Una marisma , marisma o salazón , también conocida como marisma costera o marisma , es un ecosistema costero en la zona intermareal costera superior entre la tierra y el agua salada o salobre abierta que se ve inundado regularmente por las mareas. Está dominado por densos rodales de plantas tolerantes a la sal, como hierbas , pastos o arbustos bajos . [1] [2] Estas plantas son de origen terrestre y son esenciales para la estabilidad de la marisma al atrapar y unir sedimentos . Las marismas desempeñan un papel importante en la red alimentaria acuática y en el transporte de nutrientes a las aguas costeras. También sustentan a los animales terrestres y brindan protección costera . [2]
Históricamente, las marismas han estado en peligro debido a prácticas de gestión costera mal implementadas , con tierras recuperadas para usos humanos o contaminadas por la agricultura río arriba u otros usos costeros industriales. Además, el aumento del nivel del mar causado por el cambio climático está poniendo en peligro otras marismas, debido a la erosión y la inmersión de marismas que de otro modo estarían formadas por mareas. [3] [4] Sin embargo, el reciente reconocimiento tanto por parte de los ambientalistas como de la sociedad en general de la importancia de las marismas de agua salada para la biodiversidad, la productividad ecológica y otros servicios ecosistémicos , como el secuestro de carbono , ha llevado a un aumento en la restauración y gestión de las marismas desde el siglo XIX. Década de 1980.
Las marismas se encuentran en costas de baja energía en latitudes templadas y altas [5] que pueden ser estables, emergentes o sumergidas dependiendo de si la sedimentación es mayor, igual o menor que el aumento relativo del nivel del mar ( tasa de hundimiento más cambio del nivel del mar). ), respectivamente. Por lo general, estas costas consisten en llanuras de lodo o arena (conocidas también como marismas o, abreviadamente, marismas ) que se nutren de sedimentos de los ríos y arroyos que afluyen. [6] Estos típicamente incluyen ambientes protegidos como terraplenes, estuarios y el lado de sotavento de islas barrera y asadores . En los trópicos y subtrópicos son sustituidos por manglares ; una zona que se diferencia de una marisma en que en lugar de plantas herbáceas , predominan árboles tolerantes a la sal. [1]
La mayoría de las marismas tienen una topografía baja con elevaciones bajas pero un área muy amplia, lo que las hace muy populares para las poblaciones humanas. [7] Las marismas se ubican entre diferentes accidentes geográficos según su configuración física y geomorfológica. Dichos accidentes geográficos de las marismas incluyen marismas deltaicas , estuarios, barreras traseras, costas abiertas, ensenadas y marismas de valles ahogados . Las marismas deltáicas están asociadas con grandes ríos donde muchos se encuentran en el sur de Europa, como la Camarga , en Francia, en el delta del Ródano o el delta del Ebro en España. También son extensos dentro de los ríos del delta del Mississippi en Estados Unidos . [2] En Nueva Zelanda, la mayoría de las marismas se encuentran en la cabecera de los estuarios, en áreas donde hay poca acción de las olas y alta sedimentación. [8] Estas marismas se encuentran en el Parque Regional Awhitu en Auckland , el estuario Manawatū y el estuario Avon Heathcote/Ihutai en Christchurch . Las marismas de la barrera trasera son sensibles a la remodelación de las barreras en el lado terrestre en el que se han formado. [2] Son comunes a lo largo de gran parte de la costa este de los Estados Unidos y las Islas Frisias . Las bahías costeras grandes y poco profundas pueden albergar marismas, como por ejemplo la Bahía de Morecambe y Portsmouth en Gran Bretaña y la Bahía de Fundy en América del Norte. [2]
Las marismas a veces se incluyen en lagunas, y la diferencia no es muy marcada; La laguna de Venecia en Italia , por ejemplo, está formada por este tipo de animales y/o organismos vivos pertenecientes a este ecosistema. Tienen un gran impacto en la biodiversidad de la zona. La ecología de las marismas involucra redes tróficas complejas que incluyen productores primarios (plantas vasculares, macroalgas, diatomeas, epífitas y fitoplancton), consumidores primarios (zooplancton, macrozoos, moluscos, insectos) y consumidores secundarios. [9]
La escasa energía física y los pastos altos proporcionan refugio a los animales. Muchos peces marinos utilizan las marismas como zona de cría para sus crías antes de que se trasladen a aguas abiertas. Las aves pueden criar a sus crías entre los pastos altos, porque el pantano proporciona refugio contra los depredadores y abundantes fuentes de alimento que incluyen peces atrapados en estanques, insectos, mariscos y gusanos. [10]
