Coastal & Estuarine Science News (CESN)

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Julio 2019 (Español)

Contents

Señales de las especies indicadoras: El Fúndulo y la urbanización
Vista panorámica de la variación de la línea de costa
Cómo construir muros usando soluciones “más blandas”
¿Cómo es que la acuicultura puede reducir la eutrofización?

Señales de las especies indicadoras: El Fúndulo y la urbanización

Las marismas salinas, que no sufrieron alteraciones, proveen una mejor calidad de hábitat  

Las actividades antropogénicas como la eutrofización, el aumento del nivel del mar, la pérdida de hábitat y la fragmentación representan una amenaza para las marismas salinas del sur de los Estados Unidos de Norteamérica. Sin embargo, los efectos de la urbanización en estos hábitats no han sido, suficientemente, estudiados. En un reciente estudio, se investigó la tasa de supervivencia y la abundancia de una especie centinela indicadora, el fúndulo (Fundulus heteroclitus), en seis arroyos de marea, ubicados en el estado de Carolina del norte (EE.UU.). En este estudio, se usó un modelo para relacionar los patrones de estas poblaciones con la urbanización y la modificación del hábitat.

Entre el 2011 y el 2014, la tasa de pérdida semanal del fúndulo fue alta. Además, los peces marcados mostraron una alta fidelidad al lugar donde se encontraba cada arroyo, lo cual sugiere que esta pérdida fue, mayormente, un efecto de la mortalidad que de la emigración. Por su parte, la abundancia relativa más alta de esta especie se pudo apreciar en los arroyos de marea, que se encontraban en áreas características de marismas salinas que no sufrieron alteración, tales como altos porcentajes de bordes de marismas, así como un mayor porcentaje de cobertura de marisma en la cuenca del arroyo de marea que de superficies impermeables. Los autores del estudio sugieren que la preservación o restauración del hábitat de las marismas salinas ayudaría a preservar la abundancia de esta especie.

Igualmente, este estudio permitió revelar una aparente contradicción. Las tasas de supervivencia aparente, estimadas usando un modelo con datos de las historias de reavistamiento o recaptura de los individuos marcados, fueron más bajas en el arroyo de marea que sufrió el menor número de impactos asociados con la urbanización. Los autores atribuyen esto a la conexión directa del arroyo con un gran cuerpo de agua, corriente abajo, lo cual sugiere un mejor acceso por parte de los depredadores o mayores tasas de emigración permanente. Asimismo, estas tasas más bajas de supervivencia aparente podrían deberse a una menor probabilidad de detección. Más importante aún, estos resultados subrayaron la importancia de examinar múltiples estudios demográficos en la evaluación de los impactos en los peces del estuario, dada las relaciones contrastantes de la supervivencia y la abundancia con los rasgos característicos de la urbanización.

Fuente: Rudershausen, P. et al. 2019. Survival and density of a dominant fish species across a gradient of urbanization in North Carolina tidal creeks (Supervivencia y densidad de una especie de pez dominante, a lo largo de un gradiente de urbanización, en los arroyos de marea de Carolina del norte). DOI: 10.1007/s12237-019-00575-5

Vista panorámica de la variación de la línea de costa

La combinación de imágenes satelitales puede revelar tendencias dinámicas en la variación de la línea de costa, a lo largo de periodos cortos de tiempo

La teledetección puede proporcionar un medio útil para la detección de cambios en la línea de costa, ocasionados por los procesos, tanto naturales como antropogénicos. Pocos estudios han usado datos de teledetección multitemporal para estudiar los cambios graduales, a lo largo de periodos de tiempo de menos de diez años, debido a la baja resolución espacial de las imágenes satelitales, por lo cual, puede resultar difícil detectar cambios sutiles, a lo largo de periodos de tiempo cortos. No obstante, un estudio realizado en México, que usó diez años de datos, provenientes de un sistema de imágenes satelitales denominado SPOT [1] -5, mostró que la técnica de fusión de imágenes satelitales se podría usar para detectar las tendencias en la variación de la línea de costa en este periodo de tiempo, relativamente, corto.

