Las cianobacterias en cuerpos de agua dulce y sus impactos sociales

Por: Alfredo Pérez Morales

Centro Universitario de Investigaciones Oceanológicas. Universidad de Colima. aperez42@ucol.mx

Las cianobacterias son organismos unicelulares similares a las microalgas, pero con características fisiológicas que se asemejan más a las bacterias, es común encontrarlas en diversos ecosistemas, en agua dulce han provocado muchos problemas. En cuerpos de agua naturales o artificiales en México con poco o nulo movimiento generan capas de espuma densas y natas espesas en la superficie de sus aguas, esto se debe a eventos recurrentes de multiplicación acelerada y acumulación de células que ocasionan un incremento significativo de sus abundancias. Los florecimientos de cianobacterias están constituidos por agregaciones unicelulares, colonias o filamentos con millones de células por litro, la permanencia de estos eventos en los cuerpos de agua dulce puede fluctuar en períodos de horas a días o ser permanentes si las condiciones del ambiente son favorables (EPA, 2016).

La formación constante de florecimientos recurrentes o permanentes se debe a factores diversos: (1) procesos de eutrofización (principalmente nitrógeno y fósforo) asociados al vertimiento directo o indirecto de aguas residuales domésticas o industriales con tratamiento parcial o nulo, escurrimientos por agricultura (fertilizantes), ganadería (desechos orgánicos) y por aporte directo de excretas de fauna circundante (perros, gatos, aves diversas, etc.); (2) poca profundidad y elevado tiempo de residencia del agua debido a flujos reducidos o nulos de entrada y salida de agua; (3) condiciones físicas favorables del ambiente, como incremento en la temperatura del agua, alta irradiación solar y turbulencia baja o nula; y (4) altos valores de pH y bajos niveles de bióxido de carbono (CO2) disuelto en el agua.

Diversas especies de cianobacterias tienen la capacidad de sintetizar metabolitos bioactivos que provocan intoxicaciones en muchos de los organismos del ecosistema acuático, impactando también animales domésticos y silvestres, aves migratorias, animales de granja y seres humanos. Según su mecanismo de acción, estas cianotoxinas se clasifican en hepatotóxicas, neurotóxicas, citotóxicas, dermotóxicas y pueden ser bioacumulables (Cuadro 1). Los síntomas conocidos por intoxicación en humanos incluyen: fiebre, desórdenes gastrointestinales, irritaciones de la piel y reacciones alérgicas afectando oídos, ojos, garganta y tracto respiratorio; en algunos casos, la intoxicación por cianobacterias ha provocado la muerte (EPA, 2016).

CianotoxinasDL50 (en ratón i.p.) de toxina pura μg/kgTaxas productoras de cianotoxinasMecanismos de toxicidad
Péptidos cíclicos   
Microcistinas (>240 análogos conocidos) Microcistina-LR Microcistina-YR Microcistina-RR Nodularinas    40 – >1,000 60 (25 – 125) 70 300 – 600 30 – 50  Microcystis, Anabaena, Anabaenopsis, Fischerella, Gloeotrichia, Hapalosiphon, Nodularia, Nostoc, Oscillatoria y Planktothrix. Nodularia.  Hepatotóxicas / Bloqueadores de proteínas fosfatasas por enlace covalente, causan hemorragias en el hígado; citotóxicas.
    
Alcaloides   
Anatoxina-a250Anabaena, Aphanizomenon, Cylindrospermum, Oscillatoria y Planktothrix.Neurotóxicas / Bloqueadores de la depolarización post-sináptica.
Anatoxina-a(s)40Anabaena.Neurotóxicas / Bloqueadora de la enzima acetilcolinesterasa.
Cilindrospermopsinas2,100 / 1 día 200 / 5-6 díasAnabaena, Aphanizomenon, Cylindrospermopsis, Lyngbya, Rhaphidiopsis y Umezakia.Hepatotóxicas / Bloqueadores de síntesis de proteínas; toxinas bioacumulables
Lyngbyatoxina-aLyngbya.Piel, tracto gastrointestinal.
Saxitoxinas10-30  Aphanizomenon, Anabaena, Cylindrospermopsis y Lyngbya.Neurotóxicas / Bloqueadores de los canales de sodio.
LipopolisacáridosTodos.Irritante potencial, afecta a cualquier tejido expuesto.

Cuadro 1. Toxicidad de las principales cianotoxinas

Microcystis es una de las cianobacterias más comunes en muchas partes del mundo. En América tropical, Microcystis causa el 35% de los florecimientos, su principal toxina son las microcistinas (MC) que son una familia de más de 240 congéneres reportados, de estos la MC-LR (variante de las microcistinas cuyas literales LR corresponden al contenido de los aminoácidos leucina y arginina en su estructura es la más estudiado y comúnmente reportada (Figura 1).

Figura 1. Estructura general de las microcistinas (MC). X y Y son variables L-aminoácidos.

Además de los impactos negativos por las cianotoxinas, estos florecimientos modifican las características físicas y químicas los cuerpos de agua donde se desarrollan, perjudicando severamente a la biota residente: fitoplancton, zooplancton, peces, crustáceos, moluscos, aves, reptiles y plantas superiores (Pérez-Morales et al., 2016). Lamentablemente la mayoría de los cuerpos de agua dulce de México se encuentran eutrofizados, lo cual ha favorecido la formación de florecimientos de cianobacterias nocivas (Figura 2), mermando la calidad del agua para consumo humano, uso deportivo, recreativo o riego agrícola.

Figura 2. Florecimientos de cianobacterias (Microcystis, principalmente). a) Pista de canotaje en el Lago de Xochimilco y b). Lago del bosque de Chapultepec. Ambos lagos en Ciudad de México.

Dado lo anterior, se requiere poner especial atención en disminuir los factores que promueven los florecimientos de cianobacterias, principalmente reduciendo los procesos de eutrofización, además se requiere establecer métodos eficientes para eliminar y remover cianotoxinas durante los procesos de tratamiento de agua potable (cloración, carbón activado, ozonización, oxidación avanzada, entre otros). Por último, es importante resaltar que en México aún no se contempla el establecimiento de concentraciones límite de cianotoxinas como medida regulatoria para agua de consumo, riego agrícola y uso recreativo, tal como ya se han implementado en otros países con problemas severos por florecimientos de cianobacterias.

Referencias

  • Environmental Protection Agency (EPA). 2016. Drinking water contaminant human health effects information. Recuperado de https://www.epa.gov/dwstandardsregulations/drinking-water-contaminant-human-health-effects-information
  • Pérez-Morales, A., Olivos-Ortiz, A., Quijano-Scheggia, S. I., Espinosa-Rodríguez, C. A., & Jiménez-Santos, M. A. 2016. Estado actual del estudio de cianobacterias dulceacuícolas formadoras de florecimientos en el centro de México. In: García-Mendoza, E., S. I. Quijano-Scheggia, A. Olivos-Ortiz y E. J. Núñez-Vázquez (Eds.). Florecimientos Algales Nocivos en México (pp. 408−421). CICESE, Ensenada, México.
  • World Health Organization (WHO). 2003. Guidelines for safe recreational water environments. Vol. 1 Coastal and fresh waters. Genova, Italia: World Health Organization.

Reseña del autor

Alfredo Pérez Morales doctor en ciencias marinas por el CICIMAR-IPN, posdoctorado en limnología por la FESI-UNAM y posdoctorado en ecología marina por el ICIMAP-UV. Desde 2006 es profesor-investigador titular en el Centro Universitario de Investigaciones Oceanológicas de la Universidad de Colima y docente en el nivel superior y posgrado de la misma universidad. Ha dirigido 3 proyectos de investigación, 6 tesis de licenciatura y 2 de maestría. Ha publicado 16 artículos de investigación, 2 libros y 9 capítulos de libro. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores y miembro investigador de la red temática CONACyT “Florecimientos Algales Nocivos” (Red-FAN). Sus líneas de investigación son la ecología acuática, fitoplancton tóxico, toxinología, ecotoxicología y acuacultura.
Researchgate: https://www.researchgate.net/profile/Alfredo_Perez-Morales

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Reducción de las colonias del bobo café en el Pacífico Central Mexicano

Por: Salvador Hernández-Vázquez, José Alfredo Castillo-Guerrero, Christian Daniel Ortega-Ortiz.