Mcowen et al. 2017. [11] Un total de 5.495.089 hectáreas de marismas cartografiadas en 43 países y territorios están representadas en un archivo de forma poligonal de Sistemas de Información Geográfica. Esta estimación se sitúa en el extremo relativamente bajo de las estimaciones anteriores (2,2–40 Mha). Un estudio posterior estimó de manera conservadora la extensión global de las marismas en 90.800 km 2 (9.080.000 hectáreas). [12] Las marismas más extensas del mundo se encuentran fuera de los trópicos, incluidas las costas, bahías y estuarios bajos y libres de hielo del Atlántico Norte, que están bien representados en su conjunto de datos de polígonos globales. [11]
La formación comienza a medida que las llanuras de marea ganan elevación en relación con el nivel del mar mediante la acumulación de sedimentos y, posteriormente, la velocidad y la duración de las inundaciones de las mareas disminuyen para que la vegetación pueda colonizar la superficie expuesta. [13] La llegada de propágulos de especies pioneras como semillas o porciones de rizoma se combina con el desarrollo de condiciones adecuadas para su germinación y establecimiento en el proceso de colonización. [14] Cuando los ríos y arroyos llegan al bajo gradiente de las llanuras de marea, la tasa de descarga se reduce y los sedimentos suspendidos se depositan en la superficie de la llanura de marea, ayudado por el efecto de remanso de la marea creciente. [6] Las esteras de algas filamentosas de color verde azulado pueden fijar partículas de sedimento del tamaño de limo y arcilla a sus vainas pegajosas al contacto [15] , lo que también puede aumentar la resistencia a la erosión de los sedimentos. [16] Esto ayuda al proceso de acumulación de sedimentos para permitir que crezcan las especies colonizadoras (por ejemplo, Salicornia spp.). Estas especies retienen los sedimentos arrastrados por la marea creciente alrededor de sus tallos y hojas y forman montículos bajos de barro que finalmente se fusionan para formar terrazas deposicionales, cuyo crecimiento ascendente se ve favorecido por una red de raíces subterráneas que une el sedimento. [17] Una vez que se establece la vegetación en las terrazas de depósito, una mayor captura y acumulación de sedimentos puede permitir un rápido crecimiento ascendente de la superficie de la marisma, de modo que hay una rápida disminución asociada en la profundidad y duración de las inundaciones por marea. Como resultado, especies competitivas que prefieren elevaciones más altas en relación con el nivel del mar pueden habitar el área y, a menudo, se desarrolla una sucesión de comunidades vegetales . [13]
Las marismas costeras se pueden distinguir de los hábitats terrestres por el flujo de marea diario que se produce e inunda continuamente la zona. [1] Es un proceso importante para entregar sedimentos, nutrientes y suministro de agua para las plantas al pantano. [7] En elevaciones más altas en la zona superior de las marismas , hay mucha menos afluencia de marea, lo que resulta en niveles de salinidad más bajos . [1] La salinidad del suelo en la zona pantanosa inferior es bastante constante debido al flujo de marea anual diario. Sin embargo, en la parte superior de la marisma, la variabilidad en la salinidad se muestra como resultado de inundaciones menos frecuentes y variaciones climáticas. Las precipitaciones pueden reducir la salinidad y la evapotranspiración puede aumentar los niveles durante los períodos secos. [1] Como resultado, existen microhábitats poblados por diferentes especies de flora y fauna que dependen de sus capacidades fisiológicas. La flora de una marisma se diferencia en niveles según la tolerancia individual de las plantas a la salinidad y los niveles freáticos. La vegetación que se encuentra en el agua debe poder sobrevivir a altas concentraciones de sal, inmersiones periódicas y una cierta cantidad de movimiento de agua, mientras que las plantas tierra adentro en el pantano a veces pueden experimentar condiciones secas y bajas en nutrientes. Se ha descubierto que las zonas pantanosas superiores limitan las especies a través de la competencia y la falta de protección del hábitat, mientras que las zonas pantanosas inferiores están determinadas por la capacidad de las plantas para tolerar tensiones fisiológicas como la salinidad, la inmersión en agua y los bajos niveles de oxígeno. [18] [19]
La marisma de Nueva Inglaterra está sujeta a fuertes influencias de mareas y muestra distintos patrones de zonificación. [19] En las zonas pantanosas bajas con fuertes inundaciones por mareas, domina un monocultivo de pasto liso , Spartina alterniflora , luego, hacia tierra, se observan zonas de heno salado, Spartina patens , junco negro, Juncus gerardii y el arbusto Iva frutescens , respectivamente. [18] Todas estas especies tienen diferentes tolerancias que hacen que las diferentes zonas a lo largo del pantano sean las más adecuadas para cada individuo.
