Biodiversidad en estuarios

DE MARCO, SILVIA G.; PAN, JERONIMO; BAZZINI, SERGIO; VALLINA, MICAELA

Procesos Químicos en Estuarios

EduTecNe

Lugar: Bahia Blanca; Año: 2013; p. 109 - 120

La Zona Costera (ZC) es una región de transición entre los componentes marino y continental del planeta. Es ampliamente reconocida como uno de los más importantes elementos de la biosfera con una amplia diversidad de ambientes y recursos. Una intensa interacción de ambientes caracteriza a las zonas costeras del mundo y el balance de estas interacciones origina ecosistemas como son los estuarios y las lagunas costeras, con características ambientales únicas (clima, geomorfología, hidrología, circulación, procesos de mezcla), regidos a su vez por procesos físicos, químicos y biológicos de una muy alta dinámica. Tanto los mencionados procesos como los propios ambientes costeros (lagunas y estuarios) están sujetos a cambios que varían ampliamente en escala geográfica, tiempo y duración, y que al combinarse crean sistemas biológicamente muy productivos, pero vulnerables a las presiones ambientales, tanto naturales como generadas por diversas actividades humanas. En contraste, los procesos continentales están dominados por regímenes hidrológicos y flujos horizontales que sostienen gradientes de energía y transferencia de materiales (nutrientes, contaminantes, sedimentos), proveyendo una variedad de condiciones para la transformación de materiales y la sustentabilidad biológica. Por su parte, los procesos oceánicos están también dominados por factores hidrológicos y físicos que a su vez controlan el transporte de materiales y los regímenes de energía. El balance resultante entre los procesos terrestres y oceánicos origina heterogeneidad en la estructura física y ecológica, y sostiene a su vez la dinámica de la función de los estuarios y las lagunas costeras, y de los ciclos biogeoquímicos en el territorio costero. La riqueza y diversidad de recursos presentes en los estuarios y en las lagunas costeras conllevan la correspondiente concentración de actividades y asentamientos humanos a lo largo de los litorales y estuarios en todo el mundo. Se estima que más de la mitad de la población humana (65%), vive en (o cerca de) las costas (Small y Nichols, 2003), y a pesar de que la densidad varía ampliamente en las diferentes regiones del planeta, hay una tendencia general de la gente a moverse desde regiones continentales hacia las costas (Costanza, 1994). De igual manera, la zona costera es también una de las áreas más perturbadas del planeta. La contaminación, la eutrofización, la industrialización, los desarrollos urbanos, la reclamación de tierras, la producción agrícola, la sobrepesca -entre otros factores- impactan de manera continua la sustentabilidad de los ambientes costeros, entre ellos directamente a los estuarios y a las lagunas costeras. Así, el mayor reto que enfrenta la humanidad hoy en día es como administrar correctamente el uso de esta importante y vital área, de tal manera que las futuras generaciones puedan también disfrutar de sus recursos visuales, culturales, ambientales, energéticos y alimentarios. Una reciente evaluación de los impactos de la contaminación marina y costera desde fuentes terrestres, muestra que estos ambientes están en constante degradación y en muchos sitios se ha intensificado este problema (Vazquez Botello et al.,2005). Y? ¿cuáles son los problemas que afectan las Zonas Costera, y por lo tanto a los estuarios y las lagunas costeras, que deben ser considerados para su estudio?... En este sentido se pueden mencionar numerosos procesos que afectan a las mencionadas zonas, sea por modificación de su dinámica habitual, incluyendo un abanico tan amplio que va desde la desaparición de algunos hasta la sobremagnificación de otros. Algunos que merecen ser mencionados son: cambios en los flujos de nutrientes, materia orgánica y otros materiales desde los continentes hacia el océano; modificación de la estructura de sistemas naturales costeros con el consecuente impacto sobre la dinámica sedimentaria y construcción de geoformas; alteración de los servicios