Centro Universitario de la Costa Sur. Universidad de Guadalajara. s.hernandez@academicos.udg.mx

El bobo café (Sula leucogaster) es un ave marina que se distribuye en todos los océanos tropicales y subtropicales del mundo, y anida principalmente en islas (Figura 1). En México, el bobo café se distribuye en ambos litorales, tanto en el del Océano Pacifico como en del Atlántico. El tamaño de sus colonias es muy variado, y muchas de ellas han sido extirpadas, por lo que se considera que su tamaño poblacional ha disminuido. Actualmente se estima que podría ser de sólo un 10% de sus niveles poblacionales históricos.

Figura 1. Nido de bobo café con un pollo de dos semanas de edad. Macho (izquierda); cabeza blanca y base del pico azul; hembra (derecha): café con base del pico amarillo.

En el Pacifico Central Mexicano no es la excepción, por ejemplo, en la isla Pajarera, en la bahía de Chamela, Jalisco, Gaviño de la Torre contó 9,524 parejas en 1975, y este número se redujo a solo 372 parejas en 2020. Esta disminución no es un hecho aislado, pues también se ha registrado un patrón similar en la isla Cocinas, que pasó de 1,278 nidos en el 2000 a 262 en 2020 (Figura 2A) y en Peña Blanca, un islote rocoso cercano al puerto de Manzanillo, Colima, donde se contabilizaron 15,215 parejas en 2008 y solo 4,156 parejas en 2020 (Figura 2B). Las causas de esta notable disminución son desconocidas, pero parecen estar asociadas a cambios en las condiciones del mar y/o por contaminación de origen antrópico. Estas condiciones reducen la disponibilidad y abundancia de su alimento y en consecuencia, el éxito reproductivo se ve afectado. Hay actividades locales que también contribuyen a su reducción, por ejemplo, en las islas Cocinas y Pajarera hay actividad turística durante todo el año. Se ha observado que algunos visitantes caminan entre los nidos del bobo café, ocasionando que las aves vuelen y dejen los huevos y pollos expuesto al sol y depredadores. También se ha observado una pérdida de sustratos de anidación (áreas sin vegetación); por ejemplo, en 1975 Gaviño de la Torre estimó un área 14.4 hectáreas en Pajarera y en 2015 estimamos un área de solo 1.2 hectáreas. Esta reducción se debe al crecimiento y dispersión de dos especies de plantas exóticas introducidas: la rama de la Cruz y el zacate de Guinea.

Figura 2. Numero de nidos observados en las islas Cocinas, Pajarera y Peña Blanca. Datos de 1979 de Pajarera fueron tomados de Gaviño de la Torre 1993

Peña Blanca es un islote poco accesible y sin actividad turística, sin embargo, en 2012 registramos la muerte masiva de bobos café. En un recorrido contamos cerca de 1,900 aves muertas o moribundas en la isla Peña Blanca y en playas cercanas (Figura 3). Este evento también fue reportado para otras especies de aves marinas en México y otros países y atribuyeron la muerte de las aves marinas a la escasez de alimento causado por el calentamiento del agua superficial del mar. En el análisis estomacal de 15 aves recién muertas de bobo café no se encontraron indicios de presas en sus estómagos, lo que hace suponer que tenían tiempo sin alimentarse. Es probable que también la muerte de estos bobos se asoció a una microalga (Pseudonitzschia spp) que produce toxinas (ácido domoico) y al ser consumida por peces filtradores que después se comen las aves, puede causar la muerte a estos depredadores. En años previos ya se había registrado la muerte de pelicanos por esta toxina y los síntomas que presentaron son: tracto digestivo vacío, aletargados, sin poder volar, inflamación y lagrimeo en los ojos, síntomas muy similares a los observados en el bobo café en Peña Blanca.

Figura 3. Aves muertas (círculos rojos) observadas en la playa de Oro, enfrente de la isla Peña Blanca. Las imágenes inferiores muestran a una hembra y un macho débiles y sin poder volar.

Como se menciona, las causas de la disminución a escala regional pueden ser múltiples y es necesario hacer estudios que permitan conocer su ecología trófica y reproductiva y como esto puede ser afectado por las actividades humanas y/o por eventos naturales.

Referencias

  • Hernández-Vázquez, S., Castillo-Guerrero, J.A., Mellink, E., Almaguer-Hernandez, A.M. 2018. Colony Size and Breeding Success of Red-billed Tropicbird (Phaethon aethereus) on Peña Blanca Island, Colima, México. Waterbirds 2: 135-144.
  • Schreiber, E.A., Norton, R.L. (2002 Brown Booby (Sula leucogaster). In Poole, A. (ed). The Birds of North America, no. 649. The Academy of Natural Sciences, Philadelphia, Pennsylvania, USA.
  • Gaviño de La Torre, G. 1975. Algunas observaciones sobre la biología de Sula leucogaster nesiotes (Aves: Sulidae), en la Bahía de Chamela, Jalisco, México. Univ. Autónoma de Morelos, Escuela de Ciencia Biológicas, Morelos, México.

Reseña de los autores

Salvador Hernández Vázquez (s.hernandez@academicos.udg.mx). Es Profesor Investigador Titular “C” en el Departamento de Estudios para el Desarrollo Sustentable de Zona Costea, Centro Universitario de la Costa Sur, Universidad de Guadalajara. Biólogo egresado de la Universidad de Guadalajara, Maestría en Ciencias en Ecología Marina por el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), y doctorado en Ciencias Marinas en el CICIMAR-Instituto Politécnico Nacional. Miembro del Sistema nacional de Investigadores (SNI), nivel I. Entre sus principales actividades de investigación que ha realizado se encuentra el monitoreo de aves acuáticas en humedales costeros. Actualmente sus estudios se centran a evaluar aspectos de la ecología trófica y reproductiva de aves marinas en sistemas insulares del Pacifico mexicano. Ha publicado más de 50 trabajos en los que se incluyen artículos en revistas científicas y de difusión, capítulos de libros y libros.

José Alfredo Castillo Guerrero. Investigador Titular A, Universidad de Guadalajara (alfredo.castillo@academicos.udg.mx). Biólogo Marino por la Universidad Autónoma de Baja California Sur, doctorado en Ciencias en Ecología Marina por el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE). Desde 2011 es miembro del Sistema Nacional de Investigadores, con la distinción de Investigador Nacional nivel I. Ha participado en proyectos de diagnóstico, restauración y evaluación de la diversidad de aves, así como de ecología reproductiva en aves marinas. Recientemente ha orientado sus actividades de investigación en determinar los efectos de contaminantes sobre parámetros reproductivos e indicadores de salud en aves marinas, en particular la sinergia entre aspectos climáticos con otras fuentes de disrupción de origen antrópico (ej. contaminación) en los procesos ecológicos/evolutivos de ecosistemas marinos.

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Servicios ambientales costeros ¿Qué son… para que sirven?

