La estabilización de las dunas de arena es una práctica de gestión costera diseñada para prevenir la erosión de las dunas de arena. Las dunas de arena son características comunes de las costas y los entornos desérticos. Las dunas proporcionan hábitat para plantas y animales altamente especializados, incluidas especies raras y en peligro de extinción . Pueden proteger las playas de la erosión y atraer arena a las playas erosionadas. Las dunas están amenazadas por la actividad humana, tanto intencional como no intencional (ver robo de arena y extracción de arena ). Países como Estados Unidos, Australia, Canadá, Nueva Zelanda, el Reino Unido y los Países Bajos, operan importantes programas de protección de dunas.
La estabilización de las dunas implica múltiples acciones. La plantación de vegetación reduce el impacto del viento y el agua. Las vallas de madera para la arena pueden ayudar a retener la arena y otros materiales necesarios para un ecosistema de dunas saludable. [1] Los senderos protegen las dunas de los daños causados por el tránsito peatonal. [2]
La ubicación de la duna limita los tipos de plantas que pueden prosperar allí. Las dunas de playa están formadas por la duna frontal , el lado en ángulo que mira hacia el océano, la llanura de arena en la parte superior de la duna, que puede estar presente o no, y la duna posterior , el lado en ángulo que mira hacia el lado opuesto al océano.
Las plantas que prosperan en las dunas deben ser tolerantes a la niebla salina , los vientos fuertes y el enterramiento por el viento o la acumulación de arena. Entre los ejemplos de vegetación de playas y dunas de zonas templadas se incluyen Ammophila arenaria (una especie invasora en la costa oeste de América del Norte [3] : 56 ), Honckenya peploides , Cakile maritima y Spartina coarctata . [3] : 55
Las plantas que prosperan en la amplia llanura de dunas y en la duna posterior crecen juntas en parches densos denominados "esteras de dunas" que mantienen unidas las dunas. Entre los ejemplos de flora de la zona templada de la llanura y la duna posterior se incluyen Hudsonia tomentosa , Spartina patens , Iva imbricata y Erigeron glaucus . Las especies introducidas pueden competir con las plantas nativas y perturbar la vida animal, lo que las convierte formalmente en "especies invasoras". [3] : 55–56
Las especies mencionadas anteriormente son plantas herbáceas . Una vez que han enraizado y se han desarrollado completamente, puede comenzar una segunda etapa, la "etapa de arbusto ". Durante esta fase, se pueden plantar plantas más grandes con sistemas radiculares más profundos. Algunos ejemplos son Empetrum nigrum , Ilex vomitoria y Vaccinium ovatum . La etapa de arbusto es variable según el microclima y puede verse influenciada por la altura del nivel freático , el viento y la niebla salina . La etapa de arbusto puede eventualmente dar paso a un bosque o chaparral. [3] : 54–55
Una misma playa puede estar dividida en segmentos con diferentes propietarios. Obtener un acuerdo entre todos los propietarios complica el proceso de estabilización de las dunas. Sin un acuerdo, algunas partes de la duna pueden quedar sin plantar, mientras que otras albergan plantas visualmente atractivas que hacen poco por estabilizar la duna. La vegetación inconsistente, conocida como gradiente fragmentado o desacoplado, puede crear puntos débiles en la duna que limiten su eficacia contra las inundaciones e incluso su existencia continua. [4]
Las playas de propiedad pública, que se encuentran en estados de EE. UU. como California y Hawái y en otras jurisdicciones, presentan la oportunidad de gestionar sistemáticamente (o mal gestionar) las playas y las dunas que las acompañan. [4]
Las dunas de arena costeras bordean miles de kilómetros de costa en todo el mundo. Están formadas por colinas continuas y accidentadas de arena que se mantienen unidas por una vegetación de dunas de arena especialmente adaptada. [5] Véase la Figura 1. Estas plantas tienen adaptaciones que les permiten sobrevivir en hábitats de dunas de arena , estas incluyen adaptaciones a un sustrato en movimiento que cubre y descubre sus raíces, adaptación a la desecación , a fuertes vientos que transportan sal y arena y a temperaturas muy cambiantes. [6] Las dunas de arena costeras se formaron durante una época de bajo nivel del mar donde la arena y los sedimentos de la zona costera quedaron expuestos y, junto con suficientes vientos, esta arena fue transportada hasta la cara de la playa mediante un proceso conocido como saltación . [7] Una vez que el viento suficiente (>15 km/h) moviliza las partículas de arena, quedan atrapadas en la vegetación o la madera flotante en la parte trasera de la playa, la arena continúa acumulándose entre la vegetación y con el tiempo forma lentamente las dunas que vemos hoy. Las dunas de arena cumplen una función importante al proteger las zonas interiores de la intrusión de agua costera. Son capaces de absorber el impacto y proteger las zonas interiores de tormentas de alta energía y actuar como una barrera resistente a las fuerzas destructivas del viento y las olas . [5]
