Sedimentación en manglarescausas y consecuencias en un microdelta del golfo de Urabá, Caribe colombiano

Resumen

Este trabajo constituye un estudio de la interacción tierra-océano mediada por procesos a la escala del paisaje y la microescala, en la margen oriental del golfo de Urabá. Se ha estudiado la conectividad existente entre procesos físicos (deforestación, cambios en el uso del suelo, transformación del paisaje), químicos (propiedades de las aguas costeras), biológicos (grupos estratégicos: mangles y moluscos) y antrópicos (asentamientos humanos), transversales a la exportación de sedimentos a través del rio Turbo y su acumulación en la franja costera. La hipótesis de trabajo ha sido que existe una influencia de la hidroclimatología local sobre la exportación de sedimentos a través del río Turbo, favorecida por procesos antrópicos como la deforestación y cambios en la cobertura del suelo, que pueden aumentar la exportación y depósito de sedimentos en la franja costera del delta del río homónimo y, afectar al gasterópodo dominante Neritina virginea y al procesamiento de la hojarasca del manglar. Para alcanzar este objetivo se hace inicialmente una breve descripción de algunas de las principales bases teóricas que fundamentan la investigación y una descripción del área geográfica y, posteriormente, se aborda el objetivo principal mediante los siguientes capítulos: A) La influencia de la hidroclimatología local sobre la exportación de sedimentos en el río Turbo (factores naturales y antrópicos). Se hace un análisis de las series de tiempo hidrológicas desde el año 1985 hasta el 2003 y se compara el año 2010 respecto a un periodo anterior de 18 años (datos disponibles). Los resultados sugieren que el periodo seco corresponde a enero y febrero, los meses siguientes presentan lluvias moderadas siendo diciembre un mes de transición húmedo-seco. Los valores anuales muestran una distribución específica (P>0.05) para una estacionalidad lluviosa con picos extremos especialmente en los años 1987, 1993 y 1996-1998, y, de sequía en 1987, 1989, 1990-1992, 1995 y 2000. El rio Turbo presenta un caudal para el año 2010 de 0,16km3/año-1 en su desembocadura y de 0,13 km3 año-1 en la estación Puente El Dos. Los valores de precipitación para el mismo año se articulan con las series de tiempo mensual y anual de la región. Por último, se hace un análisis de las series de tiempo mensuales para la precipitación (mm), el caudal (m3/s) y la exportación de sedimentos (kton/día), a fin de estudiar la dinámica de tal exportación hacia el mar, su relación con el caudal y, entre el caudal y la precipitación, también la responsabilidad de factores antrópicos. Se encontraron variabilidades intra - anuales significativas (ANOVA: P<0.001) ajustadas con la estacionalidad monomodal pluvial. El analisis de las gráficas de doble masa sugieren que hay un efecto antrópico. B) La deforestación y cambios en la cobertura del suelo de la cuenca baja y el delta del río Turbo entre 1960 y 2007 y su influencia en la exportación de sedimentos. Fueron interpretadas aerofotografías e imágenes satelitales de la zona desde el año 1960 hasta 2007 y se analizaron 10 categorías de cobertura. Los resultados muestran que en la cuenca baja del rio Turbo predominan las coberturas antrópicas (63,6 %), las cuales corresponden en su mayoría a cultivos (78,4 %). Las coberturas naturales representan fragmentos de vegetación en estados intermedios de recuperación (rastrojos altos y rastrojos bajos). La tasa de deforestación anual entre 1960-1975 fué de 2,64 %; entre 1975-1986 alcanzó los 5,65 % (estos valores son mayores que el promedio nacional y del Caribe) y, entre 1960-2007 se calcula en 1,36 %. Por el contrario, entre 1986-1994 y 1994-2007, no se produjo una pérdida de cobertura vegetal natural (se presume que la deforestación no fue significativa) ya que en estos periodos hubo una ganancia de las coberturas naturales, entre 0,54 y 0,018 %, respectivamente. Los cambios en el uso del suelo podrían ser en parte los responsables de la aparición de un nuevo delta a partir de los años 60s, área que ha permitido la colonización de manglar. C) Exportación y depósito de sedimentos en la franja costera del delta del río Turbo. Los sedimentos presentan un patrón de distribución norte-sur donde el mayor registro se encuentra en la estación de la desembocadura (222,11 kg/m2), mientras que los menores en el extremo nororiental de la laguna costera (zona de acreción 11,72 kg/m2) y al sur (zona de