Por: Omar Darío Cervantes Rosas

Facultad de Ciencias Marinas Universidad de Colima. omar_cervantes@ucol.mx

Los procesos naturales como el clima, la dinámica representada por olas, corrientes y mareas así como la hidrología y la geomorfología costera han creado y moldeado los ecosistemas, que en su conjunto funcionan como un gran sistema complejo de engranes entrelazados que interaccionan dando lugar a un intercambio de materia y energía, cuyo resultado es un escenario biodiverso con múltiples elementos de formas y colores que representan ambientes y paisajes característicos de la costa (Figura 1), tales como manglares, dunas, selvas o bosques tropicales, lagunas costeras, playas, marismas y planicies costeras entre otras.

Figura 1.- Paisaje de Playa, Duna y Selva en la costa de Nayarit (Foto. Omar Cervantes).

Los ecosistemas tienen una serie de funciones naturales tales como la filtración y purificación del agua, áreas de reproducción y alevinaje (guardería de crías de peces y crustáceos), captura de carbono, hábitat de especies y protección costera ante tormentas y huracanes entre otros. Estas funciones son Servicios Ambientales, puesto que generan beneficios de índole socio ecológico y económico a la sociedad; un ejemplo, es el ensamble de las dunas, la playa, la laguna arrecifal y el arrecife; que proveen un servicio de protección ante el oleaje y marea de tormenta, mar de fondo y otros eventos dinámicos en la costa…pero también a la infraestructura y bienes construidos por el hombre como hoteles, condominios, casas, negocios y puertos entre otros, pero ¿qué ha pasado?

La costa es un área atractiva en todos los sentidos, lo que ha llevado a ocupar el espacio, sin observar o atender los límites establecidos por la propia naturaleza y administrativos y/o de planeación como los ordenamientos y programas de desarrollo urbano; prevaleciendo en muchas ocasiones el factor económico para justificar esa colonización que modifica los ecosistemas y el hermoso e invaluable paisaje, dando lugar a la perdida de estos servicios al sepultar las dunas, rellenar lagunas, modificar los aportes de arena y dañar los arrecifes; permitiendo un avance del mar ante la ausencia de estas barreras de defensa y que, ante los daños ocasionados a la infraestructura, son reemplazados por rompeolas o espigones; obras costosas en su diseño y mantenimiento que en muchos casos incrementan las afectaciones y perdida de los servicios ambientales (Figura 2).

Figura 2.- a) Remoción de vegetación; b) y c) Ocupación en dunas y playas y d) Afectación de balance sedimentario por espigón en playas. (Fotos. Omar Cervantes-Dron Ebee Sensefly).

Por ello, entender el funcionamiento de la costa como un sistema, permitirá evitar afectaciones y sobre todo requerir presupuestos para un servicio que la naturaleza nos ofrece sin costo; los cuales han sido calculados con técnicas econométricas, destacando los manglares que de acuerdo con Calderón et. al (2009), una hectárea puede aportar más de 100, 000 USD en servicios ambientales anuales; es por lo que la sostenibilidad, el uso sustentable, participativo e incluyente de para con los ecosistemas es la mejor estrategia para su conservación y por ende prevalencia de los beneficios que estos proveen a la sociedad

Referencias

  • Calderón C., Aburto, O. y Ezcurra, E. 2009. El valor de los manglares. CONABIO. Biodiversitas 82:1-6. ISSN: 1870-1760.

Reseña del autor

Omar Darío Cervantes Rosas es miembro del Sistema Nacional de Investigadores (Nivel I); es especialista en Manejo Integral Costero y Gestión de Playas. Oceanólogo con un doctorado en Ciencias en Oceanografía Costera por la Universidad Autónoma de Baja California. Es experto técnico en playas y Ecoturismo por la Entidad Mexicana de Acreditación (EMA); Ha elaborado caracterizaciones, diagnósticos y estudios de manejo de playas en la costa del Pacifico, Golfo y Caribe de México. Con impartición de conferencias y cursos sobre gestión integral de playas y temas costeros en México, Colombia, Brasil, Uruguay, España y Portugal. Cuenta con 30 publicaciones en revistas y libros nacionales e internacionales sobre costas y mares. Jurado en tesis de licenciatura, maestría y doctorado en México y Colombia. Es miembro de la Red Iberoamericana PROPLAYAS, Red IBERMAR, Red RICOMAR (CONACYT), Red FAN (CONACYT), Red Mexicana de Manejo Integrado Costero y del Laboratorio de Oceanografía Social en el Colegio de Michoacán. Actualmente es profesor – investigador en la Facultad de Ciencias Marinas de la Universidad de Colima en Manzanillo, Colima, México.

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Conectividad en el Golfo de México

Por: Dulce María Infante Mata

En la porción mexicana del Golfo de México drenan las cuencas de los estados de Tamaulipas, Veracruz, Tabasco, Campeche y Yucatán que en su conjunto representan el 20% de la zona costera a nivel nacional.    Aquí drenan ríos caudalosos como el Grijalva-Usumacinta y el Papaloapan, reconocidos por la gran cantidad de agua que llevan hasta el mar, así como la cuenca del río que nace en la cima del volcán más alto de México – el Pico de Orizaba – y que a través del Río Jamapa libera su carga de agua entre Veracruz y Boca del Río.  También drenan cuencas internaciones, como la del Usumacinta en el sur y la del Río Bravo en el norte. Además, la costa del Golfo de México posee sistemas lagunares de gran tamaño como la Laguna Madre y Delta del Río Bravo, el Sistema Lagunar Alvarado, los Pantanos de Centla y el Sistema Lagunar Carmen-Pajonal-Machona.

Y si queremos hablar de conectividad, considerando la importancia de las regiones biogeográficas, podemos puntualizar que la costa del Golfo de México contiene una porción neotropical y otra neoartíca, lo que le ha permitido albergar una alta biodiversidad. Si hablamos de su orografía, lo encontraremos flanqueado por la Sierra Madre Occidental y atravesado por el eje Neovolcánico Transversal el cual se funde con el mar en las costas de Veracruz.   Además, en la amplia planicie costera del Golfo de México se encuentran humedales de agua dulce, manglares, tulares-popales, selvas inundables, dunas y playas, que se continua en algunos sitios con corales, como es el caso del Sistema Arrecifal Veracruzano y el Parque Nacional Arrecife Alacranes.

El Golfo de México es empleado como ruta migratoria por aves playeras, rapaces y por poblaciones de mariposas monarca que vuelan sobre las costas de Tamaulipas para llegar a su santuario en el centro del país. Comento también, que siete de las ocho especies de tortugas que existen en el mundo llegan a las costas del Golfo de México y cada año confían en las playas y dunas para dejar sus nidos perpetuando su especie.

El territorio colindante con el Golfo de México presenta tres marcadas estaciones: una temporada de huracanes, una de vientos del norte y una de secas, que determinan el funcionamiento de los ecosistemas y de las actividades productivas primarias que se han adecuado a ciclos anuales considerando estás variaciones estacionales (https://www.cienagasyhumedales.org/general).

Es inminente la responsabilidad que tenemos para conservar la integridad funcional y la calidad ambiental de todos los ecosistemas que conforman las cuencas y mares del Golfo de México, para lo cual se han protegido espacios terrestres, costeros y marinos a través de reservas federales, estatales y particulares (Martínez et al., 2014). También se han protegido a través de decretos de reserva de agua la cantidad que requieren algunas cuencas para mantener su funcionamiento como la de San Fernando-Soto La Marina, la del Papaloapan y la de Usumacinta-Grijalva (Salinas-Rodríguez et al., 2021).

Sin embargo, la existencia de amenazas como el cambio de uso del suelo, la presión por recursos por más de 17 millones de personas que habitan en los cinco estados que conforman la costa del Golfo y la extracción de recursos petroleros, mineros y naturales que se encuentran en la región, incrementan la vulnerabilidad de las cuencas y limitan su capacidad de resiliencia.

