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El Valor de los Estuarios Saludables

Robert R. Christian

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Los estuarios saludables son indispensables para los humanos así como para la vida silvestre. Ellos:

  • suministran alimento que mantiene tanto la pesca comercial como la de recreación
  • limpian los desperdicios y la escorrentía, manteniendo así la calidad del agua
  • protegen las áreas costeras de los peligros naturales
  • conectan cuerpos de agua para el transporte y las operaciones marinas
  • fomentan el balance de la red alimentaria de la cual dependen todas las formas de vida

September 2009

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El Rího Elizabeth [Elizabeth River] es un corto estuario sometido a mareas, localizado en la punta meridional de la Bahía Chesapeake en el sureste de Virginia en los Estados Unidos. Se encuentra ubicado entre las ciudades de Portsmouth y Norfolk. El estuario proporciona instalaciones portuarias militares y comerciales para las dos ciudades. Fuente: foto 040213-N-7412M-001 de la Marina Norteamericana, Portsmouth, Virginia. (febrero. 13, 2004) por el Oficial de Cubierta del Jefe de Fotografía Greg McCreash.

Si usted visita la costa o vive allí, sin duda alguna habrá aprovechado los estuarios de la nación. Los estuarios son los cuerpos de agua “en donde el rio se encuentra con el mar.” Ellos:

  • están localizados cerca de muchas de nuestras más grandes y antiguas ciudades
  • son usados para la pesca recreativa, para nadar, montar en bote y observar las aves
  • y, suministran muchos servicios de ecosistema que elevan nuestra calidad de vida y apoyan nuestra economía.
Los estuarios funcionan en un circuito de retroalimentación.

Los americanos utilizan estos ecosistemas costeros intensamente, lo cual afecta la forma en que funcionan los ecosistemas y su habilidad para proveer servicios. El circuito de retroalimentación entre los ecosistemas que apoyan las actividades humanas a través de su funcionamiento ecológico, y los impactos que producen los humanos sobre la habilidad de los ecosistemas para funcionar en forma natural (ver Figura 1), es común por todo el mundo y a través de muchos tipos de ecosistemas.

La retroalimentación es particularmente marcada en los estuarios debido a:

  • la densa población de seres humanos que se encuentra en ellos
  • las actividades humanas en las zonas costeras
  • y la rica diversidad de servicios naturales que los estuarios proveen. Por lo tanto, el manejo sabio de los estuarios depende del reconocimiento de la retroalimentación y de la mitigación de las influencias antropogénicas (es decir, las causadas por los humanos).

Qué es un estuario?

La definición más sencilla de un estuario es dónde el rio se encuentra con el mar. Pero esta definición no capta el rango completo de ecosistemas que se denominan estuarios. De hecho, los científicos no tienen una sola definición de “estuario” la cual sea aceptada universalmente. Considere los diversos ejemplos de ecosistemas costeros Norteamericanos que podrían llamarse estuarios, que se exponen a continuación:

Los estuarios pueden ser parte de amplias zonas acuáticas o de pequeños sistemas con régimen de marea.
  • la enorme Bahía de Chesapeake que conecta varios ríos principales al Océano Atlántico a través de una amplia “boca” de casi 20 kilómetros de ancho;

  • el Estrecho Albermarle-Pamlico, detrás de las márgenes de Carolina del Norte y en las desembocaduras de varios ríos importantes; éste se encuentra en gran parte aislado del Océano Atlántico, excepto por unas pocas ensenadas pequeñas;

  • el delta del Río Misisipi que ha sido el resultado de cambios geológicos en la posición del río y tiene una estela de agua de río túrbida que se extiende al Golfo de México;

  • la Laguna Madre de Texas que se encuentra situada detrás de la Isla Padre y no tiene mayor flujo de ríos, por lo cual su salinidad a menudo excede aquella del Golfo de México; y

  • el Riachuelo Old Woman en Ohio el cual drena al Lago Erie y no tiene aguas saladas.

