La marisma baja es una zona de marismas de marea ubicada por debajo de la marca de pleamar media (MHM). Según la elevación, la frecuencia de inmersión, las características del suelo, la vegetación, la comunidad microbiana y otras métricas, las marismas saladas se pueden dividir en tres áreas distintas: marisma baja, marisma media/marisma alta y zona de tierras altas. [1] La marisma baja se caracteriza por inundarse diariamente con cada marea alta, mientras que permanece expuesta durante las mareas bajas.
La especie vegetativa dominante en las zonas bajas de pantanos es la Spartina alterniflora ( pasto liso). S. alterniflora es una especie nativa de pantanos que está adaptada al hábitat de marismas saladas y se encuentra a lo largo de la costa este de América del Norte, a lo largo de la costa de Washington y a lo largo del Golfo de México. [2] Esta hierba alta de estación cálida crece en áreas frecuentemente inundadas y con alta salinidad. [2] Esta especie proporciona refugio y cobertura para cangrejos violinistas ( Uca pugnax ), mejillones acanalados ( Geukensia demissa ), aves acuáticas , aves zancudas , aves playeras, ratas almizcleras y peces y mariscos de importancia comercial. [2] S. alterniflora contribuye a la lucha contra la erosión de la costa al proporcionar estabilización del suelo y mejora la calidad del agua al filtrar material tóxico, como metales pesados, de la columna de agua. [2]
Las marismas son ecosistemas muy productivos y proporcionan muchos servicios ecosistémicos , incluido el ciclo del carbono , [3] [4] el ciclo del nitrógeno , [1] [5] y la protección contra inundaciones costeras. [4] [6]
La infraestructura costera es vulnerable a las inundaciones causadas por el aumento del nivel del mar, las tormentas y el hundimiento de la tierra. [7] Las marismas ayudan a mitigar los efectos de las inundaciones al amortiguar directamente las costas y disipar las olas. [7] Son algunos de los muchos tipos de accidentes geográficos costeros naturales que son ampliamente reconocidos como barreras para las olas y los flujos de marea. [7] La vegetación de las marismas causa la atenuación de las olas y puede representar hasta el 60 por ciento de la reducción de las olas. [7] Las plantas de las marismas también mejoran la estabilidad del suelo, lo que disminuye la erosión del suelo. [7]
Las marismas y otros ecosistemas de humedales costeros desempeñan un papel importante en el ciclo biogeoquímico global , especialmente en los ciclos del carbono y el nitrógeno . [1] [8] [5]
Los humedales costeros , como las marismas , pueden secuestrar carbono a un ritmo hasta diez veces mayor que el de un bosque tropical maduro . [9] A través de la fotosíntesis , la vegetación de las marismas captura grandes cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera . [9] Este carbono se almacena en los tejidos vegetales y el suelo durante cientos o miles de años. [9] Las marismas costeras pueden secuestrar alrededor de 210 gramos de carbono por metro cuadrado por año, [3] lo que supone de 2 a 5 veces más carbono por superficie equivalente que los bosques tropicales . [9]
El potencial Eh, la favorabilidad energética de una reacción, es el más bajo en el pantano bajo. [8] El potencial Eh indica el potencial de pérdida de carbono a través de la oxidación en la atmósfera como dióxido de carbono. [8] Por lo tanto, el pantano bajo puede tener las emisiones de dióxido de carbono más bajas en comparación con otras partes de la plataforma del pantano.
En las marismas se producen tanto la nitrificación como la desnitrificación . En la nitrificación, el amonio se oxida a nitrito, y luego el nitrito se oxida a nitrato. En la desnitrificación, la materia orgánica se oxida utilizando el nitrato como aceptor terminal de electrones. La desnitrificación es más alta en las marismas bajas. [5] El reciclaje de nitrógeno es más bajo en las marismas bajas. [1]
La salud y persistencia futuras de los humedales costeros sigue siendo muy incierta. [4] [6] [10] Los humedales costeros, como las marismas, con gradientes de elevación bajos son los ecosistemas que se verán afectados primero y tendrán que adaptarse al aumento del nivel del mar (SLR). [11] Se ha pronosticado una pérdida de área para las marismas con un suministro de sedimentos bajo y/o en disminución. [10] Dependiendo del escenario RCP del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) , entre el 60 y el 91 por ciento de las marismas en un estudio de metaanálisis no podrán seguir el ritmo de las tasas futuras de SLR. [10] En este mismo estudio, 8 de las 9 marismas con las tasas más altas de SLR local ya no seguían el ritmo del SLR y están experimentando una pérdida promedio de 3,9 milímetros por año. [10] El aumento de la expansión térmica y el aumento del suministro de agua a los océanos debido a las temperaturas globales más altas asociadas con las emisiones antropogénicas de dióxido de carbono han provocado que las tasas de aumento del nivel del mar a lo largo de la costa atlántica de los Estados Unidos oscilen entre 0,6 y 4 milímetros por año a partir del año 2021. [12] Se espera que las tasas de aumento del nivel del mar solo aumenten en el futuro a medida que aumente la magnitud de los gases de efecto invernadero en nuestra atmósfera. [12] [10] El aumento del nivel del mar hará que los pantanos bajos se "ahoguen" y se conviertan en aguas abiertas. [5]