Mantener la dinámica de las cuencas que drenan en el Golfo de México requiere de modelos de manejo integral que planteen opciones que se adapten a la diversidad funcional de las cuencas, así como su diversidad biológica, cultural, económica y ambiental. Para lograr esto, los modelos deben priorizar el mantenimiento de los procesos funcionales a nivel de cuenca, como lo son el flujo de agua en los ríos, la inundación de las planicies que evitan la salinización del agua, la dispersión de sedimentos acarreados por los ríos y depositados en las zonas costeras evitando la subsidencia, la dispersión de las semillas de las plantas y la dispersión y migración de los organismos acuáticos. Estas acciones permitirán mantener la conectividad funcional y conservar los servicios ambientales (Moreno-Casasola, 2016).

Promover la capacitación de los tomadores de decisiones, sensibilizar a la población sobre la importancia de la conservación de su territorio, así como impulsar la apropiación de sus recursos por sus habitantes son tareas de suma importancia para el mantenimiento y conservación de las costas del Golfo de México.

Referencias

  • Martínez, M.L., Moreno-Casasola, P., Espejel, I., Jiménez-Orocio, O., Infante Mata, D. y Rodríguez-Revelo, N. 2014. Diagnóstico de las dunas costeras de México. CONAFOR. 350 pp.
  • Moreno-Casasola, P. (ed.) 2016.  Servicios Ecosistémicos de las Selvas y Bosques costeros de Veracruz. INECOL – ITTO – CONAFOR – INECC. 360 pág.
  • https://www.itto.int/files/itto_project_db_input/3000/Technical/Servicios_Ecosostemicos_de_las_selvas_y_bosques_costeros.pdf
  • Salinas-Rodríguez, S.A., Barba-Macías, E., Infante Mata, D., Nava-López, M, Z., Neri-Flores, I., Domínguez Varela, R. y González Mora, I. 2021. What do Environmental Flows Mean for Long-term Freshwater Ecosystems’ Protection? Assessment of the Mexican Water Reserves for the Environment Program. Sustainability 13, 1240.

Página web para consulta
https://www.cienagasyhumedales.org/publicaciones-humedales

Reseña de la autora

Dulce María Infante Mata es Investigadora Titular “B” en el grupo Manejo Sustentable de Cuencas y Zonas Costeras de El Colegio de la Frontera Sur, Unidad Tapachula. Bióloga egresada de la Escuela de Biología de la BUAP, obtuvo el grado de Maestro en Ciencias y de Doctor en Ciencias en Ecología y Manejo de Recursos Naturales por el Instituto de Ecología, A.C.  Ha formado a alumnos de maestría y doctorado, ha impartido cursos de capacitación y talleres con las temáticas del manejo de zona costera, humedales y dunas. Ha participado en los proyectos de “Diagnóstico Nacional de Dunas Costeras”, proyecto “Determinación de Caudal Ecológico de la Cuenca del Papaloapan”,  “Determinación de Caudal Ecológico en Usumacinta“ y “Atlas de los humedales del sur-sureste y sus amenazas”.  Miembro del Sistema Nacional de Investigadores (Nivel I). Integrante del Grupo de Examen Científico y Técnico (GECT) de la Secretaría de RAMSAR desde 2016.
https://www.ecosur.mx/academico/dinfante/

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Cuidemos los pantanos ¿En serio?

Por: Patricia Moreno-Casasola

Red de Ecología Funcional, Instituto de Ecología A.C. patricia.moreno@inecol.mx

Entre los humedales de las planicies costeras, los manglares son conocidos y apreciados, pero las ciénagas y pantanos evocan monstruos, mosquitos y enfermedades. Nada más alejado de la realidad. Forman los llamados humedales de agua dulce, que comprenden las selvas inundables, los popales y los tulares/carrizales. Son ecosistemas de gran belleza que forman parte de recorridos ecoturísticos. Además, cumplen funciones ecológicas muy importantes y proporcionan servicios ambientales invaluables. Desafortunadamente, en la planicie costera del Golfo de México estos ecosistemas, sobre todo las selvas inundables, están despareciendo.

El hidroperiodo representa la estacionalidad y las fluctuaciones del nivel del agua y es característico a cada tipo de humedal. En los suelos inundados los poros entre las partículas de suelo están ocupados por agua y se reduce la cantidad de oxígeno presente. Pocas especies de plantas pueden vivir en estas condiciones. Las selvas inundables toleran periodos de inundación que duran entre dos y seis meses mientras que los popales y tulares permanecen cuando menos siete meses con agua. Las selvas inundables han sido taladas para obtener madera y convertirlas en potreros, mientras que, en los humedales herbáceos, solo se introduce el ganado durante los meses de menor inundación y/o se busca sustituir la flora por especies introducidas de pastos africanos forrajeros. Tanto selvas como popales y tulares se establecen por detrás de los manglares formando un gradiente de inundación y salinidad. Frecuentemente solo vemos los tocones de las especies de selvas inundables reverdeciendo en los potreros que rodean los manglares (Figura 1).

Figura 1. Gradiente de salinidad e inundación en un conjunto de humedales costeros en La Mancha, Veracruz. Tomado de Flores-Verdugo et al. (2007).

Las selvas inundables son de diversos tipos y generalmente predominan pocas especies arbóreas. En el Golfo de México la más común está dominada por Pachira aquatica (zapote reventador) a la orilla de ríos y arroyos, las dominadas por Annona glabra (anona) en hondonadas con aguas con poco movimiento, aquellas con diversas especies de higuera (Ficus spp.) y por la palma Acoelorraphe wrigthii más en Tabasco (Figura 2).

Figura 2. Fotografías de una selva de zapote reventador, una selva de anona y una selva de higueras.

Las selvas inundables son muy productivas, tanto como los manglares. En todos estos ecosistemas hay una gran variabilidad entre regiones y entre condiciones ambientales particulares. Sin embargo, los promedios obtenidos para diversas funciones son muy altos (Moreno-Casasola, 2016). Los siguientes datos muestran la importancia de estos tipos de humedales.

Productividad. El valor más bajo fue para una de las selvas más secas con 708 g m2/año, y los más altos fueron en 1456 g m2/año.

Sumideros de carbono. Hay pocos trabajos, desarrollados sobre todo en Veracruz, Chiapas y Tabasco. El almacén de carbono se ha registrado para el suelo de las selvas inundables (150 Mg C ha-1 a 650 Mg C ha-1). Los almacenes de carbono en la biomasa aérea de las selvas inundables fueron de 10 a 162 Mg C ha-1. Los flujos de carbono medidos como la caída de hojarasca oscilan entre 6 a 9 Mg C ha-1 año-1. Los flujos de metano y bióxido de carbono estuvieron en el intervalo de 0.01 a 1244 mg C m-2 d-1 y 0.009 a 11 g C m-2 d-1 respectivamente, para Veracruz y Tabasco, y dichas emisiones aumentan hasta 10 veces en humedales transformados en potreros.

Almacenes de agua. Los suelos de selvas inundables son por lo general orgánicos y funcionan realmente como reservorios de agua. El almacenamiento máximo de agua en el suelo de los sitios estudiados osciló entre 556 y 889 L m-3. Por la cantidad de agua que almacenan los suelos de selva inundable podemos afirmar que son sitios que funcionan como esponjas naturales con una fuerte influencia en la hidrología de la planicie costera, demostrando su capacidad para reducir los picos de inundación.

A pesar de su importancia estos humedales se encuentran entre los más amenazados. Se requieren esfuerzos de investigación, legislación, conservación, restauración y educación ambiental para asegurar que se conservan estos ecosistemas de gran valor.

