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Olas, huracanes, erosión, diseño de ecosistemas y adaptación basada en naturaleza

Las dinámicas erosivas son procesos complejos en los que interviene un sinnúmero de factores. Los principales episodios erosivos se producen en condiciones de alta energía del oleaje como las que ocurren durante los primeros meses del año por la influencia de los vientos alisios, o durante eventos de mar de leva asociados con frentes fríos o tras el paso de huracanes en la segunda mitad del año.


A pesar de que los huracanes se mueven a cientos de kilómetros de la costa continental colombiana, llegan a incrementar el oleaje cerca a la costa, así, ecosistemas como manglares y formaciones coralinas disminuyen la energía del oleaje donde están presentes.


En periodos de baja energía las costas pueden llegar a recuperarse, siempre y cuando haya una disponibilidad y transporte adecuado de sedimentos que lo permita.  La construcción de represas en las cuencas altas de los ríos y de pequeñas en las cuencas bajas con fines agropecuarios sumado a la extracción de arena del lecho de los ríos para construcción y el desarrollo de defensas costeras, espolones y rompeolas, con pocas consideraciones técnicas han afectado la disponibilidad de sedimentos en las costas.


Mediciones satelitales sugieren que en las últimas décadas la altura de las olas de mayor energía se ha incrementado en varias regiones del globo, incluyendo el mar Caribe2, lo cual indicaría que la energía erosiva estaría aumentando. A esto se suma la elevación del nivel del mar y la degradación de ecosistemas como manglares y formaciones coralinas, los cuales contribuyen a exacerbar la erosión.


Puedes leer: Barreras de coral y manglares protegen de huracanes y tsunamis.
 

Aunque anecdótica o intuitivamente los investigadores de manglares y las comunidades que dependen de ellos les han dado a estos ecosistemas un rol importante en la protección costera, hasta ahora no se tenía claro en qué nivel lo hacían.


Una investigación doctoral3 del grupo de Modelación de Ecosistemas Costeros de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Caribe, con apoyo de la UNAL Sede Medellín y el Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras José Benito Vives de Andréis (Invemar), encontró que los manglares disminuyen las tasas de erosión entre 3 y 15 veces en comparación con sitios carentes de vegetación. Incluso los manglares pueden generar progradación, es decir ganarle terreno al mar, en condiciones de baja energía del oleaje. ¿Cómo lo consiguen? Esta investigación demuestra que son múltiples las vías de disipación del oleaje y mitigación de la erosión.
 

Los manglares


Las raíces aéreas de los manglares generan resistencia al movimiento del agua, lo cual disminuye la altura de las olas. Además, la deposición de sedimentos propiciada por los manglares genera profundidades del agua más someras que inducen el rompimiento de las olas a mayor distancia de la línea costera: los cambios abruptos del nivel del suelo presentes en el borde de algunos manglares generan reflexión del oleaje, y los organismos adheridos a las raíces y al suelo –como ostras y caracoles– generan fricción, un mecanismo de disipación del oleaje similar al de las formaciones coralinas.


En el Caribe colombiano, olas pequeñas a moderadas (0,02 - 0,35 m) disminuyen entre 5 y 39 % por metro desplazado dentro de manglares. Tras la reducción de la energía del oleaje, los sedimentos más livianos transportados por olas o corrientes se depositan con mayor facilidad, y la probabilidad de que los sedimentos en el lecho del suelo se vuelvan a suspender, disminuye.

Incluso frente a olas altamente energéticas mayores a 5 m –como las del huracán Iota que azotaron la isla de Providencia en noviembre de 2020– los manglares también generarían amortiguación.


Un estudio realizado en 22 países que sufrieron el impacto de ciclones mostró que la actividad económica se redujo menos y la recuperación económica fue más rápida en aquellos que presentan bandas más extensas de manglares desde la línea costera4. En Estados Unidos, estudios de modelación indican que la presencia de manglares ahorró 1,5 billones de dólares en daños durante el paso del huracán Irma en 2017, por lo que numerosos condados en la Florida que tienen manglares podrían disminuir sus pagos en seguros5.


Puedes ver: ¿Qué es la erosión costera y cómo afecta la mano del hombre en su aparición?.
 

Si los páramos son de los ecosistemas más estratégicos para la Región Andina, los manglares lo son para las regiones Caribe y Pacífico, agregando también las formaciones coralinas para la primera.
 

La conservación de los manglares es fundamental para asegurar una mayor resiliencia de las zonas costeras.


Sin embargo, el relleno de ciénagas, la conversión de zonas manglar en áreas de agricultura o ganadería, la construcción de puertos y carreteras, los eventos fuertes del fenómeno de El Niño y la tala, históricamente han generado afectaciones a los manglares del país.
 