En general, se observa que las dunas costeras son muy sensibles a cualquier número de actividades humanas. También se entiende que las dunas costeras necesitan tener una interacción limitada con los humanos para su protección y supervivencia. [8] En todo el mundo, las dunas costeras se están erosionando y están bajo presión debido al aumento de la pérdida de sedimentos debido al aumento de las actividades humanas costeras. [8] Por ejemplo, en los últimos 30 años, principalmente debido al turismo, casi el 75% de las dunas costeras del Mediterráneo han sido dañadas o destruidas. [9] Los impactos humanos pueden expandirse desde efectos adversos menores a altamente significativos. Los efectos menores incluyen el pisoteo de peatones, la construcción de senderos y pistas para vehículos todo terreno, hasta los más significativos que incluyen la construcción de carreteras, estacionamientos, casas, el uso de dunas de arena para la extracción de agua subterránea, la conversión de dunas de arena a tierra para agricultura , silvicultura o eliminación de desechos y minería de dunas de arena . [10]
Nueva Zelanda es un país con una costa muy larga que consta de alrededor de 1090 km de dunas de arena. Desde principios de la década de 1900 hasta principios de la década de 2000, el área de dunas de arena ha disminuido aproximadamente un 70% de 129.000 ha a 39.000 ha. [11] Esta disminución se ha debido principalmente a la erosión causada por el agotamiento de la cubierta vegetal para convertir las dunas de arena en tierras para la silvicultura, la agricultura y las áreas urbanas. La pérdida de la cubierta vegetal expone la arena a la acción del viento y deja a las dunas de arena vulnerables a una mayor erosión, ya que es la vegetación la que une la arena. [12] La pérdida de vegetación hace que la arena se mueva hacia el interior, lo que es un proceso conocido como invasión de arena , este proceso puede tener efectos dañinos en las propiedades del interior y deja las propiedades vulnerables a futuros peligros costeros, por ejemplo, marejadas ciclónicas .
Además de las actividades humanas, los procesos naturales operan dentro de los entornos de dunas costeras, estos procesos incluyen eventos como tormentas , inundaciones , cambios en el nivel del mar y cambios en el suministro de sedimentos. Los sistemas de dunas costeras están controlados principalmente por un proceso natural principal llamado sistema de suministro y transporte de sedimentos. Este sistema consta de una zona de alta mar (banco de sedimentos), una zona de tránsito (playa y duna delantera activa) y una zona de descanso (dunas de arena estables). El sedimento en este sistema es suministrado por la deriva litoral longitudinal predominantemente de los ríos y de la erosión de acantilados, promontorios y otros sistemas de dunas y, cuando el suministro de sedimentos es bajo, las dunas de arena están sujetas a erosión. [9] Los humanos afectan el suministro de sedimentos de varias formas, incluida la construcción de represas en los ríos, el dragado en aguas costeras y la construcción de puertos , todo lo cual agota el suministro de sedimentos. También interrumpen el transporte de sedimentos a lo largo de la costa mediante la construcción de muelles , puertos deportivos o espigones , rompeolas y otras estructuras duras. La excavación, construcción de caminos, casas y pasarelas en las dunas costeras o playas también causa erosión de las dunas de arena al alterar los procesos sedimentarios naturales. [9] La gestión eficaz de los sistemas de dunas costeras debe considerar los procesos naturales como parte normal del entorno natural, así como controlar las actividades humanas y tratar de alterar los procesos naturales debe mantenerse al mínimo para que la restauración tenga éxito. [8]
Las dunas de arena son una parte importante de la costa, ya que son la primera defensa de la tierra contra las fuerzas del océano . Por ello, la gestión de las dunas de arena se centrará en la autenticidad natural y los valores de las propias dunas, incluida la flora , la fauna y el ecosistema en su conjunto. El concepto de gestión integrada puede incorporarse a la gestión de las dunas de arena costeras. Este concepto se compone de tres aspectos principales: [9]
Estos conceptos buscan incorporar procesos naturales y actividades humanas dentro de los sistemas de dunas costeras. Los problemas de gestión de las dunas de arena están relacionados con la naturaleza del sedimento, que no tiene cohesión, por lo que la influencia del viento y el suministro de sedimentos es un factor importante para determinar la erosión y la deposición de granos de arena seca. [12]
La gestión de las dunas de arena consiste en restaurar los sistemas y procesos naturales de las dunas con la aplicación de técnicas “suaves”, que incluyen el cese de cualquier actividad que afecte negativamente al suministro de sedimentos de las dunas, la plantación de vegetación, el cercado de zonas sensibles, la creación de pasarelas entre las dunas y la información al público sobre la importancia de mantener estables las dunas de arena. [5] El concepto de técnicas “suaves” contrasta con las técnicas “duras” ampliamente utilizadas, que consisten en proteger la costa mediante la construcción de muros marinos de hormigón , revestimientos , gaviones , espigones y rompeolas en alta mar. El problema con el uso de estos métodos de ingeniería “duros” es que sólo proporcionan protección temporal contra los peligros oceánicos y cada método “duro” produce un “efecto final” que causa problemas de erosión en las zonas costeras adyacentes. Por ello, la aplicación de técnicas “suaves” en la restauración de dunas debería utilizarse más ampliamente en la protección costera, ya que proporcionan una protección natural a largo plazo sin efectos adversos en las zonas costeras adyacentes. El uso de técnicas blandas se puede ver en muchos proyectos de protección costera en todo el mundo, incluidos muchos en Nueva Zelanda. [5]
