La muerte regresiva de las marismas altas , o pardeamiento de las marismas, es la principal causa de degradación de las marismas altas. El efecto general es que las plantas de las marismas mueren y se vuelven marrones, dejando materia orgánica muerta y, en última instancia, sedimentos abiertos . Sin raíces vegetales fuertes que sostengan los sedimentos, estas áreas abiertas de tierra se erosionan , lo que hace que las marismas retrocedan hacia el continente. [1] Las zonas de muerte regresiva carecen de sus principales productores, como la hierba cordonera de las marismas, o Spartina alterniflora , y en última instancia se vuelven completamente improductivas. [2]
Los científicos han estudiado la muerte regresiva de las marismas durante décadas y aún discuten sobre sus causas. Una de las principales ideas sugiere que la muerte regresiva de las marismas se debe al anegamiento de S. alterniflora debido al aumento de la inmersión en las mareas, el aumento de sedimentos y la deficiencia de oxígeno . [3] Otros científicos han investigado la posibilidad de que el aumento de la salinidad del suelo y la disminución del agua del suelo sean las causas de la muerte regresiva. [4]
Las marismas son importantes para preservar los hábitats de crianza y crianza de mariscos, peces e insectos.
El anegamiento es el resultado de un exceso de agua en el sistema de raíces de una planta y en el suelo circundante, y suele producirse en las zonas interiores de la marisma. Con el aumento de las aguas superficiales, los suelos anegados contienen muchas moléculas reducidas, lo que puede inducir la acumulación de sulfuro y otros compuestos tóxicos. [5] Los estudios actuales sugieren que el aumento del anegamiento se debe al aumento del nivel del mar , un posible efecto del calentamiento global , que tiene muchas causas naturales y antropológicas propias. [6]
La muerte regresiva de las marismas provoca la muerte de las plantas propias de las marismas y la erosión del paisaje. Una de las causas del anegamiento es la reducción de la respiración aeróbica de las raíces de S. alterniflora . Se da principalmente en las zonas interiores, aunque las plantas de las riberas de los ríos muestran una respiración anaeróbica parcial.
La respiración aeróbica utiliza azúcares y oxígeno para crear dióxido de carbono, agua y energía.
A medida que disminuye la respiración aeróbica, las plantas sufren una deficiencia de oxígeno, ya que las raíces no pueden producir suficiente oxígeno en las reducidas condiciones del suelo. La disminución de la absorción de oxígeno también puede reducir la productividad de las plantas. [7]
Para obtener energía, estas plantas pasan por un proceso de fermentación alcohólica (Mendelssohn et al. 1981). Este proceso de fermentación tiene como producto final carbono en forma de etanol, que se difunde desde las raíces. Por lo tanto, las plantas no pueden utilizar el carbono difundido, por lo que la energía vegetal disponible disminuye. [5]
Otro producto del anegamiento es el aumento de sulfuro en el suelo. El aumento de sulfuro es causado por bacterias anaeróbicas y aeróbicas, que se observan principalmente en suelos reducidos. [6]
Se ha demostrado que el aumento de sulfuro inhibe la absorción de NH 4 -N (nitrógeno amoniacal, una sal de amonio) dentro de la planta. [5] NH 4 -N es la forma más disponible de nitrógeno en el suelo y es un nutriente limitante en la productividad de S. alterniflora .
Una mayor concentración de NH 4 -N en el suelo puede indicar que la absorción de NH 4 -N por parte de las plantas ha disminuido, lo que deja un exceso de moléculas en el suelo. Además, los suelos reducidos pueden provocar una disminución de la nitrificación de las plantas, lo que conduce a una mayor falta de absorción de NH 4 -N. [1]
Algunos científicos han encontrado soluciones a este problema. En 2003, Mendelssohn y Kuhn realizaron un experimento con plantas y suelos en una marisma de Luisiana. Descubrieron que cuando se incrementan los depósitos de sedimentos en una zona de marisma insalubre, las plantas y los suelos se encuentran en mejores condiciones.
El experimento demostró que las plantas con mayores niveles de sedimentos tenían una mayor cobertura vegetal, con plantas más altas y una mayor densidad aparente. La elevación de la superficie aumentó con el aumento de sedimentos, por lo que se redujeron las inundaciones. Las raíces podían respirar aeróbicamente, por lo que no tenían que depender de la fermentación para obtener energía. Las plantas con más sedimentos también mostraron una disminución en las concentraciones de sulfuro y NH 4 -N en el suelo. Mendelssohn postula que, dado que la concentración de NH 4 -N disminuyó después de la adición de sedimentos, las plantas utilizaron más nitrógeno. [6]
Una segunda hipótesis sobre la muerte de las marismas se centra en el aumento de la salinidad y la falta de agua en el suelo como causas principales de la muerte de las marismas. Algunos científicos consideran que esta hipótesis es relevante, ya que el calentamiento global sugiere que el aumento de las temperaturas globales puede provocar un aumento de la evaporación y la transpiración .
Brown y Pezeshki idearon un experimento en el que se sometieron a muchos individuos de S. alterniflora a situaciones de mayor salinidad, mayor estrés hídrico y luego a un tratamiento combinado. Descubrieron que las plantas que experimentaron el tratamiento combinado mostraron un aumento del estrés hídrico, es decir, que las plantas no pueden obtener una cantidad suficiente de agua del suelo, una disminución de la actividad fotosintética y, en última instancia, la muerte (Brown y Pezeshki 2007).