En 1967 se propuso una definición algo restrictiva del término “estuario”: Un estuario es una zona costera semi-cerrada, la cual tiene una conexión libre con el mar abierto y dentro de la cual el agua de mar está diluida en forma medible con agua dulce que viene del drenaje de la tierra. 1 Esta definición está siendo usada todavía hoy en día, algunas veces un poco modificada, y es parecida a la definición de “el río se encuentra con el mar” porque realza la dilución de agua salada.

No todos los estuarios son salados.

Muchos, pero no todos los estuarios tienen salinidades (es decir, concentraciones de sal en el agua) que son intermedias entre el agua de mar y el agua dulce. Este proceso de dilución puede ser propiciado por las mareas. Las “olas” de marea mueven el agua del océano hacia el estuario y fuera de él, y pueden ayudar a mezclar las aguas dulces y las saladas. Cuando la energía de la marea no es lo suficientemente fuerte, el agua dulce de los ríos, que es menos densa, puede desplazarse por encima del agua salada del mar que es más densa, formando así lo que se conoce como una cuña salada (salt wedge) o estratificación. Cada estuario tiene su propio patrón de dilución y estratificación basado en las intensidades del flujo del río, las mareas, y la conexión con el mar. Algunos estuarios como el de Laguna Madre incluso concentran sal a través de un exceso de evaporación, comparado con la dilución.

Una de las definiciones más amplias de estuario, la cual elimina la interacción del agua dulce y la salada, es: Un sistema de estuario es una hendidura costera que tiene una conexión restringida con el océano y permanece abierta por lo menos en forma intermitente. 2 Esta definición tampoco incluye los sistemas costeros de los Grandes Lagos (Great Lakes), tales como el Riachuelo Old Woman, los cuales no tienen un océano vecino. A estos sistemas a veces se les llama lacustres” o “estuarios de lago”.3

Los humedales son una zona importante de los estuarios.

Para complicar aún más las definiciones, los estuarios a menudo tienen humedales de considerable extensión asociados con ellos:

  • Algunos humedales existen dentro del estuario mismo, a una profundidad por debajo del nivel de la marea baja. Estos humedales están dominados por una variedad de especies de plantas a las cuales se denomina en forma colectiva como vegetación acuática sumergida; y muchas de ellas son consideradas como pastos marinos.

  • Otros humedales están inundados con agua del estuario, por lo menos en forma periódica.

  • En zonas templadas, la mayoría de estos humedales son ciénagas -aunque en regiones de agua dulce y de baja salinidad pueden haber bosques pantanosos.

  • En regiones tropicales y subtropicales los manglares pueden dominar los humedales.

Pese a que las definiciones se enfocan sobre el “agua” de los estuarios, a los humedales generalmente se les considera como parte del estuario, tanto por razones científicas como de manejo ambiental. Muchas de las especies animales de un estuario usan los humedales para obtener comida, como hábitat para procrearse, o como refugio de los depredadores.

Aunque es posible que la definición de estuario no se haya establecido en forma universal, la mayoría de los investigadores están de acuerdo en que los estuarios son un importante interfaz en donde las actividades de la tierra y de los cuerpos de agua interactúan. Más aun, son el sitio donde las actividades humanas interactúan con altos niveles de productividad biológica y de actividad ecológica.

Servicios Valiosos

Los ecosistemas procesan materiales y energía para crecer, desarrollarse, y responder a las fuerzas externas, así como también para mantenerse a ellos mismos. El procesamiento más importante que ha sido reconocido ocurre en tres formas:

Sin el ciclaje de nutrientes algunos organismos morirían.
  • El ciclaje de los varios elementos naturales a través de diferentes formas químicas, y entre los organismos y su medio ambiente físico. El ciclaje de carbón, nitrógeno, fósforo, oxígeno, y sulfuro, es particularmente importante dado que estos elementos se encuentran en altas concentraciones en todos los organismos vivientes. El carbón constituye la “espina dorsal” de la materia orgánica. A menudo, la disponibilidad tanto de nitrógeno como de fósforo controla la cantidad de producción de materia orgánica a través de la fotosíntesis. La disponibilidad de oxígeno puede determinar la viabilidad de un hábitat puesto que, todos los animales requieren oxígeno para vivir, y, por la preponderancia de sus reacciones químicas con de otros elementos. También, algunos compuestos del sulfuro pueden determinar otras reacciones, y el sulfuro de hidrógeno puede inducir tensión en los organismos y causarles daño.
La relación entre presa y depredador requiere balance.
  • Las interacciones dentro de las redes alimentarias a través de dinámicas tróficas. La energía del sol promueve la producción primaria de materia orgánica dentro de las plantas y las algas, y estos organismos almacenan alguna parte de esa energía. Estas plantas y algas proveen comida para otros organismos: en forma directa, cuando se las comen; en forma indirecta, después de que se mueren y el detrito restante es procesado; o, indirectamente cuando los depredadores se alimentan de presas que han obtenido alimento ya sea directa o indirectamente de las plantas o algas. La comida de mar que recolectamos de los estuarios proviene de estas redes alimentarias.

  • El movimiento del agua, su almacenamiento, y la energía asociada con el movimiento o depósito de materiales. Cada estuario tiene su propia morfología, su propio régimen de entradas de agua dulce y agua salada, y su propio patrón de marea. Todo esto controla cómo circulan los materiales en el estuario, cuánto tiempo les toma, y en última instancia, la configuración misma del estuario. Las actividades biológicas del ciclaje de los elementos y de las redes alimentarias, así como la forma en que se mantienen los ecosistemas a medida que cambia el nivel del mar, dependen de estas características.

Los ecosistemas pueden tener un gran valor financiero.

Todas las actividades mencionadas anteriormente están vinculadas al comportamiento de los organismos. En forma colectiva a estas actividades se les conoce como “funciones de los ecosistemas”. En la actualidad estamos conscientes de que los seres humanos se benefician de estas funciones de los ecosistemas. Los ecosistemas saludables prósperos generalmente proveen más beneficios que aquellos que se encuentran sometidos a presiones o que están deteriorados. Sabemos que los estuarios saludables son particularmente benéficos debido a las formas en que los usamos. Un artículo ampliamente citado y controvertido estima que las funciones de los estuarios tienen el valor financiero más alto por área de todos los ecosistemas de la tierra.4 Estas funciones y recursos proveen los “servicios” de los ecosistemas. La protección y el manejo de los estuarios dependen del reconocimiento del valor que le demos a estos servicios.

Los estuarios y sus humedales le suministran los siguientes servicios a los seres humanos:

  • Comida. Muchas de las especies de comida de mar que nosotros consumimos son recolectadas en los estuarios, o dependen de ellos para alguna parte de su vida -estas especies incluyen tanto mariscos como pescados. Los estuarios mantienen la pesca tanto comercial como de recreo.
Los estuarios eliminan el exceso de nutrientes.
  • Tratamiento de los desechos y la escorrentía. Los nutrientes y la materia orgánica que ingresan a los estuarios provienen de una variedad de fuentes. Las plantas de tratamiento de aguas servidas y los sistemas sépticos descomponen la mayoría de los desechos humanos, pero algunos nutrientes continúan escapándose hacia las vías acuáticas. La escorrentía proveniente del uso de las zonas urbanas y agrícolas usualmente no recibe tratamiento, lo cual le agrega mas nutrientes al estuario. En los estuarios, la producción primaria, la descomposición, y el ciclaje de los elementos sacan y secuestran estos nutrientes, y retiran materia orgánica.

  • Recreación. La pesca y la navegación recreativas, la natación, y la observación de aves dependen de la integridad tanto física como biológica de los estuarios.

