Las marismas permiten reducir la altura de un rompeolas
Las imágenes de casas costeras arrastradas hacia el mar debido a la erosión de las costas y las potentes marejadas ciclónicas son cada vez más comunes a medida que el cambio climático trae consigo una subida del nivel del mar acompañada de tormentas más potentes. Solo en Estados Unidos, las tormentas costeras causaron pérdidas por 165.000 millones de dólares en 2022.
Ahora, un estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) muestra que proteger y mejorar las marismas frente a los rompeolas protectores puede ayudar significativamente a proteger algunas costas, a un precio que hace que sea razonable implementar este enfoque.
Los hallazgos se publican en un artículo del estudiante de posgrado del MIT Ernie I. H. Lee y la profesora de ingeniería civil y ambiental Heidi Nepf.
Este estudio, dice Nepf, muestra que restaurar las marismas costeras "no es sólo algo que sería bueno hacer, sino que en realidad es económicamente justificable". Los investigadores descubrieron que, entre otras cosas, los efectos de atenuación de las olas de las marismas saladas significan que el rompeolas detrás de ellas se puede construir significativamente más bajo, lo que reduce el costo de construcción y al mismo tiempo brinda la misma protección contra las tormentas.
"Otro de los aspectos interesantes que el estudio realmente pone de manifiesto", afirma Nepf, "es que no es necesario una enorme marisma para conseguir un buen efecto. Puede bastar con una marisma relativamente pequeña, de apenas unas decenas de metros de ancho, para obtener beneficios".
Según Nepf, eso le da esperanzas de que esta información pueda aplicarse en lugares donde los planificadores podrían haber pensado que salvar una marisma más pequeña no valía la pena. "Hemos demostrado que puede marcar una diferencia suficiente para que sea viable económicamente", afirma.
Si bien otros estudios han demostrado previamente los beneficios de las marismas naturales para atenuar las tormentas dañinas, Lee dice que dichos estudios "se centran principalmente en paisajes que tienen una ancha marisma del orden de cientos de metros. Pero queremos demostrar que esto también se aplica en entornos urbanos donde no hay tantas tierras pantanosas disponibles, especialmente porque en estos lugares la infraestructura gris existente (malecones) tiende a estar ya instalada".
Imagen: a). Esquema de un rompeolas vertical con frente de marisma, con anotaciones sobre los componentes de costo y beneficio considerados en el análisis costo-beneficio (BCA). b). Resumen de los parámetros del modelo basado en Vuik et al.
El estudio se basó en modelos informáticos de olas que se propagan sobre diferentes perfiles de costa, utilizando la morfología de varias plantas de marismas (la altura y la rigidez de las plantas y su densidad espacial) en lugar de un coeficiente de arrastre empírico.
"Es un modelo basado físicamente de la interacción planta-ola, que nos permitió observar la influencia de las especies de plantas y los cambios en la morfología a lo largo de las estaciones", sin tener que salir y calibrar el coeficiente de arrastre de la vegetación con mediciones de campo para cada condición diferente, dice Nepf.
Los investigadores basaron su análisis costo-beneficio en una métrica simple: para proteger una cierta longitud de costa, ¿Cuánto se podría reducir la altura de un rompeolas dado si estuviera acompañado por una cantidad dada de marisma? Otras formas de evaluar el valor, como incluir el valor de los bienes inmuebles que podrían resultar dañados por una determinada cantidad de inundaciones, "varían mucho dependiendo de cómo se valoren los activos si ocurre una inundación", dice Lee.
"Utilizamos un valor más concreto para cuantificar los beneficios de las marismas, que es la altura equivalente del rompeolas que se necesitaría para ofrecer el mismo valor de protección".
Utilizaron modelos de diversas plantas que reflejaban las diferencias de altura y rigidez en las distintas estaciones. Encontraron una variación doble en la eficacia de las distintas plantas para atenuar las olas, pero todas aportaron un beneficio útil.
Para demostrar los detalles en un ejemplo del mundo real y ayudar a validar las simulaciones, Nepf y Lee estudiaron marismas locales en Salem, Massachusetts, donde ya se están llevando a cabo proyectos para intentar restaurar marismas que se habían degradado. Incluir el ejemplo específico proporcionó una plantilla para otros, dice Nepf.
En Salem, su modelo mostró que una marisma saludable podría compensar la necesidad de una altura adicional de rompeolas de 1,7 metros (aproximadamente 5,5 pies), en función de satisfacer una tasa de desbordamiento de las olas que se estableció para la seguridad de los peatones.
Sin embargo, los datos del mundo real necesarios para modelar una marisma, incluidos mapas de especies de marismas, altura de las plantas y brotes por área de lecho, son "muy laboriosos" para reunir, dice Nepf. Lee está desarrollando ahora un método para utilizar imágenes de drones y aprendizaje automático para facilitar la elaboración de mapas.
Imagen: El estudiante de posgrado Ernie I. H. Lee utiliza imágenes de drones y aprendizaje automático para ayudar a mapear las especies de marismas, la altura de las plantas y los brotes por área de lecho.
Nepf dice que esto permitirá a los investigadores o planificadores evaluar un área determinada de marisma y decir: "¿Cuánto vale esta marisma en términos de su capacidad para reducir las inundaciones?"
La Oficina de Información y Asuntos Regulatorios de la Casa Blanca publicó recientemente una guía para evaluar el valor de los servicios ecosistémicos en la planificación de proyectos federales, explica Nepf. "Pero en muchos escenarios, carecen de métodos específicos para cuantificar el valor, y este estudio satisface esa necesidad", afirma.
La Agencia Federal para el Manejo de Emergencias también tiene un conjunto de herramientas de análisis costo-beneficio (BCA), señala Lee. "Tienen directrices sobre cómo cuantificar cada uno de los servicios ambientales, y una de las novedades de este trabajo es cuantificar el coste y el valor de protección de las marismas. Esta es una de las aplicaciones que los responsables políticos pueden considerar sobre cómo cuantificar los valores de los servicios ambientales de las marismas", afirma.
El software que los ingenieros ambientales pueden aplicar a sitios específicos se ha puesto a disposición en línea de forma gratuita en GitHub. "Es un modelo unidimensional al que puede acceder una empresa consultora estándar", afirma Nepf.
"Este artículo presenta una práctica herramienta para traducir las capacidades de atenuación de las olas por las marismas en valores económicos, lo que podría ayudar a los tomadores de decisiones en la adaptación de los pantanos para la defensa costera basada en la naturaleza", dice Xioaxia Zhang, profesora de la Universidad de Shenzen en China que no participó en este trabajo.
"Los resultados indican que las marismas no sólo son beneficiosas para el medio ambiente, sino también rentables".
Los hallazgos se publican en la revista Communications Earth & Environment: Marsh restoration in front of seawalls in an economically-justified nature-based solution for coastal protection