La diversidad de especies vegetales es relativamente baja, ya que la flora debe ser tolerante a la sal, la inmersión total o parcial y el sustrato de barro anóxico. Las plantas de las marismas más comunes son la hierba de vidrio ( Salicornia spp.) y la hierba cordal ( Spartina spp.), que tienen distribución mundial. A menudo son las primeras plantas que se afianzan en una marisma y comienzan su sucesión ecológica en una marisma. Sus brotes levantan el flujo principal de la marea sobre la superficie del lodo mientras sus raíces se extienden hacia el sustrato y estabilizan el lodo pegajoso y transportan oxígeno para que otras plantas también puedan establecerse. Plantas como lavandas de mar ( Limonium spp.), plátanos ( Plantago spp.) y diversos juncos y juncos crecen una vez que las especies pioneras han vegetado el barro .
Las marismas son bastante activas desde el punto de vista fotosintético y son hábitats extremadamente productivos. Sirven como depósitos de una gran cantidad de materia orgánica y están llenos de descomposición, lo que alimenta una amplia cadena alimentaria de organismos, desde bacterias hasta mamíferos. Muchas de las plantas halófilas, como el pasto cordgrass, no son pastadas en absoluto por animales superiores, sino que mueren y se descomponen para convertirse en alimento para microorganismos, que a su vez se convierten en alimento para peces y pájaros.
Los factores y procesos que influyen en la tasa y distribución espacial de la acumulación de sedimentos dentro de la marisma son numerosos. La deposición de sedimentos puede ocurrir cuando las especies de las marismas proporcionan una superficie a la que se adhieren los sedimentos, seguida de la deposición en la superficie de las marismas cuando el sedimento se desprende durante la marea baja. [13] La cantidad de sedimento adherido a las especies de marismas depende del tipo de especie de marisma, la proximidad de la especie al suministro de sedimento, la cantidad de biomasa vegetal y la elevación de la especie. [20] Por ejemplo, en un estudio de las marismas de marea oriental de la isla Chongming y la isla Jiuduansha en la desembocadura del río Yangtze , China, la cantidad de sedimento adherido a las especies Spartina alterniflora , Phragmites australis y Scirpus mariqueter disminuyó con la distancia desde los niveles más altos de concentraciones de sedimentos en suspensión (que se encuentran en el borde de las marismas que bordean los arroyos de marea o las marismas); disminuyó con aquellas especies en las elevaciones más altas, que experimentaron la menor frecuencia y profundidad de inundaciones de marea; y aumentó con el aumento de la biomasa vegetal. Spartina alterniflora , que tenía la mayor cantidad de sedimentos adheridos, puede contribuir con >10% de la acumulación total de sedimentos en la superficie de las marismas mediante este proceso. [20]
Las especies de marismas también facilitan la acumulación de sedimentos al disminuir las velocidades de las corrientes y fomentar que los sedimentos se sedimenten fuera de la suspensión. [13] Las velocidades actuales pueden reducirse a medida que los tallos de las especies altas de las marismas inducen el arrastre hidráulico, con el efecto de minimizar la resuspensión de sedimentos y fomentar la deposición. [21] Se ha demostrado que las concentraciones medidas de sedimento suspendido en la columna de agua disminuyen desde el agua abierta o los arroyos de marea adyacentes al borde del pantano, hasta el interior del pantano, [20] [21] [22] probablemente como resultado de la influencia directa. asentándose en la superficie de la marisma por la influencia del dosel de la marisma. [21] [22]
Las inundaciones y la deposición de sedimentos en la superficie de las marismas también se ven favorecidas por los arroyos de marea [22] , que son una característica común de las marismas. [6] [13] [17] [22] [23] Sus formas típicamente dendríticas y serpenteantes proporcionan vías para que la marea suba e inunde la superficie del pantano, así como para drenar el agua, [17] y pueden facilitar cantidades más altas de deposición de sedimentos que las marismas que bordean el océano abierto. [23] La deposición de sedimentos está correlacionada con el tamaño del sedimento: los sedimentos más gruesos se depositarán en elevaciones más altas (más cerca del arroyo) que los sedimentos más finos (más lejos del arroyo). El tamaño de los sedimentos también suele correlacionarse con trazas de metales particulares y, por lo tanto, los arroyos de marea pueden afectar la distribución y concentración de metales en las marismas, afectando a su vez a la biota. [24] Sin embargo, las marismas no requieren arroyos de marea para facilitar el flujo de sedimentos sobre su superficie [21] aunque las marismas con esta morfología parecen raramente estudiadas.