Referencias

  • Flores-Verdugo, F., P. Moreno-Casasola, C.M. Agraz- Hernández, H. López-Rosas, D. Benítez Pardo y A.C. Travieso-Bello. 2007. La topografía y el hidroperiodo: dos factores que condicionan la restauración de los humedales costeros. Boletín Sociedad Botánica de México, 80 (Suplemento): 33-47.
  • Moreno-Casasola, P. 2016. Moreno-Casasola, P. (ed.) Serviciosecosistémicos de selvas y bosques costeros de Veracruz. Costa Sustentable no 8. INECOL-ITTO-CONAFOR-INECC, Xalapa. www.cienagasyhumedales.org

Reseña de la autora

Patricia Moreno Casasola. Investigadora del Instituto de Ecología A.C., en Xalapa, Veracruz. Licenciatura en Biología (UNAM), Doctorado en Ecología (Univ. Uppsala) y Especialidad en Desarrollo Sustentable. Su especialidad es la ecología de los ecosistemas costeros- playas, dunas y humedales y el desarrollo sustentable de las comunidades asentadas en la costa. Las principales aportaciones han sido en el conocimiento de la flora y del funcionamiento de estos ecosistemas, los usos y recursos que los pobladores obtienen de ellos, los servicios ambientales que proveen a la sociedad, las causas de degradación y los mecanismos para su restauración. Ha trabajado con comunidades locales en la organización de proyectos productivos sustentables que permiten a las comunidades mejorar su organización y sus ingresos. Recibió el Premio Estatal al Mérito Ambiental (Secretaría de Medio Ambiente de Veracruz), el Premio al Mérito Ecológico (SEMARNAT) y Reconocimiento al Mérito Ecológico (Sociedad Científica Mexicana de Ecología). 

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Lagunas costeras y manglares en el Golfo de México: ¿En boca cerrada no entran peces?

Por: Jorge López-Portillo, Gabriela Vázquez y Ana Laura Lara-Domínguez

Las lagunas costeras tienen bocas abiertas de conexión con el mar o que se abren y cierran intermitentemente. Con la boca cerrada, el agua de escorrentía incrementa la inundación y disminuye la salinidad. Con la boca abierta, el nivel del agua en la laguna es similar al del mar y se forma un gradiente salino de la boca hacia el interior de la laguna. En lagunas asociadas a ríos más caudalosos, la boca permanece abierta y las salinidades son menores que en las lagunas con boca intermitente.

Con base en el análisis de cuatro lagunas en Veracruz (Fig. 1), concluimos que los factores que determinaron su calidad del agua son: (1) forma y profundidad de la laguna, que dependen de procesos geomorfológicos; (2) apertura y cierre de las bocas de conexión con el mar, (3) aporte de agua marina y continental a través de arroyos, ríos y escorrentías superficiales y subterráneas, y (4) uso del suelo (López-Portillo et al., 2017).

Figura 1. Ubicación y tamaño relativo de las lagunas costeras estudiadas a lo largo de la costa del estado de Veracruz. (a) Chica y Grande, (b) La Mancha, (c) Sontecomapan, (d) El Ostión. La escala en la Figura 1a aplica para las 4 lagunas.

Por brevedad, analizaremos dos lagunas contrastantes: La Mancha es relativamente pequeña (2.4 km2; Fig. 1b). Tiene al norte una boca efímera de conexión con el mar y al norte y sur cuenta con flujos de agua subterráneos y superficiales. Sontecomapan, tiene forma irregular (Fig. 1c) y ocupa 9.5 km2. Su boca permanentemente abierta se conecta al mar por un canal sinuoso y cuenta con la descarga de tres ríos y flujos subsuperficiales.

En la laguna de La Mancha, cuando la boca se abre en secas, se forma un gradiente de salinidad por la mezcla de agua del mar y agua dulce; en lluvias, con la boca cerrada, el aporte de agua dulce en los extremos norte y el sur atrapa temporalmente el agua salina en la parte central (Fig. 2a, izquierda) hasta que se diluye. En Sontecomapan, con la boca abierta todo el año, hay un gradiente estable de salinidad de norte a sur, aunque, por la forma de la laguna, la salinidad es mayor en una ensenada interna rodeada por manglar (Fig. 2a, derecha).

Figura 2. Distribución en el agua superficial de (a) salinidad, (b) taninos, y (c) amonio en las temporadas de secas y de lluvias en la laguna de La Mancha y Sontecomapan.

Hay también gradientes discontinuos por vegetación y conformación de las lagunas. Por ejemplo, los taninos y el amonio al sur de La Mancha están asociados a las descargas de un río y a la cobertura de manglar (Figs. 1b, 2b), pero hay menos taninos en el norte, arriba de la constricción central de la laguna  (Fig. 2b,c). En lluvias, el amonio diluido en las aguas subsuperficiales se concentra en la parte noroeste (Fig. 2c). En Sontecomapan, la cantidad de taninos en secas abarca casi toda la laguna, pero es mayor hacia el oeste. En lluvias hay más taninos en el oeste y en la ensenada al este, con mayor salinidad y cobertura de manglares (Fig. 1, Fig. 2b). En secas, el patrón de distribución del amonio es similar al de salinidad, pero en lluvias, los sitios puntuales de emisión de agua dulce y amonio están en el oeste y en la ensenada más estrecha del sureste de la laguna (Fig. 2c).

Debemos oponernos a la intervención en las lagunas sin estudios previos de factibilidad. En La Mancha, ocasionalmente se propone a los pobladores locales que, para incrementar la pesca, debe mantenerse la boca abierta con escolleras. Es falso; ocasionaría muerte masiva de manglares milenarios al reducir dramáticamente el número de días de inundación y aumentar la permanencia del agua de mar (Martínez et al., 2012). Con la excusa de que no había peces porque la laguna estaba azolvada, en Sontecomapan se dragó un canal al interior de la laguna, y el material extraído, que databa de al menos 5,000 años, se depositó sobre la barra costera. Además, se construyeron espigones que afectaron el perfil costero y causaron daño a la propiedad de los pobladores locales.

Referencias

  • López-Portillo, J., Lara-Domínguez, A. L., Vázquez, G., Aké-Castillo, J. A. 2017. Water quality and mangrove-derived tannins in four coastal lagoons from the Gulf of Mexico with variable hydrologic dynamics. Journal of Coastal Research 77, 28-38.
  • Martínez, M. L., Vázquez, G., López-Portillo, J., Psuty, N. P., García-Franco, J. G., Silveira, T. M., Rodríguez-Revelo, N. A. (2012). Dinámica de un paisaje complejo en la costa de Veracruz. Investigación Ambiental Ciencia y Política Pública, 4(2): 151-160.

Reseña de los autores

Jorge López Portillo Guzmán. Investigador Titular C del Instituto de Ecología, A.C. (INECOL), Xalapa, Veracruz (jorge.lopez.portillo@inecol.mx). Biólogo por la Facultad de Ciencias de la UNAM y Doctor en Ecología por la UACPyP-CCH, UNAM. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores Nivel 3. Con estudiantes, técnicos y colegas realiza investigaciones en manglares que van desde la ecofisiología hasta la ecología de comunidades, la restauración y el manejo. Coordinó el proyecto de monitoreo de manglares a largo plazo en Veracruz, apoyado por CONABIO. Desde 2011, trabaja en un proyecto de restauración hidrológica en los manglares de Laguna de Tampamachoco, Tuxpan, apoyado por CONABIO, UNIDO y CONAFOR. Es miembro correspondiente de la Botanical Society of America, fue presidente de la Sociedad Científica Mexicana de Ecología, A.C. (SCME) y Coordinador General del Comité Nacional de Humedales de CONANP, del que todavía sigue formando parte.