Protegen la tierra de los daños de las tormentas.
  • Protección contra los riesgos provenientes de la naturaleza. Los sistemas costeros son altamente susceptibles a una variedad de tormentas capaces de transformar el entorno y de causar daño tanto a las personas como a las edificaciones. Los estuarios y sus humedales pueden mitigar los impactos de estas tormentas dispersando las descargas de los ríos, amortiguando la acción de las olas, y almacenando agua en forma temporal.

  • Transporte y operaciones marítimas. Una de las razones por las cuales nuestras ciudades más antiguas fueron construidas en estuarios fue para tener acceso al transporte marítimo inmediato vinculado a puertos seguros. Esto continúa siendo cierto, y este comercio depende de una conexión permanente con el mar. Para el comercio marítimo, tener refugio de las tormentas también es importante.

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Presiones sobre los estuarios

Tanto los humanos como la naturaleza ejercen presiones sobre los estuarios.

Los estuarios están sujetos a muchas presiones por parte de las actividades de los humanos y por parte de los fenómenos naturales; éstas pueden ser el resultado de actividades en los estuarios o cerca de ellos, o incluso de actividades distantes de estos. Por ejemplo, debido a que los estuarios están situados en la desembocadura de los ríos ellos reciben polución que ha llegado a las vías acuáticas proveniente de cuencas hidrográficas enteras. Debido a que los estuarios ofrecen puertos para los barcos que viajan por el océano, a ellos llegan especies no nativas provenientes de las aguas de los lastres; estos organismos se pueden establecer en el medio ambiente de forma que perturban las redes alimentarias normales. El Panel de Observaciones Oceánicas Costeras (Coastal Ocean Observations Panel) creó una lista de “los instigadores de cambio” en los ecosistemas acuáticos costeros,5 y, con algunas modificaciones, estos sirven como un buen resumen de las presiones sobre los estuarios:

Antropogénicas

  • Reestructuración física del medio ambiente
  • Alteración del ciclo hidrológico
  • Recolección de recursos vivos y no vivos
  • Alteración de los ciclos de los elementos (incluyendo la acidificación del agua de mar)
  • Aportes de sedimentos
  • Contaminación química (incluyendo nutrientes que causan eutrofización)
  • Aportes de patógenos
  • Introducción de especies no nativas

Naturales

  • Calentamiento global y aumento del nivel del mar
  • Tormentas y otros fenómenos extremos del clima
  • Eventos sísmicos
  • Corrientes oceánicas a escala regional
  • Olas, mareas y mar de leva
  • Descargas de ríos y aguas subterráneas
El concepto de “talla única” no se le puede aplicar al manejo de estuarios.

Dada la diversidad de los estuarios y de las condiciones ambientales que los rodean, cada estuario es afectado en grado diferente por estos presiones, y éstos tienen una importancia relativa diferente. Por ejemplo, un estuario con alta concentración de refinerías de petróleo estaría sujeto a presiones dominantes diferentes a uno con una gran infraestructura para el turismo, o uno asociado con pesca artesanal por parte de isleños tropicales. Esto implica que ni las evaluaciones de las condiciones ambientales, ni las opciones de manejo pueden utilizar una estrategia de tipo “talla única”.

Los ecosistemas no saludables llevan a la pérdida de hábitat.

Sin embargo, en la ciencia se buscan elementos en común. Ivan Valiela, del Programa Marino de la Universidad de Boston, ha estudiado los diversos instigadores del cambio en los ecosistemas costeros.6 Encontró que la pérdida de hábitat y la eutrofización (es decir, cuando un exceso de nutrientes agota el oxigeno) eran los instigadores más importantes, y ellos tienen sus causas dentro del sistema de la cuenca hidrográfica. El siguiente grupo con mayor importancia fue el de los factores globales de presión sobre el aumento de la temperatura y la elevación del nivel del mar. Aunque esta priorización puede no ser apropiada para todos los estuarios, sirve como referencia útil por medio de la cual un estuario en particular puede ser evaluado.