El desarrollo costero, como carreteras y casas, evita que las marismas migren hacia el interior alejándose de la costa a medida que aumenta el nivel del mar. [10] En el pasado, las marismas han migrado hacia el interior como respuesta al nivel del mar debido a la glaciación. [10] La tierra directamente sobre las marismas se convierte lentamente en marismas altas debido al aumento de la inundación de agua salada debido al aumento del nivel del mar. [13] La vegetación de las tierras altas es reemplazada por especies de marismas halófitas como resultado del aumento de la salinidad y la humedad del suelo. [13] Esto ocurre cuando la marisma baja más cercana al arroyo de marea se convierte en agua abierta. [13] Los límites de las zonas de vegetación de las marismas se desplazan hacia el interior. [13] Esto permite que la misma superficie cuadrada de cada zona de marisma siga siendo la misma. Sin embargo, cuando la infraestructura se ubica directamente en las tierras altas de una marisma, esa marisma queda físicamente bloqueada para la migración. [13] El límite entre la marisma baja y la marisma alta continúa desplazándose hacia el interior, pero la región de las tierras altas de la marisma no tiene tierra para convertirla en área de marisma. Esto provoca la pérdida de las zonas altas y, en última instancia, de las zonas pantanosas altas.
Además de que el desarrollo costero bloquea la migración de las marismas de las tierras altas, también aumenta la escorrentía hacia ellas. [14] El aumento de las superficies impermeables en el desarrollo costero cercano a las marismas aumenta la cantidad de escorrentía de lluvia y agua superficial que puede ingresar a las marismas. [14] La escorrentía transporta contaminantes , incluidos, entre otros, fertilizantes , sedimentos , desechos y basura , así como agua dulce a las marismas. [14] Los efectos ecológicos específicos y sus magnitudes varían según las concentraciones, la frecuencia y la composición química de los contaminantes de la escorrentía. Además, las marismas pueden drenarse, dragarse y rellenarse para que la tierra esté disponible para el desarrollo costero y la agricultura. [15] Las marismas también se zanjan y drenan comúnmente para el control de mosquitos y otras plagas. [15]
Al igual que muchos otros ecosistemas, las marismas son susceptibles a invasiones de especies no nativas. [16] Phragmites australis (junco común) es una hierba perenne y agresiva de humedales que crece en rodales densos de más de 10 pies de altura y es un invasor común de las marismas. [17] Phragmites coloniza rápidamente las áreas cercanas y puede competir con la vegetación nativa de las marismas. [17] Esta especie invasora proporciona poco o ningún alimento o refugio a la vida silvestre de las marismas. [17]
Los restos de marismas , si bien no son especies invasoras en el sentido tradicional, también pueden destruir la vegetación nativa de las marismas. [ cita requerida ] Los restos de marismas son materiales depositados compuestos principalmente de vegetación muerta de las marismas. [ cita requerida ] Si se acumulan sobre la vegetación durante un período de tiempo suficiente, bloquearán la luz solar y sofocarán las plantas que se encuentran debajo. [ cita requerida ]
Los cangrejos morados de pantano ( Sesarma reticulatum ) son una especie nativa de los pantanos, aunque la pesca y la captura de cangrejos pueden eliminar a sus depredadores del ecosistema . [18] Cuando las poblaciones de cangrejos morados de pantano no se controlan, "arrasarán" a S. alternilfora y aumentarán el número de madrigueras en el suelo. [18] Las madrigueras disminuyen la estabilidad del suelo y hacen que sea más probable que se erosione. [18]
Hay muchas organizaciones mundiales como The Nature Conservancy, la Agencia de Protección Ambiental , Buzzards Bay Coalition, la Asociación para Preservar Cape Cod y el Departamento de Gestión Ambiental que participan en la restauración, protección y gestión de marismas saladas.
Las estrategias de restauración más comunes incluyen la recuperación del intercambio de mareas, la recuperación de las características de los sedimentos, la reconstrucción del nivel del suelo, la conversión de sedimentos dragados en marismas, el control de especies invasoras y la restricción de la navegación y otros vehículos acuáticos. [19] Los métodos empleados en una marisma dependen de la marisma específica y del área local. [19] Por ejemplo, una marisma en la Bahía de Fundy, Canadá, puede restaurarse ampliando el canal de mareas mediante la construcción de una alcantarilla, mientras que una marisma en el noroeste de Europa puede restaurarse eliminando diques. [19]
Para proteger las marismas, los gobiernos crean reservas como la reserva Shifting Lots en Plymouth, Massachusetts, la reserva Estero Marsh y la marisma Clive Runnells Family Mad Island. Se trata de áreas en las que se gestionan y restringen los recursos y la tierra.