acreción 3,48kg/m2). Derivado de esto, es posible establecer tres zonas importantes de acumulación: a) desembocadura del río y zona aledaña, b) límite entre la desembocadura y la zona de acreción del delta y, c) la laguna costera bahía El Uno. Estas dos últimas representan un área de encerramiento de material partículado en suspensión posiblemente derivado de la influencia de los vientos y la circulación de las aguas superficiales del golfo. La Exportación Bruta de Sedimentos (Ebs) del río para el año 2010 podría estar relacionada con la dinámica hidroclimatológica temporal local en la cual resaltan eventos discretos de lluvias torrenciales y de sequía, siendo que su promedio anual (0,037 y 0,031 x 106 t/año para las estaciones 5 y 6 respectivamente) se acopla al comportamiento al reportado en la literatura. Los sedimentos corresponden a arenas finas de origen fluvial. D) Propiedades fisicoquímicas del agua en el delta del río Turbo con relación a los aportes de sedimentos. Desde octubre de 2009 hasta septiembre de 2010 fueron tomadas in situ muestras de agua someras en siete estaciones de muestreo distribuidas a lo largo del delta del río Turbo y al interior de la laguna costera bahía El Uno. Conductividad, salinidad y sulfatos, son las variables ambientales que mejor demuestran la existencia de una variabilidad espacial entre estaciones, lo cual se explica por la distribución en los aportes de agua dulce al sistema y la presencia de una zona de mezcla de aguas dulces y aguas con algún grado de influencia marina. La distribución de las propiedades fisicoquímicas del agua en el delta, refleja la existencia e independencia de tres subsistemas enmarcados dentro de la misma zona, a saber, desembocadura del río, laguna interna y laguna costera bahía El Uno. E) Función del gasterópodo Neritina virginea como detritivoro del manglar en un ambiente heterogéneo de sedimentación: una aproximación experimental. Para cuantificar la respuesta de la malacofauna ante la tala del manglar y la sedimentación en la zona, fueron realizados cuatro estudios en la bahía El Uno. En el primero, se llevaron a cabo tres muestreos a lo largo de un año en cuatro coberturas diferentes de manglar en: a) borde de Rhizophora mangle, b) parte interna dominada por Avicenia germinans, c) manglar mixto intervenido, dominado por Laguncularia racemosa, y d) manglar talado convertido a potrero. La densidad de N. virginea disminuyó hacia el interior del manglar, desde el borde de R. mangle hacia la franja de A. germinans. El efecto antropogénico se evidenció en la reducción de la densidad en el manglar mixto y en el potrero. La ausencia de reclutas en el potrero manifestó la inviabilidad de estas poblaciones. En el segundo, se realizaron muestreos mensuales en parcelas de 100m2 ubicadas a lo largo del gradiente potrero, borde e interior del manglar (rodales interiores de A. germinans). Se demostró la ocurrencia del efecto borde en las poblaciones de N. virginea, el cual puede estar mediado por alteraciones de las condiciones microhabitacionales. En el tercero, se realizaron muestreos mensuales a lo largo de un año en tres áreas de la bahía sometidas a diferentes niveles de sedimentación (debido a su posición relativa a la fuente de sedimentos, la desembocadura del río Turbo). El incremento de la sedimentación dentro de los niveles observados no causó un efecto negativo sobre las poblaciones de N. virginea. Adicionalmente, se llevó a cabo un experimento in situ durante 29 días en el que se evaluó la respuesta de N. virginea ante un gradiente heterogéneo de sedimentación. Consistió en dejar individuos dentro de cajas de 18x18x14 cm hasta por 30 días en tres tratamientos distintos (1, 3 y 18 g de sedimento del medio), también se comparó la descomposición de la hojarasca de A. germinans sometida a los mismos tratamientos en ausencia y presencia de este gasterópodo. Se contaron los caracoles, se midieron variables estructurales del bosque, microclimáticas y físico-químicas del agua intersticial. Se propone que N. virginea tolera distintos niveles de sedimentación, de tal modo que luego de perder peso, los organismos logran recuperarlo al cabo de ±17 días, igualmente, se hipotétiza que estos individuos son consumidores claves de la hojarasca de mangle, A. germinans, la cual se descompuso a mayor velocidad en presencia del caracol. Por último, se presentan algunas consideraciones y prioridades de investigación, las cuales se espera ayuden a orientar posteriores trabajos en la región.