ecosistémicos naturalmente brindados por los sistemas costeros; aumento de procesos de erosión, eutroficación y contaminación; variaciones en los ciclos biogeoquímicos de elementos críticos para los mencionados ecosistemas; etc (Crossland et al., 2005). A manera de ejemplo, los flujos continentales de nutrientes y materia orgánica tienen impactos importantes sobre los ecosistemas marinos. En combinación con la descarga de agua dulce y la estratificación resultante pueden ser determinantes cruciales de la productividad en las zonas costeras, especialmente en los estuarios de los grandes ríos. Por otra parte, los flujos continente ? Zona Costera son una fuente principal de nutrientes a los océanos del mundo, cuya productividad es controlada por la disponibilidad de algunos de esos elementos (Dittmar y Kattner, 2003). De la misma manera, grandes cantidades de materia orgánica vegetal originada en plantas vasculares son transportados por los ríos hacia los océanos. Este flujo de carbono ha sido estimado en ~ 0,7% de la producción primaria terrestre (Schlesinger y Melack, 1981; Ittekkot, 1988). Este material terrestre proporciona así un importante grupo de sustancias que reaccionan con otros compuestos propios de muchos estuarios y ambientes marinos costeros, proveyendo de materiales necesarios para el desarrollo de las correspondientes redes tróficas acuáticas (Degens et al., 1991). Cualquier cambio en la dinámica de los ríos (por ej., endicamiento de sus aguas, etc) modificaría significativemente estos procesos, con los consecuentes impactos sobre el sistema marino (Dittmar y Lara, 2001). El concepto de servicios ecosistémicos se ha ganado rápidamente la aceptación como una poderosa herramienta que describe la dependencia que tienen los seres humanos del Mundo Natural (MA, 2005; Daily y Matson, 2008). El Millenium Ecosystem Assessment (MA, 2005) examinó 24 servicios ecosistémicos, que van desde aquellos económicamente importantes (tales como la producción de alimentos) a otros como los valores espirituales, que son importantes pero muy difíciles de incluir en las cuentas económicas. Costanza et al. (1997) estima que a nivel global el valor de los servicios ambientales es tres veces superior al Producto Bruto Interno mundial anual. Estudios recientes han puesto de manifiesto el creciente interés de incluir los servicios de los ecosistemas en las evaluaciones de conservación y en los estudios interdisciplinarios que exploran la relación hombre-ambiente (Bennett et al., 2005; Chan et al., 2006; Egoh et al., 2007; Daily y Matson, 2008; Naidoo et al., 2008). Un servicio ambiental importante es la captación y almacenamiento de dióxido de carbono de la atmósfera por la tierra y los ecosistemas oceánicos. Debido a que muchos de los ecosistemas terrestres están muy modificados por actividades humanas (Sanderson et al., 2002), la información ligada a la disminución o aumento de la captación y almacenamiento de carbono en el suelo y en los sistemas costeros es cada vez más importante para el desarrollo de herramientas de gestión ambiental. Esto puede suceder porque la sociedad humana se apropia actualmente una proporción importante (alrededor del 30%) de la producción primaria neta (NPP) mundial de los ecosistemas terrestres para satisfacer las necesidades esenciales (Imhoff et al., 2004; Haberl et al., 2007). Alrededor del 40% de los ecosistemas terrestres naturales se han convertido en tierras de cultivo y pastoreo (por ejemplo, Foley et al., 2005), dando lugar a variaciones en el intercambio de CO2 entre la tierra y la atmósfera (Houghton, 2003; Berry y Roderick, 2004, 2006; Bondeau et al., 2007; Morales et al., 2007). Los cambios en el intercambio del agua y la energía modifican los regímenes climáticos a escala local y regional (Dale, 1997). La conversión de usos del suelo también genera degradación sobre ellos (Post y Kwon, 2000) e impulsa cambios en la biodiversidad (McCann, 2000), lo que afecta a otros servicios del ecosistema. Conceptos muy profundamente arraigados ligados al funcionamiento de ecosistemas acuáticos están hoy en duda o revisión, y en muchos