Un experimento a gran escala demuestra que estos ecosistemas naturales pueden proteger las costas frente a temporales extremos y ahorrar millones de euros en la construcción de diques.
- 🌊 Olas de hasta 2 metros: los investigadores reprodujeron condiciones de temporal sobre una marisma natural trasladada a un laboratorio.
- 🌱 Más de 300 m² de ecosistema: el experimento utilizó suelo y vegetación originales de la costa neerlandesa.
- 📏 Solo 7 milímetros de erosión media: después de 21 horas de oleaje, la superficie del terreno prácticamente permanecía intacta.
- 🌿 Hasta un 50 % de atenuación adicional del oleaje: en determinadas condiciones costeras, la vegetación puede reducir considerablemente la altura de las olas.
- 💶 Ahorros de millones de euros: los resultados respaldan proyectos que combinan marismas naturales con diques de protección.
Un equipo internacional de investigadores ha demostrado que las marismas costeras pueden resistir temporales extremos mucho mejor de lo que se pensaba. Para comprobarlo, trasladaron grandes secciones de un ecosistema natural a una instalación experimental capaz de generar olas gigantes. Después de someterlo durante horas a condiciones propias de una fuerte tormenta, el terreno apenas había sufrido erosión. Los resultados, publicados en la revista científica Nature, abren nuevas posibilidades para proteger las costas frente al cambio climático utilizando la propia naturaleza.
Trasladar una marisma entera para comprobar si resiste una tormenta
Las marismas salinas son ecosistemas costeros situados en zonas que se inundan periódicamente con agua de mar. Su vegetación está adaptada a la salinidad y sus suelos acumulan sedimentos que, con el tiempo, pueden elevar la superficie del terreno.
Desde hace años se conoce su capacidad para amortiguar las olas, pero existía una incógnita fundamental: ¿seguirían protegiendo la costa durante una tormenta realmente intensa o desaparecerían bajo la fuerza del agua?
Para responder a esta pregunta, investigadores de la Universidad de Twente, Deltares, la Universidad de Wageningen, el Instituto Real Neerlandés de Investigación Marina (NIOZ) y otras instituciones diseñaron un experimento a escala real.
El equipo extrajo secciones intactas de marisma de la reserva natural de Peazemerlannen, situada en la costa neerlandesa del mar de Frisia, y las transportó hasta las instalaciones de Deltares, en Delft.
Allí reconstruyeron una superficie de más de 300 m² dentro del Delta Flume, un canal experimental de grandes dimensiones capaz de reproducir algunas de las mayores olas artificiales del mundo.
Durante aproximadamente 29 horas, sometieron el ecosistema a oleaje de intensidad creciente, hasta alcanzar alturas significativas de ola de 2 metros.
La finalidad no era únicamente observar si las plantas sobrevivían, sino medir cuánto suelo desaparecía, cómo respondía la vegetación y hasta qué punto el conjunto continuaba disipando la energía del oleaje.
El resultado sorprendió a los científicos: solo 7 milímetros de erosión
Uno de los descubrimientos más importantes fue la extraordinaria estabilidad del terreno.
Después de 21 horas de exposición al oleaje, la superficie de la marisma había descendido una media de apenas 7 milímetros.
Esta resistencia es especialmente relevante porque la protección que ofrece una marisma no depende exclusivamente de sus plantas.
El propio terreno elevado actúa como una barrera natural. Cuando las olas avanzan sobre una superficie relativamente poco profunda, su comportamiento cambia y parte de su energía se disipa antes de alcanzar las infraestructuras situadas tierra adentro.
Si el suelo de la marisma se erosionara rápidamente durante una tormenta, perdería una parte fundamental de esa función protectora.
Sin embargo, el experimento demostró que el sustrato puede conservar una notable estabilidad incluso bajo condiciones de oleaje intenso.
Pim Willemsen, primer autor del estudio publicado en Nature, destacó que uno de los aspectos más sorprendentes fue la resistencia del ecosistema, con una erosión prácticamente inexistente durante el ensayo.
Las plantas también reducen la fuerza de las olas, aunque su eficacia depende de la altura
La investigación permitió distinguir dos mecanismos de protección: el efecto del terreno y la contribución adicional de la vegetación.
Las plantas de las marismas funcionan como obstáculos flexibles que interactúan con el agua. Sus tallos y hojas generan resistencia al movimiento y favorecen la disipación de energía.