En este estudio, se usaron las imágenes de la costa noroeste de Yucatán, provenientes del satélite de teledetección SPOT-5. Los datos se recopilaron mediante imágenes multiespectrales, que, después, se combinaron con el fin de mejorar tanto la calidad visual como la resolución espacial de las imágenes satelitales. Esta técnica se denomina fusión de imágenes o pan-sharpening [2] (refinado pancromático). Este método se usó para estudiar los patrones de variación de la línea costera, tales como el retroceso de la línea de costa, tanto en las costas vírgenes como en aquellas afectadas por la actividad antropogénica. Los resultados demostraron la utilidad de este método en el mundo real. Por ejemplo, los investigadores hallaron que un área, que era demasiado remota para su estudio, casi no poseía estabilidad de la línea de costa, a pesar de encontrarse totalmente alejada de los impactos ocasionados por la actividad antropogénica. Esto indica que otros procesos están controlando los cambios en la línea de costa.

En investigaciones previas, se aplicó la fusión de datos para el mapeo de la línea de costa. Sin embargo, este estudio es la primera aplicación conocida de este método de evaluación de las tendencias dinámicas de la variación de la línea de costa. Por su parte, los autores de este estudio hacen hincapié en que esta técnica no es el método más preciso de detección de cambios mediante imágenes satelitales y que se podrían requerir mejoras para identificar las condiciones específicas del estudio. No obstante, esta técnica ofrece una alternativa para estudiar áreas, que son inaccesibles y/o que carecen de datos de campo, así como una forma para evaluar las tendencias de variación en la línea de costa, en caso de contar con un financiamiento limitado.

Fuente: Ruiz-Beltran, A.P., A. Astorga-Moar, P. Salles, C. Appendini. 2019. Short-term shoreline trend detection patterns using SPOT-5 image fusion in the northwest of Yucatan, Mexico (Patrones de detección, a corto plazo, de las tendencias en la variación de la línea de costa usando la técnica de fusión de imágenes del Satélite SPOT-5, en el noroeste de Yucatán, México). Estuaries and Coasts. DOI: 10.1007/s12237-019-00573-7

Cómo construir muros usando soluciones “más blandas”

Mejorando la infraestructura “dura” de protección costera con el uso de soluciones “verdes [1] ”

En los últimos años, los ingenieros costeros han considerado, cada vez más, el uso  de soluciones “verdes” de protección costera, tales como la regeneración de costas, estructuras naturales como los arrecifes de ostras o el uso de soluciones hibridas [2], que combinan el uso de infraestructuras construidas por el hombre con hábitats costeros como las marismas salinas. Este tipo de soluciones ocasionan menores impactos ambientales que las soluciones “duras” tradicionales, estructuras como los espigones, rompeolas, muros y diques. Sin embargo, no siempre se puede usar soluciones “blandas” en cada zona de la línea costera debido al forzamiento hidrodinámico local y a consideraciones espaciales. Ahora bien, con la expectativa de que habrá una mayor necesidad de infraestructura “dura” para combatir el aumento del nivel del mar, se efectuó una revisión de la literatura científica con el fin de examinar cuando es que se puede aplicar soluciones blandas (ya sea en combinación con estructuras duras versus soluciones completamente blandas); bajo qué circunstancias, todavía, se prefiere usar estructuras duras en vez de estructuras blandas y cómo se puede hacer para que las soluciones duras se conviertan en infraestructura “verde”, más sostenible, según se requiera.

Esta revisión de la literatura científica describe las consideraciones de diseño para las estructuras duras más comunes, que se usan tanto cerca de la costa como en la zona intermareal, y la forma en que cada una de estas estructuras puede alterar los procesos costeros. Asimismo, discute cómo es que se puede complementar la ingeniería de ecosistemas con el uso de soluciones “duras” convencionales, medidas que pueden reducir los cambios morfológicos e hidrodinámicos, así como adaptaciones basadas en la naturaleza, que enriquecen, ecológicamente, las estructuras grises convencionales con comunidades vivas. Por ejemplo, se puede construir o modificar los muros con el fin de maximizar la aspereza de la superficie e incorporar una variedad de microhábitats, que proporcionen el mismo nivel de seguridad costera, a la vez que mejoran la diversidad y complejidad del hábitat.

