2019 Septiembre (Español)

Una herramienta de análisis de datos mediante aprendizaje automático sugiere que la presencia de sedimentos en suspensión conduce a la pérdida de macroalgas

Entre el 2011 y el 2014, se efectuó la demolición de dos represas en el río Elwha, en el estado de Washington (EE.UU.), como parte de un esfuerzo por abrir vías de agua para el paso histórico de los peces. Dichos esfuerzos de demolición de represas, se han vuelto muy populares a nivel nacional y sus efectos positivos son bien conocidos. Sin embargo, muy pocas investigaciones se han centrado en la magnitud de los impactos costeros, ocasionados por el proceso de demolición de represas.

Durante la demolición de las represas del río Elwha, las macroalgas – la especie principal que forma el hábitat en la zona costera – virtualmente desaparecieron del ecosistema del río. Los científicos plantearon la hipótesis de que la principal causa de la mortalidad de las macroalgas fue la reducción en la disponibilidad de luz bentónica, por las casi 19 megatoneladas de sedimentos liberados, por la remoción de las represas. Con la finalidad de examinar esta hipótesis, entre el 2016 y el 2017, un equipo de investigación implementó plataformas para el monitoreo de la luz bentónica, al este y oeste de la desembocadura del río Elwha, así como un trípode para la capa límite de fondo con el fin de medir el transporte de sedimentos en las partes superior e inferior de la columna de agua. Esta información se combinó con la información recopilada por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés) y se usó para desarrollar una herramienta de análisis de datos mediante aprendizaje automático, denominada Árbol de Regresión. Esta herramienta de análisis fue capaz de realizar predicciones retrospectivas (corridas históricas) de la disponibilidad de luz bentónica y las posibles pérdidas de macroalgas, durante e inmediatamente después de la demolición de las represas. Los resultados de este estudio permitieron que los investigadores refuten ampliamente otras posibles causas de la pérdida de macroalgas, respaldando, de este modo, la hipótesis de que una severa reducción en la disponibilidad de luz bentónica, por la presencia de sedimentos en suspensión, conllevó a este cambio en el ecosistema.

El nivel de análisis detallado de esta herramienta permitió proporcionar información esencial a los encargados de la gestión costera en lo que respecta a la demolición de las represas, especialmente, aquellas que cuentan con hábitats críticos, río abajo y en la zona costera. Ahora bien, estudiar los posibles efectos de la remoción de represas podría ayudar a reducir los impactos negativos, ya que los encargados de la gestión costera podrían estimar el tiempo de remoción de las represas con los ciclos biológicos de la flora y fauna local, los patrones estacionales de descarga del río y las condiciones marinas. Así como la demolición de represas se torna una práctica, cada vez más común, esta investigación también destaca la importancia de estudiar los patrones hidrológicos, geofísicos y biológicos, tanto del río afectado como del ecosistema costero.

Fuente: Glover, H., A.S. Ogston, I.M. Miller et al. 2019. Impacts of suspended sediment in nearshore benthic light availability following dam removal in a small mountainous river: in-situ observations and statistical modeling (Impactos de los sedimentos en suspensión en la disponibilidad de luz bentónica en la región costera, después de la remoción de represas, en un pequeño río montañoso: observaciones in situ y modelos estadísticos).DOI: 10.1007/s12237-019-00602-5

Los manglares brindan una mejor protección contra la erosión, mientras que las marismas son más resilientes

A lo largo de la costa de la parte meridional de los Estados Unidos de Norteamérica, el cambio climático viene influyendo en la vegetación intermareal, con la presencia de manglares que migran hacia el norte y reemplazan a las marismas salinas en algunas áreas. Al mismo tiempo, es probable que el cambio climático también esté aumentando la intensidad de los huracanes y tormentas tropicales, ante lo cual cabría plantear la interrogante de cómo es que estas costas cambiantes responderán ante el impacto de futuros huracanes. Un estudio, realizado en el estado de Texas (EE.UU.), sobre la expansión de los manglares hacia el interior de las marismas salinas comparó la respuesta de los dos hábitats ante el impacto del Huracán Harvey, una tormenta tropical de categoría cuatro, que pasó directamente sobre su sitio de experimento en el 2017. Este artículo formó parte de una edición especial sobre huracanes de la revista Estuaries and Coasts.