Varias agencias Federales han evaluado los recursos naturales estuarinos en forma conjunta, y de ahí los resultados de estos instigadores en los Estados Unidos durante años recientes.7,8 Identificaron 5 indicadores de salud ecológica a través de los siguientes índices:

  • Calidad del agua (medida en gran parte en términos de concentraciones químicas)
  • Calidad de los sedimentos (condición química de los sedimentos)
  • Calidad béntica (condición de la comunidad de organismos que viven dentro y sobre los sedimentos)
  • Hábitat costero (basado en llanuras de humedales y de marea)
  • Contaminantes en los tejidos de los peces (concentraciones de contaminantes químicos en los peces y mariscos)
El manejo a menudo se centra principalmente en la calidad del agua.

La calidad del agua obtuvo el puntaje más alto en los dos estudios. La mayoría de nuestros esfuerzos de manejo se han enfocado en mejorar la calidad del agua, y parece que esto está dando resultados. Se requieren más esfuerzos para abordar las otras áreas.

Manejo: observe, evalúe, preserve, y restaure

Está claro que hay una fuerte retroalimentación entre la habilidad de los estuarios para proveer servicios ecológicos a los seres humanos a través de las funciones de los ecosistemas, y los impactos que los seres humanos ejercen sobre la habilidad de estos ecosistemas para funcionar en forma natural (Figura 1). La mejora y el mantenimiento de la calidad ambiental de los estuarios no es un acto altruista, sino que ello asegura que obtendremos los servicios de los cuales dependemos. ¿Cómo nos aseguramos de esto?

El cambio climático y el aumento de la población afectan los estuarios.

También tenemos claro que los estuarios asociados con actividad humana están sujetos a numerosas presiones de cambio climático global -en forma local y dentro del marco de las cuencas hidrográficas. La prolongada historia de los seres humanos viviendo en las orillas de los estuarios conlleva el hecho de que haya muy pocos estuarios en estado prístino. Es muy probable que las condiciones en estos ecosistemas empeoren, por lo menos en un futuro cercano, a medida que las poblaciones aumentan y los estándares de vida suben a través del mundo. El manejo ambiental difiere entre países; sabemos mucho acerca de lo que debiera ocurrir, mas no es claro si la voluntad política es lo suficientemente fuerte como para promover el manejo, ahora y en el futuro.

El seguimiento de la salud de los estuarios constituye un primer paso.

El enfoque para el manejo de los estuarios es similar al de la mayoría, si no de todos, los ecosistemas: evaluar la condición del sistema y las presiones sobre él, y luego tomar las medidas necesarias para reducir estas presiones y mitigar sus impactos. Los programas de seguimiento del medio ambiente son obligatorios en varias dependencias gubernamentales. En años recientes, los “sistemas de observación” han expandido la naturaleza de estos sistemas de seguimiento conectándolos con otros sistemas y mecanismos que pueden comunicarle hallazgos y predicciones tanto al gobierno como a organizaciones no gubernamentales, la industria, y el público en general.5 Se llevan a cabo evaluaciones de estuarios individuales a nivel local, basadas en datos similares a aquellos utilizados en los reportes nacionales. Además, se han llevado a cabo evaluaciones internacionales;9 por lo tanto, hay una conciencia creciente de la necesidad de llevar a cabo observaciones y evaluaciones tanto a largo plazo como exhaustivas, en varias escalas.

Balancear el cuidado y la explotación de los estuarios es un desafío.

