno proveniente de aguas arriba. [97] [47] Sin embargo, diferentes especies de manglares pueden utilizar el nitrógeno con diferentes eficiencias, [98] a pesar de que comparten vías de nitrógeno similares (ver diagrama a la derecha). Las tasas de asimilación de nitrógeno reportadas en plantas de manglares variaron de 2 a 8 μmol g −1 h −1 en condiciones ambientales de nitrógeno, [99] y de 19 a 251 μmol g −1 h −1 cuando el suministro de nitrógeno era ilimitado. [100] [93]

Además de la variación de las especies, las diferentes condiciones ambientales también pueden afectar las tasas de asimilación de nitrógeno en las plantas de manglares. Debido a que los iones Cl − pueden reducir la síntesis de proteínas y la asimilación de nitrógeno , [101] la salinidad del agua de los poros del suelo parece ser un factor negativo que altera significativamente las tasas de absorción de nitrógeno de las plantas de manglares. [100] [102] [93]

Explotación y conservación

Las raíces de los manglares actúan como una red que retiene los desechos. Mayotte en marea baja
Manglares en el Parque Nacional de Bali Occidental , Indonesia

Sólo se dispone de datos adecuados para aproximadamente la mitad de la superficie mundial de manglares. Sin embargo, de las zonas para las que se han recopilado datos, parece que se ha destruido el 35% de los manglares. [103] Desde la década de 1980, se estima que cada año se pierde alrededor del 2% de la superficie de manglares. [104] Las evaluaciones de la variación mundial en la pérdida de manglares indican que la calidad de la normativa nacional media en la forma en que los diferentes factores y presiones influyen en las tasas de pérdida. [105]

La cría de camarones causa aproximadamente una cuarta parte de la destrucción de los bosques de manglares. [106] [107] Asimismo, la actualización de 2010 del Atlas Mundial de Manglares indicó que aproximadamente una quinta parte de los ecosistemas de manglares del mundo se han perdido desde 1980, [108] aunque esta rápida tasa de pérdida parece haber disminuido desde el año 2000, con pérdidas globales estimadas entre 0,16% y 0,39% anualmente entre 2000 y 2012. [109] A pesar de que las tasas de pérdida globales han disminuido desde el año 2000, el Sudeste Asiático sigue siendo un área de preocupación con tasas de pérdida entre 3,6% y 8,1% entre 2000 y 2012. [109] Con mucho, la forma más dañina de cultivo de camarón es cuando se utiliza un sistema de estanques cerrados ( acuicultura multitrófica no integrada ), ya que estos requieren la destrucción de una gran parte del manglar, y utilizan antibióticos y desinfectantes para suprimir enfermedades que ocurren en este sistema, y ​​que también pueden filtrarse al medio ambiente circundante. Cuando se utiliza la acuicultura integrada de manglares y camarones , ya que está conectada al mar y sujeta a las mareas, se producen menos enfermedades y se destruyen muchos menos manglares por ello. [110]

Los esfuerzos de base para proteger los manglares del desarrollo y de la tala de los manglares por parte de los ciudadanos para producir carbón vegetal , [111] [112] para cocinar, para calentarse y como material de construcción son cada vez más populares. Muchas organizaciones no gubernamentales distribuyen cocinas solares como una alternativa de bajo costo a las estufas de leña y carbón. Estas pueden ayudar a reducir la demanda de carbón vegetal.

Se ha informado de que los manglares pueden ayudar a amortiguar los efectos de los tsunamis, los ciclones y otras tormentas, y, como tal, pueden considerarse un sistema emblemático para la adaptación basada en los ecosistemas a los impactos del cambio climático. Una aldea en Tamil Nadu se protegió de la destrucción causada por el tsunami: los habitantes de Naluvedapathy plantaron 80.244 árboles jóvenes para entrar en el Libro Guinness de los récords mundiales . Esto creó un cinturón de árboles de varias variedades de un kilómetro de ancho. Cuando se produjo el tsunami de 2004 , gran parte de la tierra alrededor de la aldea se inundó, pero la aldea sufrió daños mínimos. [118]

Los estanques de camarones en bosques de manglares como estos dejan enormes cantidades de contaminación del agua y agravan los efectos negativos de la desoxigenación en los bosques de manglares.