La elevación de las especies palustres es importante; aquellas especies en elevaciones más bajas experimentan inundaciones de marea más largas y frecuentes y, por lo tanto, tienen la oportunidad de que se produzca una mayor deposición de sedimentos. [20] [25] Las especies que se encuentran en elevaciones más altas pueden beneficiarse de una mayor probabilidad de inundación durante las mareas más altas cuando las mayores profundidades del agua y los flujos superficiales de las marismas pueden penetrar en el interior de las marismas. [22]
La costa es un elemento natural de gran atractivo para el ser humano por su belleza, recursos y accesibilidad. En 2002, se estimaba que más de la mitad de la población mundial vivía dentro de un radio de 60 km de la costa, [2] lo que hacía que las costas fueran muy vulnerables a los impactos humanos de las actividades diarias que ejercen presión sobre los entornos naturales circundantes. En el pasado, las marismas se percibían como "tierras baldías" costeras, lo que causaba pérdidas y cambios considerables en estos ecosistemas a través de la recuperación de tierras para la agricultura, el desarrollo urbano, la producción de sal y la recreación. [7] [26] [27] Los efectos indirectos de las actividades humanas, como la carga de nitrógeno, también desempeñan un papel importante en la zona de las marismas. Las marismas pueden sufrir una muerte regresiva en las marismas altas y una extinción en las marismas bajas. Un estudio publicado en 2022 estima que el 22% de la pérdida de marismas entre 1999 y 2019 se debió a factores humanos directos, definidos como actividades observables que ocurren en el lugar del cambio detectado, como la conversión a la acuicultura, la agricultura, el desarrollo costero u otras actividades físicas. estructuras. [12] Además, el 30% del aumento de las marismas durante este mismo período también se debió a factores directos, como actividades de restauración o modificaciones costeras para promover el intercambio de mareas. [12]
La recuperación de tierras para la agricultura mediante la conversión de tierras pantanosas en tierras altas fue históricamente una práctica común. [7] A menudo se construyeron diques para permitir este cambio en el cambio de suelo y proporcionar protección contra inundaciones tierra adentro. En los últimos tiempos también se han recuperado las llanuras intermareales. [28] Durante siglos, el ganado, como ovejas y vacas, pastaba en las tierras muy fértiles de las marismas. [1] [29] La recuperación de tierras para la agricultura ha dado lugar a muchos cambios, como cambios en la estructura de la vegetación, sedimentación, salinidad, flujo de agua, pérdida de biodiversidad y altos aportes de nutrientes. Se han realizado muchos intentos para erradicar estos problemas, por ejemplo, en Nueva Zelanda, la pastura Spartina anglica fue introducida desde Inglaterra en la desembocadura del río Manawatu en 1913 para intentar recuperar las tierras del estuario para la agricultura. [8] Un cambio en la estructura de la llanura de marea desnuda a los pastizales fue el resultado del aumento de la sedimentación y el pasto se extendió a otros estuarios alrededor de Nueva Zelanda. Las plantas y animales nativos lucharon por sobrevivir mientras los no nativos los superaban. Ahora se están haciendo esfuerzos para eliminar estas especies de cordgrass, a medida que poco a poco se van reconociendo los daños.
En el estuario de Blyth en Suffolk , en el este de Inglaterra, las tierras recuperadas a mitad del estuario (marismas de Angel y Bulcamp) que fueron abandonadas en la década de 1940 han sido reemplazadas por marismas con suelos compactados de uso agrícola cubiertos con una fina capa de barro. En los últimos 60 a 75 años se ha producido poca colonización de vegetación y se ha atribuido a una combinación de elevaciones de la superficie demasiado bajas para que se desarrollen las especies pioneras y un drenaje deficiente de los suelos agrícolas compactados que actúan como un acuicluido . [30] Los suelos terrestres de esta naturaleza necesitan adaptarse de agua intersticial dulce a salina mediante un cambio en la química y la estructura del suelo, acompañado de una nueva deposición de sedimento estuarino, antes de que pueda establecerse la vegetación de las marismas. [14] La estructura de la vegetación, la riqueza de especies y la composición de la comunidad vegetal de las marismas regeneradas naturalmente en tierras agrícolas recuperadas se pueden comparar con las marismas de referencia adyacentes para evaluar el éxito de la regeneración de las marismas. [31]
El cultivo de tierras aguas arriba de la marisma puede introducir mayores aportes de limo y aumentar la tasa de acumulación de sedimentos primarios en las llanuras intermareales, de modo que las especies pioneras puedan extenderse más hacia las llanuras y crecer rápidamente hacia arriba fuera del nivel de inundación de las mareas. Como resultado, las superficies pantanosas en este régimen pueden tener un extenso acantilado en su borde hacia el mar. [32] En el estuario de Plum Island, Massachusetts (EE. UU.), los núcleos estratigráficos revelaron que durante los siglos XVIII y XIX el pantano progresó sobre ambientes submareales y de marismas para aumentar su área de 6 km 2 a 9 km 2 después de que los colonos europeos deforestaron la tierra. río arriba y aumentó la tasa de suministro de sedimentos. [33]