Gabriela Vázquez. Investigadora Titular C del Instituto de Ecología, A.C. (INECOL) Xalapa, Veracruz (gabriela.vazquez@inecol.mx). Estudió la carrera de Biología en la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas (ENCB) del Instituto Politécnico Nacional. Obtuvo la Maestría y el Doctorado en Ciencias en Ecología también en la ENCB. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores Nivel 2. Su línea de investigación es en ecología de sistemas acuáticos que incluyen lagos volcánicos, ríos tropicales y sistemas lagunar-estuarinos. Como organismos indicadores del estado de conservación de los ecosistemas acuáticos estudia al fitoplancton y al periliton. Su producción científica incluye artículos internacionales y nacionales, capítulos de libro y artículos de divulgación. Ha dirigido tesis de licenciatura, maestría y doctorado en Eco­logía.

Ana Laura Lara-Domínguez. Investigadora Titular A del Instituto de Ecología, A.C. (INECOL), Xalapa, Veracruz (ana.lara@inecol.mx). Bióloga de la Facultad de Ciencias y Maestra en Ciencias del Mar, UACPyP-CCH, UNAM. Obtuvo el Doctorado en Oceanografía y Ciencias Costeras en la Universidad Estatal de Luisiana. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores Nivel 1. Su línea de investigación es en restauración ecológica de sistemas de manglar, ecología y manejo de sistemas costeros y ecología de comunidades de peces. Su producción científica incluye artículos internacionales y nacionales, capítulos de libro y artículos de divulgación. Ha dirigido y codirigido tesis de licenciatura y maestría.

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Carbono almacenado en los suelos de los humedales del Golfo de México: el oro negro desconocido y en peligro de desaparecer

Por: María Elizabeth Hernández Alarcón

Red de Manejo Biotecnológico de Recursos.
Instituto de Ecología A.C.
elizabeth.hernandez@inecol.mx

Los humedales son zonas de transición entre ecosistemas terrestres y acuáticos, que se caracterizan por tener el suelo inundado o saturado de agua por largos periodos que permiten el crecimiento de vegetación adaptada a vivir bajo dichas condiciones. Los humedales costeros se forman con la entrada de agua de mar a los estuarios y lagunas, formando un gradiente de humedales salinos, salobres y de agua dulce. Dicho gradiente inicia con los pastos marinos y continúa hacia dentro con los humedales salobres como los manglares, y tierra adentro se encuentran los humedales de agua dulce como las selvas y los palmares inundables, seguidos de los humedales herbáceos que pueden tener vegetación de hojas anchas llamados popales o plantas con hojas alargadas llamados carrizales, tulares y juncales (Figura 1). Este gradiente de humedales costeros es típico y se puede encontrar en la línea costera tropical húmeda de México, incluidas las áreas del Golfo de México.

Los humedales ocupan solo entre el 4 y el 6% de la superficie de la tierra; sin embargo, se consideran de suma importancia globalmente por su potencial para almacenar carbono. Dicha capacidad se debe a la alta productividad de la vegetación de los humedales, que captura el bióxido de carbono CO2 atmosférico y lo convierte en carbono orgánico mediante la fotosíntesis. Cuando los residuos de las plantas llegan al suelo, éstos se descomponen lentamente debido a las condiciones anaerobias que predominan en los suelos inundados, favoreciendo la acumulación de materia orgánica semi- descompuesta llamada turba.

Los manglares del Gofo de México en distintas regiones de Veracruz y Tabasco almacenan de 180 a 829 Mg C ha-1, las selvas inundables de 601 a 3023 Mg C ha-1 y los humedales herbáceos de 350 a 1103 Mg C ha-1 (Figura 2). El promedio del carbono almacenado en los ecosistemas terrestres mexicanos es de 62.5 Mg C ha-1 (Bezaury-Creel, 2009). En este contexto, los mangales del Gofo de México almacenan de 2.9 a 13.3 veces más carbono que los sistemas terrestres y los humedales de agua dulce (selvas inundables y humedales herbáceos) de 5.6 a 49 veces más carbono que los ecosistemas terrestres. Dicha comparación debe de tomarse con cautela, ya que el área de los humedales es menor que la de los ecosistemas terrestres. Sin embargo, es un hecho que las reservas de carbono en los humedales de agua dulce son altas y que dichos ecosistemas han sido ignorados en su función como sumideros de carbono a nivel nacional. Los manglares son el único tipo de humedal que está protegido en México. Sin embargo, los humedales de agua dulce no lo están y son los que más área ocupan en el país y frecuentemente tienen más carbono almacenado en sus suelos. Es importante mencionar que cuando los humedales son drenados, el carbono semi- descompuesto en sus suelos, se oxida fácilmente a CO2, regresando a la atmosfera, convirtiéndose en fuente y no sumideros de carbono. Por otro lado, cuando los humedales se convierten a potreros inundables, el cambio del tipo de vegetación y la compactación del suelo altera el equilibrio de las comunidades de bacterias metanogénicas y metanotróficas incrementando la emisión de metano que es un potente gas de efecto invernadero. De allí la necesidad de contar con políticas públicas que impulsen la conservación de los humedales para que sigan siendo sumideros de carbono y ayuden a mitigar el calentamiento global.

Referencias

  • Bezaury-Creel J. E. 2009. El Valor de los Bienes y Servicios que las Áreas Naturales Protegidas Proveen a los Mexicanos. The Nature Conservancy Programa México – Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas. México.pp.1-32

Reseña de la autora

María Elizabeth Hernández Alarcón. Licenciada en Química Farmacéutica Biológica por la Universidad Veracruzana, Maestra en Ciencias en Biotecnología por el Instituto Tecnológico de Veracruz y Doctora en Ciencias Ambientales por la Universidad del Estado de Ohio, USA. Actualmente es Investigador Titular B de la Red de Manejo Biotecnológico de Recursos del instituto de Ecología con 25 años de antigüedad en esta institución. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores SNI, Nivel 1, su línea de investigación es la Ingeniería Ecológica y Biogeoquímica de humedales. Investiga la captura de carbono y emisión de gases de efecto invernadero en humedales naturales y diseña humedales construidos para el tratamiento de aguas, la producción de flores y energía limpia a través de la producción de bioelectricidad en dichos sistemas. Autor de diversas publicaciones a nivel nacional e internacional, responsable de proyectos con financiamiento de CONACYT, SEMARNAT entre otros y ha formado estudiantes de Doctorado, Maestría y Licenciatura

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Humedales costeros: centinelas de la salud de las cuencas

Por: Hugo López Rosas

Academia de Desarrollo Regional Sustentable
El Colegio de Veracruz
Carrillo Puerto 26, Zona Centro, Xalapa 91000, Veracruz
hugo.loper@gmail.com

Los humedales costeros del Golfo de México son mucho más extensos que los del Pacífico en el territorio mexicano. Esto es debido a la presencia de cuencas extensas por las que se arrastra una gran cantidad de sedimentos que se depositan continuamente en las partes más bajas del terreno: las costas. Sin embargo, cuando se interrumpe el flujo de sedimentos, como ha ocurrido por la construcción de diques en el río Misisipí (Meade y Moody, 2010), se corre el riesgo de la pérdida de superficies de humedales costeros. Además, por su ubicación geográfica, los humedales son vertedero temporal o permanente, no sólo de sedimentos, sino de una gran cantidad de residuos transportados por el agua de forma visible (p. ej., residuos sólidos como plásticos –Figura 1) o invisible (p. ej., nutrientes, plaguicidas, metales, medicamentos, hormonas, etc.). Los humedales costeros tienen influencia marina de forma directa (entrada de agua salina) o indirecta (niveles de agua influenciados por mareas) y sus entradas de agua dulce son de forma superficial (precipitación, inundación por desbordamiento de ríos), o subterránea (Neri-Flores et al., 2019). La entrada de agua subterránea es de forma permanente y continua (Yetter, 2004); mientras que la entrada superficial es en forma de pulsos.

Figura 1. Depósito de residuos sólidos en humedales costeros de Tamiahua, Veracruz. Algunos residuos, como los plásticos, son vertidos en los cauces de agua, donde son arrastrados a las partes más bajas hasta terminar en los humedales costeros.