Después del impacto del huracán, los investigadores compararon los cambios en la cubierta vegetal, la erosión de la línea de costa y la profundidad de acreción del suelo, en los lugares donde se realizaron mediciones antes del impacto del huracán.  En este estudio, se halló que, por lo general, los manglares fueron menos resilientes que las marismas, mostrando una pérdida sustancial de follaje, así como la presencia de ramas rotas por efecto del viento. Sin embargo, esto no ocasionó una mortalidad considerable y los manglares mostraron evidencia de rebrote en las ramas dañadas, dos meses después del paso del huracán. Por el contrario, las plantas de la marisma mostraron poco o ningún daño, probablemente, debido a que fueron cubiertas por el oleaje de tormenta, que las protegió de los daños ocasionados por el viento. Sin embargo, a pesar de toda su resiliencia, las plantas de la marisma fueron menos efectivas en prevenir la erosión. La erosión de la línea de costa fue de más de 5 metros, en los lugares con cobertura de marismas, en comparación con menos de 0.5 metros en los lugares con el 11% al 100% de cobertura de manglares.

Esta investigación presenta una paradoja interesante: Los manglares son más efectivos que las marismas en prevenir la erosión. No obstante, su susceptibilidad al daño sugiere que pueden ser más vulnerables ante el impacto sucesivo de huracanes. Aún es demasiado pronto para decir cuánto tiempo tardarán los manglares en recuperar su estado natural, anterior al impacto del huracán, lo que podría hacer que sean, potencialmente, menos efectivos en proteger las líneas costeras, a largo plazo.

Fuente: Armitage, A.R., C.A. Weaver, J.S. Kominoski, S.C. Pennings. 2019. Resistance to Hurricane Effects Varies Among Wetland Vegetation Types in the Marsh–Mangrove Ecotone (La resistencia a los efectos del huracán varía entre los tipos de vegetación de los humedales en el ecotono manglar-marisma). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-019-00577-3

Una investigación muestra cambios posteriores al impacto del huracán en la salinidad y la estructura de la comunidad

En el 2012, el huracán Sandy pasó sobre Long Island (Nueva York, EE.UU.), creando una ruptura en la playa de barrera, a lo largo de Fire Island (Isla de Fuego), y aumentando la conectividad de la bahía Great South con el océano atlántico. Tras esta ruptura, los científicos de la Universidad Stony Brook realizaron una serie de encuestas de pesca de arrastre, en la bahía, durante la primavera, verano y otoño de los tres años posteriores a la ruptura – 2013, 2014 y 2015 – y las compararon con las encuestas realizadas, en las mismas estaciones, en el 2007. Lo que hallaron fue intrigante: la ruptura creó una nueva entrada al agua salina, como se muestra en el aumento de la salinidad, así como en las temperaturas más bajas del agua de fondo de la bahía.

Por consiguiente, cabría preguntarse si es que estos cambios físicos concuerdan con los cambios en la estructura de la comunidad, en la bahía Great South. Frecuentemente, existe mucha variabilidad interna en la estructura de la comunidad. Asimismo, los resultados de las encuestas de pesca de arrastre del 2013 y 2014 no fueron significativamente distintos a las observaciones efectuadas antes de la ruptura. No obstante, en el año 2015, se observó un mayor aumento en la riqueza de especies, la diversidad y la biomasa que en el 2007. Asimismo, hubo un cambio de especies estuarinas a especies marinas, con disminuciones en las poblaciones de especies como la jaiba azul (Callinectes sapidus) y la sardina atlántica (Menidia menidia), conjuntamente con incrementos en las poblaciones de especies como la anchoa (Pomatomus Saltatrix) y la croca (Leiostomus xanthurus).