En el último siglo, la conversión de tierras pantanosas en tierras altas para la agricultura se ha visto eclipsada por la conversión para el desarrollo urbano. Las ciudades costeras de todo el mundo han invadido las antiguas marismas y en Estados Unidos el crecimiento de las ciudades buscó las marismas como sitios de eliminación de desechos. La contaminación estuarina por sustancias orgánicas, inorgánicas y tóxicas provenientes del desarrollo urbano o la industrialización es un problema mundial [28] y los sedimentos en las marismas pueden arrastrar esta contaminación con efectos tóxicos sobre las especies florales y faunísticas. [32] El desarrollo urbano de las marismas se ha ralentizado desde aproximadamente 1970 debido a la creciente conciencia por parte de los grupos ambientalistas de que proporcionan servicios ecosistémicos beneficiosos . [7] Son ecosistemas altamente productivos , y cuando la productividad neta se mide en gm −2 año −1 sólo son igualados por los bosques tropicales. [28] Además, pueden ayudar a reducir la erosión de las olas en los diques diseñados para proteger las áreas bajas de la tierra de la erosión de las olas. [14]
La desnaturalización de los límites terrestres de las marismas debido a la invasión urbana o industrial puede tener efectos negativos. En el estuario de Avon-Heathcote/Ihutai, Nueva Zelanda, la abundancia de especies y las propiedades físicas de los márgenes circundantes estaban fuertemente vinculadas, y se encontró que la mayoría de las marismas vivían a lo largo de áreas con márgenes naturales en Avon/Ōtākaro y Ōpāwaho/ Desembocaduras del río Heathcote; por el contrario, los márgenes artificiales contenían poca vegetación pantanosa y restringían la retirada hacia la tierra. [34] Las marismas restantes que rodean estas áreas urbanas también están bajo una inmensa presión de la población humana a medida que el enriquecimiento de nitrógeno inducido por el hombre ingresa a estos hábitats. La carga de nitrógeno a través del uso humano afecta indirectamente a las marismas, provocando cambios en la estructura de la vegetación y la invasión de especies no nativas. [18]
Los impactos humanos, como aguas residuales, escorrentías urbanas y desechos agrícolas e industriales, llegan a las marismas desde fuentes cercanas. Las marismas tienen limitaciones de nitrógeno [18] [35] y con un nivel cada vez mayor de nutrientes que ingresan al sistema debido a efectos antropogénicos , las especies de plantas asociadas con las marismas se están reestructurando a través del cambio en la competencia. [7] Por ejemplo, la marisma de Nueva Inglaterra está experimentando un cambio en la estructura de la vegetación donde S. alterniflora se está extendiendo desde la marisma inferior, donde reside predominantemente, hasta la zona superior de la marisma. [18] Además, en los mismos humedales, el carrizo Phragmites australis ha ido invadiendo el área expandiéndose a humedales más bajos y convirtiéndose en una especie dominante. P. australis es una halófita agresiva que puede invadir áreas perturbadas en grandes cantidades, superando a las plantas nativas. [7] [36] [37] Esta pérdida de biodiversidad no solo se observa en los conjuntos de flora sino también en muchos animales, como insectos y aves, a medida que se alteran su hábitat y sus recursos alimentarios.
Debido al derretimiento del hielo marino del Ártico y la expansión térmica de los océanos, como resultado del calentamiento global, el nivel del mar ha comenzado a subir. Como ocurre con todas las costas, se prevé que este aumento del nivel del agua afectará negativamente a las marismas, inundándolas y erosionándolas. [38] [10] El aumento del nivel del mar provoca más zonas de aguas abiertas dentro de la marisma. Estas zonas causan erosión a lo largo de sus bordes, erosionando aún más el pantano hasta convertirlo en aguas abiertas hasta que todo el pantano se desintegra. [39]
Si bien las marismas son susceptibles a las amenazas relacionadas con el aumento del nivel del mar, también son un ecosistema costero extremadamente dinámico. De hecho, las marismas pueden tener la capacidad de seguir el ritmo del aumento del nivel del mar; para 2100, el nivel medio del mar podría experimentar aumentos de entre 0,6 y 1,1 m. [40] Las marismas son susceptibles tanto a la erosión como a la acreción, lo que desempeña un papel en lo que se llama retroalimentación biogeomórfica. [41] La vegetación de las marismas captura sedimentos para permanecer en el sistema, lo que a su vez permite que las plantas crezcan mejor y, por lo tanto, son mejores para atrapar sedimentos y acumular más materia orgánica. Este circuito de retroalimentación positiva permite potencialmente que las tasas del nivel del lecho de las marismas sigan el ritmo del aumento del nivel del mar. [40] Sin embargo, esta retroalimentación también depende de otros factores como la productividad de la vegetación, el suministro de sedimentos, el hundimiento de la tierra, la acumulación de biomasa y la magnitud y frecuencia de las tormentas. [40] En un estudio publicado por Ü. SN Best en 2018, [40] descubrieron que la bioacumulación era el factor número uno en la capacidad de una marisma para mantenerse al día con las tasas de SLR. La resiliencia de la marisma depende de que el aumento del nivel del lecho sea mayor que el del nivel del mar; de lo contrario, la marisma será superada y ahogada.