Esta revisión incluye directrices y políticas, a nivel mundial, que fomentan los procesos naturales. Sin embargo, los autores advierten que se requiere contar con directrices de diseño detalladas que atiendan la efectividad y rendimiento de las soluciones de protección costera basadas en la naturaleza, con el objetivo de que sea tan fácil como construir una escollera que los encargados de la gestión costera opten por el uso de infraestructura verde.  

Fuente: Schoonees, T., A. Gijón Mancheño, B. Scheres et al. 2019. Hard Structures for Coastal Protection, Towards Greener Designs (Estructuras duras de protección costera, hacia el uso de diseños más verdes). DOI: 10.1007/s12237-019-00551-z

¿Cómo es que la acuicultura puede reducir la eutrofización?

Un manejo conservador de las actividades de acuicultura puede reducir el efecto del enriquecimiento de nutrientes

La industria de la acuicultura está creciendo rápidamente, a nivel mundial, y se prevé que continúe expandiéndose. Sin embargo, las actividades de acuicultura tienen un impacto ambiental significativo, que deberá abordarse a medida que aumenta, ya que estas actividades aportan materia orgánica, que puede ocasionar la eutrofización y la proliferación de algas.  En un estudio realizado en las aguas costeras de Corea del sur, los investigadores examinaron cómo los diferentes tipos de acuicultura, así como las distintas estrategias de manejo, influyen para que la materia orgánica alcance y se acumule en el fondo marino. 

En este estudio, los autores midieron la demanda de oxígeno y el flujo de nutrientes en el sedimento en una gran operación de acuicultura de peces de aleta, en un sitio de cultivo de ostras mediante la técnica de línea larga [1] (long line) y en una operación experimental más pequeña de peces de aleta, donde hubo un menor número de peces provistos. Las diferencias encontradas fueron claras. Ambos sitios grandes de acuicultura tuvieron tasas de sedimentación más altas que los sitios de control pares y se pudo observar tasas hasta diez veces más altas de flujo de nitrógeno y fósforo. Sin embargo, todavía más importante fue la diferencia en la demanda de oxígeno por sedimentos (SOD, por sus siglas en inglés), que mide la oxidación total de la materia orgánica y sirve como un indicador del enriquecimiento de la materia orgánica total (MOT). La demanda de oxígeno por sedimentos fue 3.6 veces más alta en el criadero de peces que en los sitios de control. Ahora bien, aunque la demanda de oxígeno por sedimentos fue menor en el criadero de ostras, fue 2.7 veces más alta que lo que se pudo observar en los sitios de control. 

Por el contrario, la demanda de oxígeno por sedimentos, en el criadero de peces más pequeño, no fue significativamente más alta que la de los sitios de control, aun cuando los hallazgos sugerían que una parte significativa de la demanda provenía de la comunidad de las epífitas, que crecían en las estructuras del criadero. Ahora bien, las tasas de sedimentación en el criadero experimental de peces fueron la mitad de las del criadero de peces de aleta y comparables con las tasas de los sitios de control.  Estos resultados son alentadores y sugieren que la eutrofización proveniente de la acuicultura de peces de aleta se puede controlar mediante prácticas de manejo conservadoras, incluso, considerando el efecto de los organismos bioincrustantes.  

Fuente: Kim, S.H. H.C , Kim, S.H. Choi et al.  2019. Benthic Respiration and Nutrient Release Associated with Net-cage Fish and Long-line Oyster Aquaculture in the Geoje-Tongyeong Coastal Waters in Korea (Respiración béntica y liberación de nutrientes asociada con el cultivo de ostras mediante la técnica de línea larga y piscicultura en tanques-red, en las aguas costeras de Geoje-Tongyeong, Corea del sur). DOI: 10.1007/s12237-019-00567-5

[1] También se le conoce con el nombre de línea subsuperficial