La experiencia de la mayoría de las personas con pastos marinos, en su caso, equivale a poco más que un cosquilleo en los tobillos mientras vadea en aguas costeras poco profundas. Pero resulta que estas plantas ubicuas, cuyas variedades existen en todo el mundo, podrían desempeñar un papel clave enprotegiendo las costas vulnerables mientras se enfrentan a los ataques del aumento del nivel del mar.
Una nueva investigación cuantifica por primera vez, a través de experimentos y modelos matemáticos, cuán grande y denso debe ser un prado continuo de pastos marinos para proporcionar una amortiguación adecuada de las olas en un entorno geográfico, climático y oceanográfico dado.
en un par de artículos que aparecen en los números de mayo de dos revistas de investigación Ingeniería costera y el Diario de fluidos y estructuras , la profesora de ingeniería civil y ambiental del MIT Heidi Nepf y la estudiante de doctorado Jiarui Lei describen sus hallazgos y los importantes beneficios ambientales que ofrece el pasto marino. Estos incluyen no solo prevenir la erosión de las playas y proteger los diques y otras estructuras, sino también mejorar la calidad del agua y secuestrar el carbonopara ayudar a limitar el cambio climático futuro.
Esos servicios, junto con servicios más conocidos como proporcionar hábitat para peces y alimentos para otras criaturas marinas, significan que la vegetación acuática sumergida, incluida la hierba marina, proporciona un valor global de más de $ 4 trillones a nivel mundial cada año, como han demostrado estudios anteriores.Sin embargo, hoy en día, algunas áreas importantes de pastos marinos, como la Bahía de Chesapeake, se redujeron a aproximadamente la mitad de su cobertura histórica de pastos marinos se recuperó de un mínimo de solo el 2 por ciento, lo que limita la disponibilidad de estos valiosos servicios.
Nepf y Lei recrearon versiones artificiales de algas marinas, ensambladas a partir de materiales de diferente rigidez para reproducir las hojas largas y flexibles y bases mucho más rígidas que son típicas de las plantas de algas marinas como puerto deportivo de Zostera , también conocido como anguila común. Instalaron una colección similar a un prado de estas plantas artificiales en un tanque de olas de 79 pies de largo 24 metros en el Laboratorio Parsons del MIT, que puede imitar las condiciones de las olas y corrientes naturales.Sometieron el prado a una variedad de condiciones, que incluyeron agua tranquila, fuertes corrientes y chapoteos ondulantes de ida y vuelta. Sus resultados validaron las predicciones hechas anteriormente utilizando un modelo computarizado de plantas individuales.
Los investigadores utilizaron los modelos físicos y numéricos para analizar cómo interactúan los pastos marinos y las olas en una variedad de condiciones de densidad de plantas, longitudes de hoja y movimientos de agua. El estudio describe cómo cambia el movimiento de las plantas con la rigidez de la hoja, el período de onda, y la amplitud de las olas, proporcionando una predicción más precisa de la amortiguación de las olas en los prados de pastos marinos. Mientras que otras investigaciones han modelado algunas de estas condiciones, el nuevo trabajo reproduce con mayor fidelidad las condiciones del mundo real y proporciona una plataforma más realista para probar ideas sobre la restauración de pastos marinos oDicen formas de optimizar los efectos beneficiosos de tales prados sumergidos.
Para probar la validez del modelo, el equipo realizó una comparación de los efectos pronosticados del pasto marino en las olas, observando un prado específico de pasto marino frente a la costa de la isla española de Mallorca, en el Mar Mediterráneo, que es conocido poratenuar la fuerza de las ondas entrantes en un factor de alrededor del 50 por ciento en promedio. Utilizando mediciones de la morfología del prado y las velocidades de las olas recogidas en un estudio previo dirigido por el profesor Eduardo Infantes, actualmente de la Universidad de Gotemburgo, Lei pudo confirmar las predicciones hechas por elmodelo, que analizó la forma en que las puntas de las hojas de hierba y las partículas suspendidas en el agua tienden a seguir caminos circulares a medida que pasan las olas, formando círculos de movimiento conocidos como orbitales.
Las observaciones allí coincidieron muy bien con las predicciones, dice Lei, mostrando la forma en que la fuerza de las olas y el movimiento de la hierba marina variaban con la distancia desde el borde del prado hasta su interior de acuerdo con el modelo. Entonces, "con este modelo, los ingenieros y practicantes puedenevaluar diferentes escenarios para proyectos de restauración de pastos marinos, que es un gran problema en este momento ", dice. Eso podría hacer una diferencia significativa, dice, porque ahora algunos proyectos de restauración se consideran demasiado caros de emprender, mientras que un mejor análisis podría mostrar queel área, menos costosa de restaurar, podría ser capaz de proporcionar el nivel deseado de protección. En otras áreas, el análisis podría mostrar que no vale la pena realizar un proyecto, porque las características de las olas o corrientes locales limitarían los pastos 'eficacia.
Se sabe que la pradera de pastos marinos en particular que estudiaron en Mallorca es muy densa y uniforme, por lo que un proyecto futuro es extender la comparación a otras áreas de pastos marinos, incluidas las que tienen parches o vegetación menos espesa, dice Nepf, para demostrar queDe hecho, el modelo puede ser útil en una variedad de condiciones.
Al atenuar las olas y proporcionar protección contra la erosión, la hierba marina puede atrapar sedimentos finos en el fondo marino. Esto puede reducir o prevenir significativamente el crecimiento desbocado de algas alimentadas por los nutrientes asociados con el sedimento fino, lo que a su vez provoca un agotamiento deoxígeno que puede matar gran parte de la vida marina, un proceso llamado eutrofización.
Seagrass también tiene un potencial significativo para secuestrar carbono, tanto a través de su propia biomasa como al filtrar material orgánico fino del agua circundante, según Nepf, y este es un enfoque de la investigación en curso de ella y Lei. Un acre de hierba marina puede almacenaraproximadamente tres veces más carbono que un acre de selva tropical, y Lei dice que los cálculos preliminares sugieren que, a nivel mundial, las praderas de pastos marinos son responsables de más del 10 por ciento del carbono enterrado en el océano, a pesar de que ocupan solo el 0.2 por ciento del área.
El trabajo fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por David L. Chandler. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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