Por lo descrito arriba, los humedales costeros son ecosistemas que funcionan como centinelas del manejo de la cuenca. Por ejemplo, cuando se implementan nuevos distritos de riego en las partes alta o media de las cuencas hidrológicas para el mantenimiento de campos de cultivo, disminuye la cantidad de agua que llega a la cuenca baja, donde están los humedales costeros, provocando su desaparición o la reducción de su extensión. Cuando disminuye la cantidad de agua que llega por gravedad a la costa, los espejos de agua también se reducen porque son reemplazados por la planta acuática Typha domingensis (conocida en México como tule o enea), esto ocurre porque disminuye la profundidad de la columna de agua permitiendo que las raíces de la planta se fijen al fondo. Otra situación muy común que ocurren en los humedales es la saturación de nutrientes por el exceso de fertilizantes empleados en los campos de cultivo. Cuando la columna de agua se satura de nutrientes, como nitrógeno o fósforo, las poblaciones de plantas acuáticas flotantes, como el lirio acuático (Eichhornia crassipes) o la lechuga de agua (Pistia stratiotes), aumentan de forma explosiva llegando a remplazar lo que antes era un lago con un extenso espejo de agua, por un nuevo ecosistema dominado por plantas flotantes. En ambos ejemplos, el problema de fondo no son las plantas, no se puede considerar una invasión biológica porque no son plantas que hayan roto una barrera geográfica y estén creciendo en una región diferente a donde se originaron. En el primer ejemplo el problema es la extracción excesiva de agua en la cuenca, en el segundo ejemplo el problema es el uso excesivo de fertilizantes. Ambos ejemplos pueden agravarse si hay deforestación en la cuenca, ya que esta aumenta la cantidad de sedimentos que son arrastrados hacia los humedales durante la época de lluvias, provocando el azolvamiento y gradual desaparición de los humedales costeros.

En el presente estudio se pretendió resaltar la importancia de la investigación en humedales costeros, que incluya el monitoreo de hidrófitas, las entradas de agua dulce y su calidad, el aporte de sedimentos, como una herramienta indispensable para la identificación de indicadores bióticos y abióticos del estado de salud de la cuenca y, con base en esto, tomar las mejores decisiones para un manejo integral.

Referencias

  • Meade, R.H. y J.A. Moody. Causes for the decline of suspended–sediment discharge in the Mississippi River system, 1940–2007. Hydrological Processes 24:35-49. 2010.
  • Neri-Flores, I., P. Moreno-Casasola, L. A. Peralta-Peláez y R. Monroy. Groundwater and River Flooding: The Importance of Wetlands in Coastal Zones. Journal of Coastal Research 92:44-54. 2019.
  • Yetter, J.C. Hydrology and Geochemistry of Freshwater Wetlands on the Gulf Coast of Veracruz, Mexico. Tesis de Maestría, Universidad de Waterloo. 2004

Reseña del autor

Hugo López Rosas es biólogo egresado de la Facultad de Ciencias de la UNAM. Hizo un doctorado en ciencias (Ecología y Manejo de Recursos Naturales) en el INECOL. Es profesor-investigador de tiempo completo en El Colegio de Veracruz donde es miembro de la Academia de Desarrollo Regional Sustentable. Su línea de investigación es la ecología de ecosistemas costeros tropicales, con énfasis en las relaciones agua-suelo-planta y el efecto de disturbios. Ha impartido cursos de licenciatura, maestría y doctorado sobre Manejo de Recursos Naturales, Ecología de Humedales, Restauración de Humedales, Métodos Estadísticos Multidimensionales, Métodos de Diagnóstico socio-ambiental. Ha ejecutado proyectos sobre restauración de humedales, conectividad hidrológica de humedales-manglares y dinámica de la vegetación de humedales. Es autor/coautor de 16 artículos de investigación y 24 capítulos de libro sobre ecología y restauración de ecosistemas costeros .

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Opresión costera en Veracruz

Por: Marisa Martínez

Instituto de Ecología, A.C., Red de Ecología Funcional. marisa.martinez@inecol.mx

La opresión costera es un proceso en el cual la distribución y permanencia de los ecosistemas costeros se ven amenazadas debido a la combinación de dos fenómenos que ocurren en el océano y en el continente. Por un lado, el incremento en el nivel del mar y la mayor intensidad y frecuencia de tormentas, productos del cambio climático, pueden inducir procesos de erosión crónica, que son acelerados e inusuales. La respuesta esperada frente a la nueva línea de costa, combinada con cambios en la distribución de zonas inundables y la intrusión salina, es la migración tierra adentro de las especies y ecosistemas costeros. Sin embargo, por otro lado, esta migración puede verse interrumpida por la presencia de infraestructura humana (ciudades, carreteras, diques) a lo largo de las costas. Cuando esto ocurre, se dice que existe un proceso de opresión costera. En pocas palabras, los hábitats costeros desaparecen en presencia de la opresión costera (Figura 1). Estudios recientes han revelado que este fenómeno es muy frecuente a nivel mundial, y México no es la excepción.

Figura 1. Cuando ocurre un proceso de opresión costera se pierde el hábitat de los ecosistemas naturales. En la foto se observa que no existe espacio entre el hotel y el océano (Foto: M. Martínez)

Uno de los estados con un creciente riesgo a un proceso de opresión costera es Veracruz. Las costas de Veracruz se extienden a lo largo de 745 km y son de alta relevancia ecológica, social y económica. Contienen una gran diversidad de ecosistemas, que incluyen arrecifes coralinos, pastos marinos, dunas costeras, manglares y lagunas costeras. La población humana y las actividades económicas también son importantes. El 27% de la población estatal (alrededor de dos millones de personas) viven a menos de 20 km de la costa y la quinta parte de las ciudades son costeras. Dos de los puertos comerciales más grandes del país están ubicados en Veracruz y además, el turismo de sol y playa es una actividad económica fuerte.

Recientemente se han hecho estudios para analizar el riesgo que tienen las costas veracruzanas de estar expuestas a una opresión costera. Se exploraron diversos aspectos que pueden inducir la ocurrencia de este fenómeno: a) erosión de la línea de costa; b) riesgo de inundación por incremento en el nivel del mar, así como por tormentas; c) presencia de ciudades y destinos turísticos (Figura 2). Por último, se analizó el efecto que la opresión costera podría tener sobre la distribución de dos especies de plantas que son endémicas de las dunas costeras de México.

Figura 2. La opresión costera es el resultado de varios fenómenos: incremento de intensidad y frecuencia de tormentas; inundaciones y erosión, combinados con alto impacto de las actividades humanas. (Fotos públicas, excepto urbanización: M. Martínez)

Los resultados indican que la erosión en las costas veracruzanas ocurre de manera heterogénea, con zonas de pérdida muy acelerada de línea de costa y otras mucho más estables. Las zonas donde está ocurriendo una erosión acelerada también están expuestas a inundaciones severas y que además coinciden con la presencia de ciudades y destinos turísticos, como son el Puerto de Veracruz y alrededores, Alvarado y Coatzacoalcos. Lo anterior indica que, justamente aquí es donde el riesgo de opresión costera es mayor. Por último, se ha encontrado que la distribución de las dos especies vegetales disminuiría entre el 2 y el 15% para Palafoxia lindenii (clavelillo de arena), y un 6 y 28% en el caso de Chamaecrista chamaecristoides (lenteja de playa) (Figura 3).