Desoxigenación de los océanos

En comparación con las praderas marinas y los arrecifes de coral , la hipoxia es más común y regular en los ecosistemas de manglares, a lo que la desoxigenación del océano agrava los efectos negativos de los aportes de nutrientes antropogénicos y la modificación del uso de la tierra. [119]

Al igual que las praderas marinas, los árboles de manglares transportan oxígeno a las raíces de los rizomas , reducen las concentraciones de sulfuro y alteran las comunidades microbianas. El oxígeno disuelto se consume más fácilmente en el interior del bosque de manglares. Los aportes antropogénicos pueden llevar al límite la supervivencia en muchos microhábitats de manglares. Por ejemplo, los estanques de camarones construidos en los bosques de manglares se consideran la mayor amenaza antropogénica para los ecosistemas de manglares. Estos estanques de camarones reducen la circulación del estuario y la calidad del agua, lo que conduce a la promoción de la hipoxia de ciclo diario . Cuando la calidad del agua se degrada, los estanques de camarones se abandonan rápidamente dejando enormes cantidades de aguas residuales. Esta es una fuente importante de contaminación del agua que promueve la desoxigenación del océano en los hábitats adyacentes. [119] [120]

Debido a estas frecuentes condiciones de hipoxia, el agua no proporciona hábitats para los peces. Cuando se expone a una hipoxia extrema, la función del ecosistema puede colapsar por completo. La desoxigenación extrema afectará a las poblaciones locales de peces, que son una fuente esencial de alimento. Los costos ambientales de las granjas de camarones en los bosques de manglares superan ampliamente los beneficios económicos que ofrecen. El cese de la producción de camarones y la restauración de estas áreas reducen la eutrofización y la hipoxia antropogénica. [119]

Repoblación forestal

Manglares en Bohol , Filipinas
Manglares en Karachi , Pakistán

En algunas zonas también se están llevando a cabo reforestaciones y restauraciones de manglares . Los manglares rojos son la opción más común para el cultivo, y se utilizan particularmente en acuarios marinos en un sumidero para reducir los nitratos y otros nutrientes en el agua. Los manglares también aparecen en acuarios domésticos y como plantas ornamentales, como en Japón . [ cita requerida ]

La Iniciativa de Manglares de Manzanar es un experimento en curso en Arkiko , Eritrea , parte del Proyecto Manzanar fundado por Gordon H. Sato , que establece nuevas plantaciones de manglares en las marismas costeras . Las plantaciones iniciales fracasaron, pero la observación de las áreas donde los manglares sobrevivieron por sí mismos llevó a la conclusión de que los nutrientes en el flujo de agua desde el interior eran importantes para la salud de los manglares. Luego se realizaron ensayos con el Ministerio de Pesca de Eritrea y se diseñó un sistema de plantación para proporcionar el nitrógeno, el fósforo y el hierro que faltan en el agua de mar. [121] [122]

Los propágulos se plantan dentro de una lata de acero galvanizado reutilizada con el fondo perforado; junto con el propágulo se entierran un pequeño trozo de hierro y una bolsa de plástico perforada con fertilizante que contiene nitrógeno y fósforo. En 2007 , después de seis años de plantación, crecían 700.000 manglares; proporcionan alimento para el ganado ovino y hábitat para ostras, cangrejos, otros bivalvos y peces. [121] [122]

Otro método para restaurar los manglares es el uso de cuadricópteros (que pueden transportar y depositar semillas). Según Irina Fedorenko, un dron puede realizar en cuestión de días y a una fracción del costo una cantidad de trabajo equivalente a semanas de plantación con métodos tradicionales. [123]