La acumulación de biomasa se puede medir en forma de acumulación de biomasa orgánica aérea y acumulación inorgánica subterránea mediante captura de sedimentos y sedimentación de sedimentos en suspensión. [42] La vegetación de las marismas ayuda a aumentar la sedimentación de sedimentos porque reduce las velocidades de las corrientes, interrumpe los remolinos turbulentos y ayuda a disipar la energía de las olas. Las especies de plantas pantanosas son conocidas por su tolerancia a una mayor exposición a la sal debido a la inundación común de las zonas pantanosas. Este tipo de plantas se llaman halófitas. Las halófitas son una parte crucial de la biodiversidad de las marismas y su potencial para adaptarse a los niveles elevados del mar. Con niveles elevados del mar, la vegetación de las marismas probablemente estaría más expuesta a tasas de inundación más frecuentes y debe ser adaptable o tolerante al consiguiente aumento de los niveles de salinidad y las condiciones anaeróbicas. Existe un límite de elevación común (sobre el nivel del mar) para que estas plantas sobrevivan, donde cualquier lugar por debajo de la línea óptima conduciría a suelos anóxicos debido a la inmersión constante y demasiado alto por encima de esta línea significaría niveles dañinos de salinidad del suelo debido a la alta tasa. de la evapotranspiración como resultado de la disminución de la inmersión. [42] Junto con la acumulación vertical de sedimentos y biomasa, también se debe considerar el espacio de alojamiento para el crecimiento de las tierras pantanosas. El espacio de alojamiento es el terreno disponible para que se acumulen sedimentos adicionales y la vegetación de las marismas se colonice lateralmente. [43] Este espacio de alojamiento lateral a menudo está limitado por estructuras antropogénicas como carreteras costeras, diques y otras formas de desarrollo de tierras costeras. Un estudio realizado por Lisa M. Schile, publicado en 2014, [44] encontró que, en una variedad de tasas de aumento del nivel del mar, las marismas con alta productividad vegetal eran resistentes a los aumentos del nivel del mar, pero todas alcanzaron un punto culminante en el que el espacio de alojamiento era necesario para continuar. supervivencia. La presencia de espacio de alojamiento permite que se formen nuevos hábitats medios/altos y que las marismas escapen de la inundación total.
A principios del siglo XX, se creía que drenar las marismas ayudaría a reducir las poblaciones de mosquitos , como el Aedes taeniorhynchus , el mosquito negro de las marismas. En muchos lugares, particularmente en el noreste de Estados Unidos, los residentes y las agencias locales y estatales cavaron zanjas rectas en lo profundo de las marismas. El resultado final, sin embargo, fue el agotamiento del hábitat de los killis . El killis es un depredador de mosquitos , por lo que la pérdida de hábitat en realidad provocó un aumento de las poblaciones de mosquitos y afectó negativamente a las aves zancudas que se alimentaban de los killis. Estas zanjas todavía se pueden ver, a pesar de algunos esfuerzos para rellenarlas. [45]
La mayor absorción de nitrógeno por parte de las especies de las marismas en sus hojas puede provocar mayores tasas de crecimiento de las hojas en función de la longitud y aumentar las tasas de herbivoría de los cangrejos. El cangrejo de madriguera Neohelice granulata frecuenta las marismas del Atlántico suroeste donde se pueden encontrar poblaciones de alta densidad entre las poblaciones de las especies de marismas Spartina densiflora y Sarcocornia perennis . En la laguna Mar Chiquita , al norte de Mar del Plata , Argentina , la herbivoría de Neohelice granulata aumentó como una probable respuesta al mayor valor nutritivo de las hojas de las parcelas fertilizadas de Spartina densiflora , en comparación con las parcelas no fertilizadas. Independientemente de si las parcelas fueron fertilizadas o no, el pastoreo de Neohelice granulata también redujo las tasas de crecimiento de las hojas específicas de la longitud de las hojas en verano, al tiempo que aumentó sus tasas de senescencia específicas de la longitud . A esto puede haber contribuido la mayor eficacia de los hongos en las heridas dejadas por los cangrejos. [46]
Las marismas de Cape Cod , Massachusetts (EE.UU.), están experimentando una extinción de Spartina spp en las orillas de los arroyos. (cordgrass) que ha sido atribuida a la herbivoría por el cangrejo Sesarma reticulatum . En 12 sitios de marismas de Cape Cod encuestados, entre el 10% y el 90% de las orillas de los arroyos experimentaron una extinción de pasto en asociación con un sustrato muy denudado y una alta densidad de madrigueras de cangrejos. Las poblaciones de Sesarma reticulatum están aumentando, posiblemente como resultado de la degradación de la red alimentaria costera de la región. [47] Las áreas desnudas dejadas por el intenso pastoreo de cordgrass por Sesarma reticulatum en Cape Cod son aptas para ser ocupadas por otro cangrejo excavador, Uca pugnax , del que no se sabe que consuma macrófitos vivos. Se ha demostrado que la intensa bioturbación de los sedimentos de las marismas debido a la actividad excavadora de este cangrejo reduce drásticamente