Propuestas de conservación


La tendencia mundial apunta a combinar ingeniería y ecología en el desarrollo de infraestructuras para minimizar los impactos en los ecosistemas, así como en la restauración y el diseño de ecosistemas generadores de beneficios específicos o múltiples: protección costera, ecoturismo, captura de carbono y producción pesquera. Los esquemas de construir con la naturaleza “building with nature” de los holandeses o de generar defensas costeras vivas “living shorelines” en Estados Unidos o la noción de “adaptación basada en la naturaleza” que promueve la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN) buscan precisamente eso6.


En Colombia, debemos empezar a desarrollar estas iniciativas. El estudio desarrollado por la UNAL arroja varias claves para la generación de iniciativas de adaptación basadas en manglares, entre ellas: construirlas en zonas donde estos ecosistemas puedan realmente establecerse (zonas intermareales con energía del oleaje baja a moderada); considerar criterios de planeación ecológicos (ecología restauración) e ingenieriles (rehabilitación hídrica, modelación de oleaje y del transporte de sedimentos); utilizar especies del género Rhizophora, que son las que generan mecanismos más fuertes de disipación; aprovechar o generar elevaciones del nivel del suelo presentes en algunos manglares y favorecer a organismos como ostras y caracoles.

Aunque los manglares disminuyen la energía de las olas y mitigan la erosión también se ven afectadas por esta. Por ejemplo, en el delta del río Sinú (Córdoba) se pierden por erosión alrededor de 2.9 ha de manglar por año. En otras regiones del país, como en el complejo de la Ciénaga Grande de Santa Marta o en la Ciénaga de Mallorquín en Barranquilla, también se presentan pérdidas de manglar por el fuerte oleaje y seguramente por las alteraciones en las dinámicas de transporte de sedimentos generadas por el tajamar del río Magdalena.
 

En Providencia, tras el paso del huracán Iota, los manglares fueron fuertemente afectados con defoliación y volcamiento de algunos árboles, y sin embargo mostraron gran resiliencia ya que las hojas de dos especies de tres especies de manglar presentes en la isla rebrotaron rápidamente.
 

La adaptación costera también involucra la restauración de ecosistemas y de las dinámicas de sedimentos donde se hayan perdido o afectado, y desarrollar donde se requiera iniciativas que combinan estructuras de defensa duras y ecosistémicas para generar una mayor resiliencia de las costas al cambio climático. Por esto, el enfoque inter y transdisciplinar de ecología e ingeniería costera será cada vez más relevante y demandado.
 

Consulta aquí nuestro especial: Voces y lecciones desde el Archipiélago.


Material de consulta:

  • Morris, R. L., Konlechner, T. M., Ghisalberti, M. y Swearer, S. E. (2018). From grey to green: Efficacy of eco‐engineering solutions for nature‐based coastal defence. Global change biology24(5), 1827-1842.
  • Sánchez-Núñez, D. A., Bernal, G, y Mancera Pineda, J. E. M. (2019). The Relative Role of Mangroves on Wave Erosion Mitigation and Sediment Properties. Estuaries and Coasts42(8), 2124-2138.
  • Sánchez-Núñez, D. A., Mancera Pineda, J. E. M. y Osorio, A. F. (2020). From local-to global-scale control factors of wave attenuation in mangrove environments and the role of indirect mangrove wave attenuation. Estuarine, Coastal and Shelf Science245, 106926.

 


1 Rangel-Buitrago, N. G., Anfuso, G., y Williams, A. T. (2015). Coastal erosion along the Caribbean coast of Colombia: magnitudes, causes and management. Ocean y Coastal Management, 114, 129-144.

2 Young, I. R., y Ribal, A. (2019). Multiplatform evaluation of global trends in wind speed and wave height. Science, 364(6440), 548-552.

3 Sánchez-Núñez, D. A. (2019). Influence of mangrove structural complexity on coastal erosion control processes and drivers of mangrove ecosystem dynamics. Tesis de Doctorado. Biología línea Biología Marina. Universidad Nacional de Colombia Sede Caribe, Santa Marta.

4 Hochard, J. P., Hamilton, S. y Barbier, E. B. (2019). Mangroves shelter coastal economic activity from cyclones. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(25), 12232-12237.

5 Narayan, S., Thomas, C., Matthewman, J., Shepard, C. C., Geselbracht, L., Nzerem, K. y Beck, M. W. (2019). Valuing the Flood Risk Reduction Benefits of Florida’s Mangroves. The Nature Conservancy.

6 Cohen-Shacham, E., Walters, G., Janzen, C. y Maginnis, S. (2016). Nature-based solutions to address global societal challenges. Gland, Switzerland: IUCN. Xiii+ 97 pp.

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