El setenta por ciento de los bosques de manglares se han perdido en Java , Indonesia . Los manglares protegían antiguamente las tierras costeras de la isla de las inundaciones y la erosión. [124] Wetlands International , una NGC con sede en los Países Bajos, en colaboración con nueve aldeas en Demak donde las tierras y las casas se habían inundado, comenzó a revivir los bosques de manglares en Java. Wetlands International introdujo la idea de desarrollar versiones tropicales de técnicas tradicionalmente utilizadas por los holandeses para atrapar sedimentos en las marismas costeras del Mar del Norte. [124] Originalmente, los aldeanos construyeron una barrera marina clavando dos filas de postes de bambú verticales en el lecho marino y rellenando los huecos con matorrales sujetos con redes. Más tarde, el bambú fue reemplazado por tubos de PVC rellenos de hormigón. A medida que el sedimento se deposita alrededor de los matorrales, sirve para atrapar semillas de manglares flotantes y proporcionarles una base estable para germinar, echar raíces y volver a crecer. Esto crea un cinturón verde de protección alrededor de las islas. A medida que los manglares maduran, se retiene más sedimento en la zona de captación; El proceso se repite hasta que se haya restaurado un bosque de manglares. Finalmente, las estructuras protectoras ya no serán necesarias. [ 124] A fines de 2018, se habían completado 16 km (9,9 mi) de barreras de matorrales a lo largo de la costa. [124]

Una preocupación sobre la reforestación es que, si bien apoya el aumento del área de manglares, en realidad puede resultar en una disminución de la funcionalidad global de los manglares y los procesos de restauración deficientes pueden resultar en un agotamiento a largo plazo del recurso manglares. [125]

Estudios nacionales e internacionales

En cuanto a los estudios locales y nacionales sobre la pérdida de manglares, el caso de los manglares de Belice es ilustrativo por su contraste con el panorama mundial. Un estudio reciente, basado en satélites [126] —financiado por el Fondo Mundial para la Naturaleza y realizado por el Centro del Agua para los Trópicos Húmedos de América Latina y el Caribe (CATHALAC)— indica que la cobertura de manglares de Belice disminuyó apenas un 2% en un período de 30 años. El estudio nació de la necesidad de verificar la concepción popular de que la tala de manglares en Belice era desenfrenada. [127]

En cambio, la evaluación mostró que, entre 1980 y 2010, se habían talado menos de 16 km2 de manglares, aunque la tala de manglares cerca de los principales asentamientos costeros de Belice (por ejemplo, Ciudad de Belice y San Pedro) fue relativamente alta. La tasa de pérdida de manglares de Belice (un 0,07% anual entre 1980 y 2010) fue mucho menor que la tasa general de tala de bosques de Belice (un 0,6% anual en el mismo período). [128] Estos hallazgos también pueden interpretarse como una indicación de que las regulaciones de manglares de Belice (conforme a la legislación nacional) [129] han sido en gran medida eficaces. Sin embargo, la necesidad de proteger los manglares de Belice es imperativa, ya que un estudio de 2009 del Instituto de Recursos Mundiales (WRI) indica que los ecosistemas contribuyen con entre 174 y 249 millones de dólares estadounidenses por año a la economía nacional de Belice. [130]

A partir de 1990, en Tanzania, Adelaida K. Semesi dirigió un programa de investigación que dio como resultado que Tanzania fuera uno de los primeros países en tener un plan de gestión ambiental para los manglares. [131] Apodada "mama mikoko" ("mamá manglares" en suajili), [132] [133] Semesi también fue miembro del Consejo de la Sociedad Internacional para los Ecosistemas de Manglares. [134]

En mayo de 2019, ORNL DAAC News anunció que el Sistema de Monitoreo de Carbono (CMS) de la NASA , utilizando nuevos mapas satelitales de los bosques de manglares globales en 116 países, había creado un nuevo conjunto de datos para caracterizar la "distribución, biomasa y altura del dosel de los humedales con bosques de manglares". [135] [136] Los bosques de manglares mueven dióxido de carbono "de la atmósfera al almacenamiento a largo plazo" en mayores cantidades que otros bosques, lo que los convierte en "uno de los mejores depuradores de carbono del planeta ", según un estudio dirigido por la NASA. [136] [137]

Véase también

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