Por: Marisa Martinez1, Jorge López-Portillo1, Rodolfo Silva2
1 Instituto de Ecología, A.C. Xalapa Ver. 2 Instituto de Ingeniería, UNAM marisa.martinez@inecol.mx; jorge.lopez.portillo@inecol.mx; RSilvaC@iingen.unam.mx
La membrana celular se define como una capa o frontera que separa el interior de las células del exterior. Su función principal es contener, proteger y regular el transporte de sustancias hacia el interior y el exterior de las células. De manera similar a las membranas celulares, se podría decir que los ecosistemas costeros funcionan como una membrana ecológica, ya que se encuentran en el límite entre el ambiente marino y el terrestre, y regulan el flujo de materia y energía entre estos dos grandes biomas. Diferentes ecosistemas, como son los pastos marinos, arrecifes de coral, playas y dunas costeras, marismas, humedales y manglares, actúan como membranas ecológicas (Figura 1). Cada uno tiene un funcionamiento y permeabilidad único. Por ejemplo, los contaminantes y metales pesados son capturados por las plantas y sedimentos de los manglares, de manera que disminuyen el paso hacia los océanos de la contaminación generada en el continente. Por otro lado, las dunas costeras mitigan el impacto hacia el continente de los eventos que ocurren en el océano, como son los efectos asociados a intensas y persistentes tormentas.
El funcionamiento adecuado de los ecosistemas costeros como membranas ecológicas cobra cada vez mayor relevancia dada la creciente población humana ubicada en la costa. De hecho, cálculos recientes indican que, aunque las zonas costeras de baja elevación (a menos de 10 msnm) representan solamente el 2% de la superficie terrestre, concentran el 10% de la población humana mundial. Así, un adecuado flujo bidireccional a través de las membranas ecológicas de la zona costera debe mantener los componentes físicos, químicos y biológicos (Cuadro 1).
La idea de que los ecosistemas costeros funcionan como una membrana ecológica es nueva, aunque hay evidencia previa enfocada en algunos de estos flujos. Ante eventos episódicos, por ejemplo, durante las mareas de tormenta inducidas por huracanes o Nortes los ecosistemas costeros amortiguan parcialmente los efectos devastadores. Asimismo, para procesos crónicos como el aporte de nutrientes y sedimentos, este efecto de membrana es necesario a largo plazo para que otros ecosistemas puedan funcionar.
El papel protector de los ecosistemas naturales actuando como una membrana ecológica se ha estudiado recientemente como una nueva alternativa para el manejo de las zonas costeras (Figura 2). La evidencia es diversa, e incluye observaciones anecdóticas, modelos numéricos, pruebas estadísticas, estudios experimentales y observaciones de campo. Los resultados son contundentes, pero no lineales. Los experimentos de laboratorio muestran que, en presencia de cubierta vegetal, la erosión de la playa y dunas disminuye entre 50 y 64%. Algunos factores importantes para considerar en cuanto a la efectividad de la protección basada en ecosistemas son: (a) La forma de la playa. Una playa con berma se erosiona más fácilmente que una con pendiente suave, aún si ambas cuentan con una cubierta vegetal; (b) Las raíces de las plantas juegan un papel muy importante en la disminución de la erosión, más que la parte aérea; (c) No todas las plantas son igualmente eficientes en la retención de arena y la disminución de la erosión; y (d) es importante poner cuidado en las combinaciones de especies. Algunas agrupaciones de especies son más eficientes que otras. Hasta el momento, la riñonina (Ipomoea pes-caprae) ha resultado ser la especie que más disminuye la erosión en presencia de oleajes de diferente intensidad.
El manejo adecuado de las costas requiere del conocimiento de su funcionamiento integral e interconectado, manteniendo sus diversos tipos de flujo. Pero sobre todo, es importante reducir la presión humana sobre las costas para permitir el funcionamiento adecuado de la membrana ecológica.
Referencias
- Martínez, M.L., Silva, R., López-Portillo, J., Feagin, R.A., Martínez, E. 2020. Coastal Ecosystems as an Ecological Membrane. In: Malvárez, G. and Navas, F. (eds.), Global Coastal Issues of 2020. Journal of Coastal Research, Special Issue 95: 97–101.
- McGranahan, G., Balk, D., Anderson, B. 2007. The rising tide: assessing the risks of climate change and human settlements in low elevation coastal zones. Environment and Urbanization 19(1): 17-37.
- Salgado, K.M., Martínez, M.L. 2017. Is ecosystem-based coastal defense a realistic alternative? Exploring the evidence. Journal of Coastal Conservation. 21: 837-848.
Reseña de los autores
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.
Jorge López Portillo Investigador Titular C, Instituto de Ecología, A.C. (INECOL), Xalapa, Ver. jorge.lopez.portillo@inecol.mx. Biólogo y Doctor en Ciencias por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Es investigador 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). Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores Nivel III. 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, y 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.
Rodolfo Silva Casarín Investigador Titular C, Instituto de Ingeniería, UNAM. RSilvaC@iingen.unam.mx. Biólogo y Doctor en Ciencias por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Ingeniero Civil por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM); Maestría en Ingeniería Oceanográfica por la Universidad de Cantabria (España) y Doctorado en Ingeniería de Costas y Puertos también por la Universidad de Cantabria (España). Desde 1995 ha sido el coordinador del grupo de Costas y Puertos en la UNAM, y desde 2017 es el coordinador general del proyecto CEMIE-Océano (Centro Mexicano para el Estudio de Energías Renovables). Ha publicado 160 artículos científicos, 28 libros, 31 capítulos de libro y 320 memorias de congreso. Tiene más de 100 reportes técnicos producidos para gobiernos locales, ministerios nacionales y compañías privadas en México y en el extranjero.