Una de las primeras cosas que un administrador costero debe buscar al establecer la gestión de dunas de arena es determinar la causa principal de la pérdida de sedimentos y, a partir de ahí, tomar decisiones sobre cómo minimizar la causa y cómo restaurar las dunas de arena de manera adecuada. En Nueva Zelanda, la principal causa de la erosión de las dunas ha sido la pérdida de vegetación de arena y esto significa que la gestión de las dunas de arena consiste principalmente en estabilizar los sistemas de dunas mediante la técnica "suave" de replantar y proteger la vegetación de dunas nativas. Se recomienda que las dunas no se restauren con la plantación de especies exóticas y los administradores deben tratar de utilizar solo especies autóctonas de un área [9] . Originalmente, Nueva Zelanda usaba vegetación de dunas exótica de rápido crecimiento llamada pasto marram para estabilizar las dunas de arena erosionadas. Más tarde se descubrió que esta especie exótica creaba dunas de arena muy altas y empinadas que eran cada vez más susceptibles al clima de alta energía de tormentas de Nueva Zelanda. También se hizo evidente que la vegetación de dunas nativa de Nueva Zelanda fue superada por esta especie introducida, lo que causó problemas biológicos. En la actualidad, existe un gran esfuerzo para erradicar el pasto marram, ya que ahora está clasificado como una especie plaga en Nueva Zelanda, y los administradores costeros alientan la plantación de las dos especies autóctonas, pingao ( Desmoschoenus spiralis ) y Spinifex sericeus , ya que estas dos especies crean dunas estables, fuertes y de ángulo bajo. [11]
La gestión de proyectos de restauración de dunas incluye la plantación de vegetación con éxito. La mera dispersión y el abandono de semillas sobre zonas arenosas se percibe como un posible desperdicio, ya que los fuertes vientos pueden arrastrarlas. La plantación de viveros debe realizarse en los huecos de cualquier montículo de arena existente o en depresiones de zonas arenosas. Las semillas deben plantarse en condiciones húmedas y deben cubrirse ligeramente con una capa de arena, y los individuos de pasto maduro de gran tamaño deben plantarse en agujeros profundos con las puntas de las plantas cortadas para reducir la resistencia al viento. [12]
La plantación de vegetación en las dunas de arena por sí sola no restaura ni protege completamente las dunas de arena de los impactos humanos. Las plántulas deben protegerse del pisoteo humano, lo que se hace principalmente cercando las áreas recién plantadas. Las cercas también actúan como otra forma de atrapar y acumular arena entre las dunas y también pueden actuar como protección contra vientos fuertes. [12] La figura 2 muestra un área de vegetación recién plantada en Spencer Park Beach, Nueva Zelanda. Muestra que las cercas protegen a las plantas del pisoteo y la figura 3 muestra cómo las cercas pequeñas con alambre de gallinero pueden estimular el crecimiento de las plantas. Además de erigir cercas para proteger la vegetación de las dunas de arena, la instalación de pasarelas protegerá las dunas de arena desarrolladas de degradarse nuevamente con el tiempo. Estas pasarelas brindan acceso a las playas para el público que no requiere que los peatones crucen las dunas, lo que evita daños. La figura 4 muestra una pasarela típica en New Brighton Beach, Nueva Zelanda. La pasarela en sí está construida para pasar por encima de las dunas de arena en lugar de atravesarlas directamente, con el fin de mantener la continuidad y la resistencia de las dunas. [5]
Dado que las dunas de arena y las playas son extremadamente populares para la recreación al aire libre , el éxito de la restauración y la gestión de las dunas depende en gran medida de la información disponible y la comprensión del público. Esto es importante porque no todos los aspectos de la gestión de las dunas de arena son obvios o importantes para el público si no entienden por qué es necesaria la gestión, por ejemplo, la estabilización. Hay muchas formas en las que se puede proporcionar información al público, incluida la instalación de paneles en las entradas a las pasarelas de las dunas, folletos, mapas y trabajadores del consejo que pueden hablar con el público sobre la importancia de proteger las dunas de arena. [9] La figura cinco muestra una foto de un panel colocado en Spencer Park por el Ayuntamiento de Christchurch indicando que la gente no debe caminar por la zona, ya que es un área para la restauración de dunas de arena. Es necesario reiterar que la restauración y protección de las dunas de arena es lo mejor para el público, ya que la pérdida de sedimentos en cualquier línea costera conduce a la erosión de las playas, lo que a su vez conduce a una pérdida de valor recreativo de muchas costas. El público debe ser consciente del papel que desempeñan las dunas de arena en la protección de las costas, porque sin el apoyo público, la gestión de las dunas de arena costeras es prácticamente imposible.