el éxito de la germinación de las semillas de Spartina alterniflora y Suaeda maritima y la supervivencia de las plántulas establecidas, ya sea mediante el entierro o la exposición de las semillas, o el desarraigo o el entierro de las plántulas establecidas. [48] Sin embargo, la bioturbación causada por cangrejos también puede tener un efecto positivo. En Nueva Zelanda, al cangrejo excavador de túneles Helice crassa se le ha dado el majestuoso nombre de "ingeniero de ecosistemas" por su capacidad para construir nuevos hábitats y alterar el acceso de nutrientes a otras especies. Sus madrigueras proporcionan una vía para el transporte de oxígeno disuelto en el agua de la madriguera a través del sedimento óxico de las paredes de la madriguera y hacia el sedimento anóxico circundante , lo que crea el hábitat perfecto para bacterias especiales que ciclan el nitrógeno. Estas bacterias reductoras de nitrato (desnitrificantes) consumen rápidamente el oxígeno disuelto que ingresa a las paredes de la madriguera para crear una capa de lodo óxico que es más delgada que la de la superficie del lodo. Esto permite una vía de difusión más directa para la exportación de nitrógeno (en forma de nitrógeno gaseoso (N 2 )) al agua de marea. [49]
Desde entonces, la percepción de las marismas de la bahía como un "páramo" costero ha cambiado, reconociéndose que son uno de los hábitats biológicamente más productivos del planeta, rivalizando con las selvas tropicales . Las marismas son ecológicamente importantes, ya que proporcionan hábitats para peces migratorios nativos y actúan como zonas protegidas de alimentación y cría. [27] Ahora están protegidos por la legislación en muchos países para evitar la pérdida de estos hábitats ecológicamente importantes. [50] En Estados Unidos y Europa, ahora se les concede un alto nivel de protección mediante la Ley de Agua Limpia y la Directiva de Hábitats , respectivamente. Ahora que se han comprendido los impactos de estos hábitats y su importancia, se ha establecido un interés creciente en restaurar las marismas mediante la retirada gestionada o la recuperación de tierras. Sin embargo, muchos países asiáticos como China todavía necesitan reconocer el valor de las marismas. Con su población en constante crecimiento y su intenso desarrollo a lo largo de la costa, el valor de las marismas tiende a ignorarse y la tierra continúa siendo recuperada. [7]
Bakker et al. (1997) [51] sugiere dos opciones disponibles para restaurar las marismas. La primera es abandonar toda intervención humana y dejar que la marisma complete su desarrollo natural. Este tipo de proyectos de restauración a menudo no tienen éxito ya que la vegetación tiende a tener dificultades para volver a su estructura original y los ciclos naturales de las mareas cambian debido a los cambios de tierra. La segunda opción sugerida por Bakker et al. (1997) [51] es restaurar el hábitat destruido a su estado natural, ya sea en el sitio original o como reemplazo en un sitio diferente. En condiciones naturales, la recuperación puede tardar entre 2 y 10 años o incluso más, dependiendo de la naturaleza y el grado de la perturbación y de la madurez relativa de la marisma afectada. [50] Las marismas en sus etapas pioneras de desarrollo se recuperarán más rápidamente que las marismas maduras [50] ya que a menudo son las primeras en colonizar la tierra. Es importante señalar que la restauración a menudo puede acelerarse mediante la replantación de vegetación nativa.
Este último enfoque suele ser el más practicado y generalmente más exitoso que permitir que el área se recupere naturalmente por sí sola. Las marismas del estado de Connecticut en Estados Unidos han sido durante mucho tiempo un área perdida para su relleno y dragado. A partir de 1969, se introdujo la Ley de Humedales de Mareas que puso fin a esta práctica, [37] pero a pesar de la introducción de la ley, el sistema todavía se estaba degradando debido a las alteraciones en el flujo de las mareas. Un área en Connecticut son las marismas de Barn Island. Estas marismas fueron construidas con diques y luego embalsadas con marismas saladas y salobres durante 1946-1966. [37] Como resultado, el pantano pasó a un estado de agua dulce y quedó dominado por las especies invasoras P. australis , Typha angustifolia y T. latifolia que tienen poca conexión ecológica con el área. [37]
En 1980, se puso en marcha un programa de restauración que ya lleva más de 20 años en marcha. [37] Este programa tiene como objetivo reconectar las marismas devolviendo el flujo de marea junto con las funciones y características ecológicas de las marismas a su estado original. En el caso de Barn Island, se ha iniciado la reducción de las especies invasoras, restableciendo la vegetación de marisma junto con especies animales como peces e insectos. Este ejemplo pone de relieve que se necesita mucho tiempo y esfuerzo para restaurar eficazmente los sistemas de marismas. El calendario para la recuperación de las marismas depende de la etapa de desarrollo de las marismas, del tipo y extensión de la perturbación, de la ubicación geográfica y de los factores de estrés ambientales y fisiológicos de la flora y fauna asociadas a las marismas.
