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La muerte regresiva de las marismas altas , o pardeamiento de las marismas, es la principal causa de la degradación de las marismas en las zonas altas. El efecto general es que las plantas de la marisma mueren y se vuelven marrones, dejando materia orgánica muerta y, finalmente, sedimentos expuestos . Sin raíces fuertes que sujeten el sedimento, estas áreas abiertas de tierra se erosionan , lo que provoca que la marisma retroceda hacia tierra firme. [ 1 ] Las zonas de muerte regresiva carecen de sus principales productores, como el esparto de marisma o Spartina alterniflora , y finalmente se vuelven completamente improductivas. [ 2 ]
Resumen de hipótesis
Los científicos han estudiado la muerte regresiva de las marismas salinas durante décadas y aún debaten sobre sus causas. Una de las principales hipótesis sugiere que la muerte regresiva de las marismas salinas se debe al encharcamiento de S. alterniflora por una mayor inmersión en las mareas, un aumento de sedimentos y una deficiencia de oxígeno . [ 3 ] Otros científicos han investigado la posibilidad de que el aumento de la salinidad del suelo y la disminución de la humedad del suelo sean las causas de la muerte regresiva. [ 4 ]
Importancia de las marismas salinas
Las marismas salinas son importantes para preservar los hábitats de cría y reproducción de moluscos, peces e insectos.
hipótesis de encharcamiento
El encharcamiento es el resultado del exceso de agua en el sistema radicular de una planta y en el suelo circundante, y suele ocurrir en las zonas interiores de los pantanos. Con el aumento del agua superficial, los suelos encharcados contienen muchas moléculas reducidas, lo que puede inducir la acumulación de sulfuro y otros compuestos tóxicos. [ 5 ] Estudios recientes sugieren que el aumento del encharcamiento se debe al alza del nivel del mar , un posible efecto del calentamiento global , que a su vez tiene muchas causas naturales y antropogénicas. [ 6 ]
Respiración aeróbica reducida
La muerte regresiva de las marismas salinas provoca la muerte de plantas propias de estos ecosistemas y la erosión del paisaje. Una de las causas del encharcamiento es la reducción de la respiración aeróbica de las raíces de S. alterniflora . Este fenómeno se produce principalmente en las zonas interiores, aunque las plantas ribereñas presentan una respiración anaeróbica parcial.
La respiración aeróbica utiliza azúcares y oxígeno para crear dióxido de carbono , agua y energía.
As aerobic respiration decreases, the plants become oxygen deficient, since the roots are unable to produce enough oxygen in the reduced soil conditions. Decreased oxygen uptake can also decrease plant productivity.[7]
To gain energy, these plants then go through a process of alcoholic fermentation (Mendelssohn et al. 1981). This fermentation process has an end product of carbon in the form of ethanol, which is diffused from the roots. Therefore, the plants are unable to use the diffused carbon, so the available plant energy decreases.[5]
Increased soil sulfide
Another product of waterlogging is the increase of sulfide in soil. The increase of sulfide is caused by anaerobic and aerobic bacteria, which are mainly seen in reduced soils.[6]
Increased sulfide has been shown to inhibit NH4-N (ammoniacal nitrogen, an ammonium salt) uptake within the plant.[5] NH4-N is the most available form of nitrogen within the soil and it is a limiting nutrient in S. alterniflora productivity.
A higher concentration of NH4-N in the soil may show that the plant's uptake of NH4-N has decreased, leaving excess molecules in the soil. In addition, reduced soils can cause plant nitrification to decrease, leading to a greater lack of NH4-N uptake.[1]
Possible solutions
Some scientists have found solutions to this problem. Mendelssohn and Kuhn set up an experiment with plants and soils in a Louisiana salt marsh in 2003. They found that when sediment deposits are increased within an unhealthy salt marsh area, the plants and soils are in better conditions.
The experiment showed that the plants with the greater sediment levels had more plant cover, with higher plants and a greater bulk density. The surface elevation increased with the increase of sediment, therefore reducing flooding. The roots could respire aerobically, so they did not have to rely on fermentation for energy. The plants with more sediment also showed a decrease in sulfide and NH4-N concentrations in the soil. Mendelssohn postulates that since the concentration of NH4-N decreased after the addition of sediment, more of the nitrogen was used by the plants.[6]
Salinity hypothesis
Una segunda hipótesis sobre la muerte regresiva de las marismas se centra en el aumento de la salinidad y la falta de agua en el suelo como principales causas de este fenómeno. Algunos científicos consideran relevante esta hipótesis, dado que el calentamiento global sugiere que el aumento de las temperaturas globales podría provocar un incremento de la evaporación y la transpiración .
Brown y Pezeshki diseñaron un experimento en el que sometieron a numerosos ejemplares de S. alterniflora a situaciones de mayor salinidad, mayor estrés hídrico y, posteriormente, a un tratamiento combinado. Observaron que las plantas sometidas al tratamiento combinado presentaban un aumento del estrés hídrico, es decir, no podían obtener suficiente agua del suelo, una disminución de la actividad fotosintética y, finalmente, la muerte (Brown y Pezeshki, 2007).
Referencias
- 1 2 Webb EC, Mendelssohn IA, Wilsey BJ (1995) "Causas de la muerte regresiva de la vegetación en una marisma salina de Luisiana: un enfoque de bioensayo". Aquatic Botany 51: 281–289
- ↑ Bertness M, Silliman BR, Jefferies R. (2004) "Marismas salinas bajo asedio". American Scientist 92(1): 54
- ↑ Goodman PJ, Williams WT (1961) "Investigaciones sobre la 'muerte regresiva' en Spartina townsendii agg." Journal of Ecology 49(2): 391–398
- ↑ Brown CE, Pezeshki SR (2007) "Umbral de recuperación en la halófita de marisma Spartina alterniflora cultivada bajo los efectos combinados de la salinidad y la desecación del suelo". Journal of Plant Physiology 164: 274–282
- 1 2 3 Mendelssohn IA, McKee KL (1988) " Muerte regresiva de Spartina alterniflora en Luisiana: Investigación temporal de los efectos del encharcamiento del suelo". Journal of Ecology 76: 509–521
- 1 2 3 Mendelssohn IA, Kuhn NL (2003) "Aporte de sedimentos: efectos sobre las respuestas suelo-planta en una marisma costera salina de rápida inmersión". Ingeniería Ecológica 21: 115–128
- ↑ Mendelssohn IA, McKee KL, Patrick, WH (1981) "Deficiencia de oxígeno en las raíces de Spartina alterniflora : Adaptación metabólica a la anoxia". Science 214: 439–441
- Marismas salinas
- Ciencias ambientales del suelo