Este artículo, que se incluyó en la edición especial sobre huracanes de la revista Estuaries and Coasts, no solo destaca un cambio en el ecosistema, que será fascinante estudiar en el futuro, sino que también destaca los desafíos de trabajar en un sistema naturalmente fluctuante, poblado por especies longevas – un sistema donde podría tomar muchos años para que el cambio se haga evidente. Para los encargados de la gestión costera, este artículo también muestra la importancia de realizar un monitoreo general, así como una recopilación consistente de datos, que puede ser vital para esclarecer futuros cambios en el ecosistema.

Fuente: Olin, J.A, R.M Cerrato, J,A. Nye et al. 2019. Evidence for Ecosystem Changes Within a Temperate Lagoon Following a Hurricane-Induced Barrier Island Breach (Evidencia de cambios en el ecosistema, en una laguna templada, tras la ruptura provocada por el huracán en la isla barrera). DOI: 10.1007/s12237-019-00593-3

La calidad del agua y las comunidades de fitoplancton se recuperaron rápidamente después del paso del huracán Irma

La bahía Vizcaína es un estuario poco profundo, que se encuentra parcialmente encerrado por islas barrera. En el 2017, el huracán Irma, un fuerte ciclón tropical de categoría cuatro, pasó sobre los Cayos de la Florida y la punta meridional de la Florida, incluyendo la bahía Vizcaína. En otro artículo de la edición especial sobre huracanes de la Revista Estuaries and Coasts, los investigadores documentaron los cambios en la salinidad, los niveles de nutrientes y la dinámica de las comunidades de fitoplancton, en toda la bahía, como una medida de la resiliencia de dicha bahía ante la ocurrencia de sucesos episódicos, a gran escala.

En este estudio, los investigadores usaron la información recopilada por agencias federales estatales y de condado para crear una imagen de la bahía Vizcaína, antes y después del paso del huracán. Los investigadores hallaron que, en el 2017, las regiones costeras de dicha bahía experimentaron los mayores caudales de agua dulce en una década. Esto, debido a una combinación de niveles récord de precipitaciones, al huracán y a medidas de control de inundaciones, que condujeron al intercambio de agua sin restricciones, durante y después del paso del huracán, lo cual creó, temporalmente, condiciones nuevas en la bahía. Los altos niveles de nutrientes ocasionados por los flujos provenientes del huracán, modificaron la comunidad regional del fitoplancton y conllevaron al surgimiento de floraciones de algas.

No obstante, a pesar de estos cambios, a gran escala, en la calidad del agua y la biomasa del fitoplancton, los investigadores hallaron que los efectos generales del huracán, en la bahía, fueron de corta duración. En menos de tres meses, la bahía retornó a los patrones estacionales normales de temperatura, salinidad y niveles de nutrientes. Asimismo, las comunidades de diatomeas superaron, una vez más, al fitoplancton oportunista. Estos resultados presentan un punto de información interesante para los encargados de la gestión costera, que enfrentan problemas relacionados con la calidad del agua durante la ocurrencia de grandes huracanes. Asimismo, estos resultados sugieren que, a pesar de poseer un grado de desarrollo urbano, la bahía Vizcaína se mantiene resiliente ante la ocurrencia de perturbaciones naturales como los huracanes.

Fuente: Wachnicka, A., J. Browder, T. Jackson et al.  2019. Hurricane Irma’s Impact on Water Quality and Phytoplankton Communities in Biscayne Bay (Florida, USA) (Impacto del Huracán Irma en la calidad del agua y las comunidades de fitoplancton en la bahía Vizcaína (Florida, EE.UU.). DOI: 10.1007/s12237-019-00592-4