Aunque se han realizado muchos esfuerzos para restaurar las marismas en todo el mundo, se necesita más investigación. Hay muchos contratiempos y problemas asociados con la restauración de las marismas que requieren un seguimiento cuidadoso a largo plazo. Se debe comprender y monitorear la información sobre todos los componentes del ecosistema de las marismas, desde la sedimentación, los nutrientes y las influencias de las mareas hasta los patrones de comportamiento y la tolerancia de las especies de flora y fauna. [50] Una vez que se adquiera una mejor comprensión de estos procesos, y no solo a nivel local, sino a escala global, se podrán implementar esfuerzos de gestión y restauración más sólidos y prácticos para preservar estos valiosos pantanos y restaurarlos a su estado original.
Si bien los humanos están situados a lo largo de las costas, siempre existirá la posibilidad de que se produzcan perturbaciones inducidas por el hombre a pesar de la cantidad de esfuerzos de restauración que planeamos implementar. El dragado, los oleoductos para recursos petrolíferos marinos, la construcción de carreteras, los derrames tóxicos accidentales o simplemente el descuido son ejemplos que, desde hace algún tiempo y en el futuro, serán las principales influencias de la degradación de las marismas. [50]
Además de restaurar y gestionar los sistemas de marismas con base en principios científicos, se debe aprovechar la oportunidad para educar al público sobre su importancia biológica y su propósito como amortiguador natural para la protección contra inundaciones. [27] Debido a que las marismas a menudo están ubicadas junto a áreas urbanas, es probable que reciban más visitantes que los humedales remotos . Al ver físicamente el pantano, es más probable que las personas presten atención y sean más conscientes del entorno que los rodea. Un ejemplo de participación pública ocurrió en el Área de Conservación Marina Estatal Famosa Slough en San Diego , donde un grupo de "amigos" trabajó durante más de una década para tratar de evitar que se desarrollara el área. [52] Finalmente, la ciudad compró el sitio de 5 hectáreas (12 acres) y el grupo trabajó en conjunto para restaurar el área. El proyecto implicó la eliminación de especies invasoras y la replantación de especies nativas, junto con charlas públicas con otros lugareños, frecuentes caminatas para observar aves y eventos de limpieza. [52]
Existe una amplia gama y combinación de metodologías empleadas para comprender la dinámica hidrológica en las marismas y su capacidad para atrapar y acumular sedimentos. Las trampas de sedimentos se utilizan a menudo para medir las tasas de acreción de la superficie de las marismas cuando se requieren implementaciones a corto plazo (por ejemplo, menos de un mes). Estas trampas circulares consisten en filtros previamente pesados que se anclan a la superficie del pantano, luego se secan en un laboratorio y se vuelven a pesar para determinar el sedimento total depositado. [22] [23]
Para estudios a más largo plazo (por ejemplo, más de un año), los investigadores pueden preferir medir la acumulación de sedimentos con gráficos de horizontes marcadores . Los horizontes marcadores consisten en un mineral como el feldespato que se entierra a una profundidad conocida dentro de los sustratos de los humedales para registrar el aumento del sustrato suprayacente durante largos períodos de tiempo. [25] Para medir la cantidad de sedimento suspendido en la columna de agua, se pueden verter muestras manuales o automáticas de agua de marea a través de filtros previamente pesados en un laboratorio y luego secarlas para determinar la cantidad de sedimento por volumen de agua. [23]
Otro método para estimar las concentraciones de sedimentos suspendidos es medir la turbidez del agua utilizando sondas ópticas de retrodispersión, que pueden calibrarse con muestras de agua que contienen una concentración conocida de sedimentos suspendidos para establecer una relación de regresión entre las dos. [20] Las elevaciones de la superficie de las marismas se pueden medir con una varilla de estadio y un tránsito, [23] teodolito electrónico , [22] sistema de posicionamiento global cinemático en tiempo real, [20] nivel láser [25] o medidor de distancia electrónico ( estación total ). La dinámica hidrológica incluye la profundidad del agua, medida automáticamente con un transductor de presión , [22] [23] [25] o con una estaca de madera marcada, [21] y la velocidad del agua, a menudo utilizando medidores de corriente electromagnéticos. [21] [23]