Una vez que se conocen los problemas y se les evalúa, se deben implementar estrategias y ejecutarlas en forma efectiva. Un desafío mayor para el manejo ambiental de los estuarios es el de encontrar la forma de debilitar el lazo de retroalimentación que promueve el daño a los recursos estuarinos, a medida que las presiones continúan aumentando. En general, el manejo de recursos se esfuerza en preservar condiciones ambientales saludables a través de permisos y control de actividades. Varias dependencias del gobierno tienen leyes y reglamentos para ayudar en este sentido. Por ejemplo, la sobrepesca se puede frenar a través del manejo de la temporada de pesca, la limitación del número de licencias, o la imposición de restricciones sobre la pesca; y la extracción de minerales podría requerir un proceso dilatado para la obtención de permisos. Una vez que ocurren daños, puede haber reglas establecidas para restaurar las condiciones originales. Por ejemplo, en los Estados Unidos por lo menos, cuando un humedal es destruido, a menudo se requiere que otros humedales que han sido afectados con anterioridad sean restaurados. Se están desarrollando estrategias para que en vez de abordar los problemas individuales, uno a la vez, se emprenda con la salud general de un ecosistema a través de un “manejo a nivel de ecosistema”. Sin embargo, a menudo las reglas actuales conceden el permiso o mitigación de una práctica determinada. Debido a la intensa presión de las poblaciones humanas, y su deseo de utilizar los servicios ecológicos de las costas, es difícil alcanzar un balance entre el cuidado y la explotación.

Agradecimientos: Este trabajo fue apoyado y financiado en parte mediante una donación DEB-0621014 de la NSF, al Virginia Coast Reserve Long-term Ecological Research site [lugar de Investigación Ecológica a Largo Plazo de la Reserva de la Costa de Virginia], y una donación NA05NOS4781184 de NOAA.

Robert Christian, Ph.D., es un Profesor Distinguido del Thomas Harriot College of Arts and Sciences y Profesor Distinguido en Investigación Biológica de la Universidad de East Carolina. Fue presidente de la Federación de Investigación Estuarina, del 2005 al 2007. Su investigación se centra en sistemas costeros –particularmente marismas saladas, estuarios, y lagunas costeras a lo largo de las costas del Atlántico y del Golfo en los Estados Unidos y el Mediterráneo. En estos diversos ecosistemas ha estudiado ciclaje de nutrientes –especialmente los ciclos de nitrógeno y carbono, y el flujo de energía.
http://www.ecu.edu/cs-cas/biology/christian_robert.cfm

El Valor de los Estuarios Saludables

Estas referencias están en inglés. Las referencias no han sido traducidas al español dado que la mayoría de los artículos citan fuentes en el idioma inglés.

  1. Pritchard, D.W. 1967. What is an estuary: physical viewpoint. In G.H. Lauff (ed). Estuaries. Washington, DC: American Association for the Advancement of Science.
  2. Kjerve, B.J. 1989. Estuarine geomorphology and physical oceanography. In J. W. Day Jr., C. A. S. Hall, W. M. Kemp, and A. Yanez-Aranchia (eds). Estuarine Ecology. Chap. 2, pp. 47–78. New York: John Wiley & Sons.
  3. Odum, W.E. 1990. The lacustrine estuary might be a useful concept. Estuaries 13: 506–507.
  4. Costanza, R., R. d’Arge, R. de Groot, S. Farber, M. Grasso, B. Hannon, K. Limburg, S. Naeem, R.V. O’Neill, J. Paruelo, R.G. Raskin, P. Sutton, and M. van den Belt. 1997. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature 387: 253–260.
  5. Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC). 2003. The Integrated Strategic Design Plan for the Coastal Ocean Observations Module of the Global Ocean Observing System. Paris: UNESCO, GOOS Publication No. 125.
  6. Valiela, I. 2006. Global Coastal Change. Malden, MA: Blackwell Publishing.
  7. US Environmental Protection Agency (USEPA). 2005. National Coastal Condition Report II. EPA-620/R-03/002. Washington, DC: Office of Water/Office of Research and Development.
  8. US Environmental Protection Agency (USEPA). 2007. National Estuary Program Coastal Condition Report. DC 20460 EPA-842/B-06/001. Washington, DC: Office of Water/Office of Research and Development.
  9. Millennium Ecosystem Assessment. 2005. Ecosystems and Human Well-being: Wetlands and Water Synthesis. Washington, DC: World Resources Institute.

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