Las plantas de marisma costera ofrecen una protección significativa frente a las marejadas y las tormentas devastadoras.
Las investigaciones del laboratorio Parson del MIT pueden ayudar a los planificadores costeros a tener en cuenta detalles importantes al planificar proyectos.
Los países deben aprovechar este modelado para restaurar las marismas con plantas específicas en determinadas zonas.
Las plantas de marisma, que son omnipresentes en las costas del mundo, pueden desempeñar un papel importante para mitigar los daños en el litoral a medida que sube el nivel del mar y aumentan las marejadas ciclónicas. Ahora, un nuevo estudio del MIT ofrece más detalles sobre cómo funcionan estos beneficios protectores en condiciones reales, moldeadas por las olas y las corrientes.
El estudio combinó experimentos de laboratorio con plantas simuladas en un gran canal de oleaje junto con modelización matemática. Se publicó en la revista Physical Review — Fluids, en un artículo de la antigua estudiante de doctorado visitante del MIT Xiaoxia Zhang, que actualmente es posdoctorada en la Universidad Tecnológica de Dalian, y de la profesora de ingeniería civil y medioambiental Heidi Nepf.
Ya está claro que las plantas de marisma costera ofrecen una protección significativa frente a las marejadas y las tormentas devastadoras. Por ejemplo, se ha calculado que los daños causados por el huracán Sandy se redujeron en 625 millones de dólares gracias a la amortiguación de la energía de las olas que proporcionaron las amplias zonas de marisma a lo largo de las costas afectadas. Sin embargo, el nuevo análisis del MIT incorpora detalles de la morfología de las plantas, como el número y la separación de las hojas flexibles frente a los tallos más rígidos, y las complejas interacciones de corrientes y olas que pueden llegar desde distintas direcciones.
Este nivel de detalle podría permitir a los planificadores de la restauración costera determinar la superficie de marisma necesaria para mitigar las cantidades previstas de marejada ciclónica o de subida del nivel del mar, y decidir qué tipos de plantas introducir para maximizar la protección.
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“Cuando se visita una marisma, a menudo se observa que las plantas están dispuestas en zonas”, afirma Nepf, quien es catedrática Donald and Martha Harleman de ingeniería civil y medioambiental. “En el borde, tiende a haber plantas más flexibles, porque utilizan su flexibilidad para reducir las fuerzas del oleaje que sienten. En la zona siguiente, las plantas son algo más rígidas y tienen un poco más de hojas”.
A medida que avanzan las zonas, las plantas se vuelven más rígidas, más frondosas y más eficaces para absorber la energía del oleaje gracias a su mayor superficie foliar. El nuevo modelado realizado en esta investigación, que incorporó trabajos con plantas simuladas en el canal de oleaje de 24 metros de longitud del Laboratorio Parsons del MIT, puede permitir a los planificadores costeros tener en cuenta este tipo de detalles al planificar proyectos de protección, mitigación o restauración.
“Si se colocan las plantas más rígidas en el borde, es posible que no sobrevivan, porque soportan fuerzas de oleaje muy elevadas. Al describir por qué la Madre Naturaleza organiza así las plantas, esperamos poder diseñar una restauración más sostenible”, afirma Nepf.
Una vez establecidas, las plantas de marisma generan un ciclo de retroalimentación positiva que ayuda no solo a estabilizar, sino también a acumular estos frágiles terrenos costeros, afirma Zhang. “Al cabo de unos años, los pastos de marisma empiezan a atrapar y retener los sedimentos, y la cota se eleva cada vez más, lo que podría seguir el ritmo de la subida del nivel del mar”, afirma.
La conciencia sobre los efectos protectores de las marismas ha ido en aumento, afirma Nepf. Por ejemplo, los Países Bajos están restaurando marismas perdidas situadas fuera de los diques que rodean gran parte de las tierras agrícolas del país, y han comprobado que la marisma puede proteger los diques de la erosión; la marisma y los diques funcionan juntos de forma mucho más eficaz que los diques por sí solos para prevenir las inundaciones.
Pero la mayoría de estos esfuerzos hasta ahora se han basado en gran medida en planes empíricos de ensayo y error, afirma Nepf. Ahora podrían aprovechar este modelado para saber exactamente cuánta marisma, con qué tipos de plantas, sería necesaria para proporcionar el nivel de protección deseado.
También ofrece una forma más cuantitativa de estimar el valor que aportan las marismas, afirma. “Permitiría afirmar con mayor precisión: ‘40 metros de marisma reducirán el oleaje en esta medida y, por tanto, reducirán el rebase de su dique en esta otra medida’. Alguien podría usar eso para decir: ‘Voy a ahorrar esta cantidad de dinero durante los próximos 10 años si reduzco las inundaciones manteniendo esta marisma’. Podría ayudar a generar cierta motivación política para los esfuerzos de restauración”.
La propia Nepf ya está tratando de incluir algunos de estos hallazgos en los procesos de planificación costera. Forma parte de un panel de profesionales dirigido por Chris Esposito, del Water Institute of the Gulf, que atiende a la costa de Luisiana, azotada por tormentas. “Nos gustaría incorporar este trabajo en las simulaciones costeras que se utilizan para la restauración a gran escala y la planificación costera”, afirma.
“Comprender el proceso de amortiguación del oleaje en humedales con vegetación real es de un valor crítico, ya que es necesario para evaluar el valor de defensa costera de estos humedales”, afirma Zhan Hu, profesor asociado de ciencias marinas de la Universidad Sun Yat-sen, que no participó en este trabajo. “El desafío, sin embargo, reside en la representación cuantitativa del proceso de amortiguación del oleaje, en el que intervienen muchos factores, como la flexibilidad de las plantas, su morfología y las corrientes concurrentes.”
El nuevo estudio, según Hu, “combina de forma acertada los hallazgos experimentales y el modelado analítico para revelar el impacto de cada factor en el proceso de amortiguación del oleaje. … En conjunto, este trabajo supone un paso sólido hacia una evaluación más precisa de la capacidad de amortiguación del oleaje de los humedales costeros reales, necesaria para el diseño y la gestión basados en la ciencia de la protección costera basada en la naturaleza.”
El trabajo contó en parte con el apoyo de la Fundación Nacional para la Ciencia de Estados Unidos y del Consejo de Becas de China.