casos estas incertidumbres están relacionadas a cambios en la estructura y función de los sistemas naturales a partir de cambios directos o indirectos producidos por actividades externas (incluidas las humanas). Uno de ellos es la estabilidad y perdurabilidad de los ciclos biogeoquímicos en los mencionados sistemas. A manera de ejemplo, la estequiometría de la relación nitrógeno-fósforo (N:P) ha sido reconocida como un principio de organización para el estudio de los ecosistemas acuáticos en los últimos 50 años. Alfred Redfield fue el primero en destacar la conveniencia de caracterizar un ecosistema por su estequiometría cuando notó la estrecha correspondencia entre N:P inorgánico en el fitoplancton y N:P en el océano profundo (Redfield, 1958). La explicación heurística de esa relación (ampliamente aceptada) está basada en nuestra comprensión de la biogeoquímica y la circulación oceánica, y proporciona un soporte teórico adecuado a la hipótesis original de Redfield, que sostiene que el N:P en el fondo del océano está condicionado por el requerimiento de N:P del fitoplancton (Klausmeier et al., 2008). Esta estequiometría de N:P inorgánico representa básicamente a la zona eufótica, donde el fitoplancton consume activamente los nutrientes, y se diferencia significativamente del valor canónico de ~15 que caracteriza a las aguas profundas (Cavender-Bares et al., 2001; Karl et al., 2001). Esta desviación del valor Redfield se ha utilizado para hacer inferencias acerca de los correspondientes ciclos biogeoquímicos. Sin embargo, nuestra comprensión de cómo la absorción de P y N retroalimenta al N:P inorgánico en la zona eufótica es incompleta. Considerando que se produce una retroalimentación entre el fitoplancton y pooles de N y P inorgánicos que ocurren a escala diaria, y que el ciclo de nutrientes dentro de la zona eufótica es responsable de la mayoría de la producción nueva en los océanos (Falkowski et al., 1998), es necesario incorporar ajustes significativos en las relaciones entre fitoplancton y ciclo de esos elementos para producir modelos realistas de los ecosistemas oceánicos. De la misma manera, se están incorporando descripciones cada vez más detalladas de los procesos biológicos en los modelos climáticos a gran escala, por lo que es imprescindible entender cada vez más profundamente fenómenos como la relación entre N:P inorgánico, requerimientos de N y P en el fitoplancton, cinética de absorción de N y P y su relación con la producción primaria, entre otros (Smith et al., 2009). Recientemente, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC, 2007), proyectó un incremento mundial de las concentraciones de CO2 y elevación en la temperatura de los océanos que afectará de manera significativa a las poblaciones costeras que habitan las zonas bajas (Houghton et al., 2001). Por lo tanto, la generación de información actualizada y sistematizada sobre los ambientes costeros, principalmente los estuarios y las lagunas, será de importancia vital en el presente y en el futuro para afrontar los retos impuestos por factores antropogénicos, la variación natural y los efectos del cambio climático, así como para valorar correctamente sus consecuencias, no sólo para los ecosistemas lagunares y los servicios ambientales que estos ofrecen, sino también para los riesgos potenciales para las poblaciones humanas que los habitan. Así la información de la integración dinámica del gradiente que se extiende desde la planicie costera y hasta la pluma estuarina sobre la plataforma continental, es el concepto clave para un manejo ecosistémico comprehensivo, basado en la integridad ecológica como elemento clave para el desarrollo social y económico sustentable, y el referente para contender con los impactos que induce el cambio climático y las presiones antropogénicas sobre la zona costera (Mann, 2000; Yañez-Arancibia et al., 2010). Dicha información también servirá de base para valorar la vulnerabilidad de las zonas costeras, y proponer medidas de adaptación y mitigación como una respuesta a las diversas amenazas a que se verán expuestas éstas áreas en un futuro cercano.