          Figura 3. El clavelillo de arena (Palafoxia lindenii) y la lenteja de playa (Chamaecrista chamaecristoides) son dos plantas endémicas de las dunas costeras de México, que pueden verse amenazadas por la opresión costera (Fotos: M. Martínez)

El diagnóstico sobre la opresión costera en Veracruz muestra la necesidad de tomar acciones para contrarrestar este fenómeno. Por ejemplo, el proceso de urbanización debe ser organizado e implementarse sobre zonas adecuadas para ello, que no estén expuestas a las inundaciones ni a la erosión. Es necesario evitar la construcción masiva (y muchas veces innecesaria), de diques y escolleras a la que actualmente se enfrentan las costas veracruzanas y que inducen en muchos casos una erosión crónica. Además, se deben restaurar y rehabilitar los ecosistemas naturales que estén deteriorados, manteniendo, al menos, las especies clave de los ecosistemas. Por último, es recomendable implementar esquemas de protección de las costas basadas en ecosistemas. 

Referencias

  • Martínez, M.L., Mendoza-González, G., Silva-Casarín, R., E. Mendoza-Baldwin. 2014. Land use changes and sea level rise may induce a “coastal squeeze” on the coasts of Veracruz, Mexico. Global Environmental Change 29:180-188.
  • Lithgow, D., Martínez, M.L., Gallego-Fernández, J.B., Silva, R., D.L. Ramírez-Vargas. 2019. Exploring the co-occurrence between coastal squeeze and coastal tourism in a changing climate and its consequences. Tourism Management 74: 43-54.
  • Silva, R., Martínez, M.L., van Tussenbroek, B., Guzmán-Rodríguez, L.O., Mendoza, E., J. López-Portillo. 2020. A framework to manage coastal squeeze. Sustainability 12: 1-20.

Reseña de la autora

Marisa Martínez
Investigadora Titular C, Instituto de Ecología, A.C. (INECOL), Xalapa, Ver. (marisa.martinez@inecol.mx)
Bióloga y Doctora en Ecología y Ciencias Ambientales por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).
Es investigadora en la Red de Ecología Funcional en el Instituto de Ecología A.C., un Centro Público de Investigación perteneciente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT). Sus estudios se enfocan en ecosistemas costeros, básicamente las playas y dunas costeras, y buscan la comprensión de procesos ecológicos, la restauración, así como el análisis de los servicios ecosistémicos que aportan la sociedad, tal como la protección contra el impacto de tormentas basada en ecosistemas. Ha publicado una centena de artículos científicos, 16 libros y 20 capítulos de libro. Participa en el proyecto CEMIE-Océano, donde es la responsable de la coordinación del proyecto Ecología e Integración con el Ambiente, que tiene por objetivo mitigar los posibles efectos en el ambiente que puede llegar a tener la generación de energía eléctrica a partir del océano. 

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En la búsqueda de soluciones a los retos del Golfo de México

Por: Debora Lithgow

Red de Ambiente y Sustentabilidad – Instituto de Ecología, A.C.
INECOL; debora.lithgow@inecol.mx

En las últimas décadas, la calidad de vida en las comunidades costeras del Golfo de México se ha visto afectada severamente por eventos extremos y el deterioro ambiental. Una respuesta podría ser invertir en recuperar ecosistemas costeros y marinos. En este sentido, el Panel de Alto Nivel para una Economía Oceánica Sostenible ha señalado que este tipo de intervenciones provee beneficios equivalentes a cinco veces el valor de la inversión. Por lo tanto, en el Golfo de México, las soluciones basadas en la naturaleza podrían considerarse como una inversión estratégica para favorecer la recuperación, equitativa e inclusiva, tras la pandemia y de frente al Cambio Climático.

Aunado a lo anterior, la década 2021-2030 fue denominada por la ONU como la década de la acción para cumplir con los Objetivos de Desarrollo Sostenible. En esta década, todos los países firmantes se comprometieron a impulsar estrategias que se conviertan en soluciones a los retos actuales. Uno de estos retos es lograr la gestión del riesgo costero que incluye procesos crónicos, como la erosión de playas, y súbitos como las erosiones e inundaciones asociadas a eventos extremos. Actualmente, la inversión enfocada en disminuir el riesgo costero es considerada una acción prioritaria a nivel global. Para ello, es necesario transitar de medidas reactivas como la ayuda humanitaria después de un desastre hacia soluciones integrales que permitan la reducción de los daños e incrementen la resiliencia tanto de los ecosistemas como de las comunidades. Debido a que la infraestructura de protección tradicional ha demostrado no siempre ser adecuada, otras opciones como la infraestructura verde costera están siendo implementadas.

Las Soluciones Basadas en la Naturaleza (SbN), como la infraestructura verde, han ganado fuerza en este siglo porque proveen un abanico de acciones para proteger, manejar y restaurar sistemas, tanto naturales como modificados, que a su vez ayudan a solucionar desafíos sociales (UICN, 2020). Este enfoque podría funcionar en el Golfo de México donde se enfrentan retos ecológicos y sociales simultáneamente que se retroalimentan entre sí. Por ejemplo, la necesidad de: reducir el riesgo de desastres como las inundaciones de 2020, incrementar la capacidad de adaptación de las comunidades costeras a los efectos del Cambio Climático; y disminuir la pérdida de biodiversidad derivada de la degradación de los ecosistemas.

El Golfo de México es una de las regiones más estudiadas del país y se ejecutan esfuerzos de conservación, restauración y monitoreo desde el siglo pasado. La información base, experiencia y capacidad técnica son ventajas que se pueden aprovechar para el co-diseño y co-implementación, con las comunidades, de proyectos SbN. También, al reconocer que la solución de los retos sociales, además de los de conservación, son prioridad de los proyectos a implementar, podría incrementar la disponibilidad a participar e invertir en los mismos (Figura 1).

Figura 1. Los desafíos que enfrenta el Golfo de México pueden resolverse aprovechando los recursos técnicos de la región a través de la inversión en Soluciones basadas en la Naturaleza.

La crisis de salud actual ha resaltado la importancia de tomar decisiones oportunas basadas en el conocimiento disponible, la importancia del monitoreo cuidadoso y de la capacidad de adaptar las medidas tomadas conforme más evidencia es recabada. Este proceso de identificar, priorizar y actuar rápidamente no es algo nuevo en circunstancias que ponen en riesgo la supervivencia humana inmediata. Sin embargo, las decisiones para resolver otras crisis son mucho más lentas, aunque exista evidencia suficiente de que comprometen nuestra supervivencia a largo plazo (como los efectos del cambio climático). Uno de muchos motivos es nuestra tendencia a ignorar situaciones abrumadoras. Si acompañamos nuestros hallazgos sobre la crisis ambiental actual con propuestas concretas que reconozcan los alcances de esfuerzos a distintas escalas (individuales, comunidad, etc.) podría incrementar la disponibilidad a participar en la co-generación de soluciones.

Referencias

  • Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN). 2020. Estándar global de la UICN para soluciones basadas en la naturaleza. Primera edición. ISBN: 978-2-8317-2060-9.

Reseña de la autora

Debora es Investigadora de la Re de Ambiente y Sustentabilidad en el INECOL. Antes de ello, fue Investigadora posdoctoral en el Instituto de Ingeniería de la UNAM por tres años y en la Universidad de Sevilla por dos años. Es bióloga egresada de la UAM-X con Maestría en Ecología y Doctorado en Manejo de Recursos Naturales. Su línea de investigación se enfoca en el diseño de estrategias de manejo, con un enfoque basado en ecosistemas, para favorecer la recuperación de la resiliencia de los sistemas costeros y los servicios provistos por los mismos. Por lo anterior, se ha especializado en sistemas de toma de decisiones, restauración e infraestructura verde. En estos temas ha colaborado con diferentes instituciones nacionales e internacionales, tanto gubernamentales como académicas para el diseño de proyectos de manejo y planeación que favorezcan la adaptación de las comunidades costeras a los efectos del Cambio Global.
Página personal: http://inecol.mx/personal/index.php/ambiente-y-sustentabilidad/223-dra-debora-lithgow

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