Sin embargo, esa capacidad no es constante.
Con olas de 75 centímetros, la vegetación proporcionó una atenuación adicional de entre el 6 % y el 22 %.
Cuando las olas alcanzaron los 2 metros, su contribución adicional descendió hasta un máximo del 6 %.
La explicación está relacionada con la interacción entre la altura del agua y las características físicas de las plantas. Cuando el oleaje es muy elevado, la vegetación puede doblarse o sufrir daños, reduciendo su capacidad de ofrecer resistencia al flujo.
Esto no significa que la marisma deje de proteger la costa. El terreno continúa desempeñando su función, incluso cuando disminuye la aportación de las plantas.
Los investigadores comprobaron además que la vegetación era más resistente de lo esperado.
En promedio, se perdió aproximadamente el 30 % del material vegetal, y al menos un tercio de las plantas permaneció incluso después de las condiciones más extremas.
Este resultado resulta importante para las regiones donde pueden producirse varios temporales durante un mismo invierno: una marisma no necesariamente pierde toda su capacidad protectora después de sufrir una primera tormenta.
En algunas costas, la vegetación puede reducir hasta un 50 % la altura de las olas
Para determinar si los resultados podían aplicarse fuera de los Países Bajos, los investigadores combinaron las observaciones experimentales con información internacional sobre marismas y marejadas extremas.
El análisis reveló que la vegetación puede desempeñar un papel especialmente importante en costas donde las olas que atraviesan las marismas no superan aproximadamente un metro de altura.
En estas condiciones, la reducción adicional de la altura del oleaje atribuible a las plantas suele superar el 10 % y puede alcanzar el 50 %.
Se trata de una conclusión relevante para la planificación de infraestructuras costeras.
Una reducción de la altura de las olas antes de que alcancen un dique puede disminuir las solicitaciones hidráulicas sobre la estructura, aunque la reducción concreta de fuerzas y daños depende de las condiciones locales.
También conviene distinguir entre reducir la altura de las olas y eliminar el riesgo de inundación. Las marismas pueden amortiguar el oleaje, pero no impiden por sí solas que una subida extraordinaria del nivel del mar provoque inundaciones.
Por eso, los científicos no plantean sustituir indiscriminadamente las defensas convencionales, sino aprovechar la protección natural como parte de un sistema integrado.
Combinar marismas y diques puede ahorrar millones de euros
Una de las aplicaciones más interesantes del estudio está relacionada con el diseño de infraestructuras costeras.
Tradicionalmente, muchos proyectos de protección frente a inundaciones han utilizado principalmente soluciones de ingeniería convencional, como diques, escolleras y revestimientos resistentes al oleaje.
Sin embargo, cuando existe una marisma delante de estas estructuras, parte de la energía de las olas puede disiparse antes de llegar a ellas.
Esto permite estudiar diseños que aprovechen conjuntamente las propiedades del ecosistema y las características de la infraestructura.
Los resultados ya tienen implicaciones prácticas en los Países Bajos.
En el proyecto de refuerzo del dique Koehool-Lauwersmeer, la resistencia a la erosión y la capacidad de amortiguación del oleaje de las marismas han contribuido a justificar soluciones que requieren menos refuerzo en determinadas secciones.
Según los responsables del proyecto, esto permite ahorrar millones de euros, ya que algunos revestimientos no necesitan sustituirse o pueden diseñarse con menores exigencias de resistencia.
La investigación proporciona una base experimental para incorporar estos ecosistemas a los cálculos de seguridad costera, algo especialmente importante cuando se pretende garantizar la protección durante episodios meteorológicos extremos.
Un ecosistema que también captura carbono y protege la biodiversidad
Las ventajas de conservar las marismas van mucho más allá de la protección frente a las tormentas.
Estos humedales proporcionan refugio, alimento y zonas de reproducción a numerosas especies, incluidas aves acuáticas, peces e invertebrados.
También pueden actuar como sumideros de carbono, almacenando materia orgánica en sus suelos y sedimentos durante periodos prolongados.
Además, tienen una característica especialmente valiosa en un escenario de aumento del nivel del mar: pueden ganar elevación mediante la acumulación natural de sedimentos.
Cuando las mareas introducen partículas minerales y materia orgánica, una parte queda retenida entre la vegetación y se incorpora progresivamente al suelo.
Si este proceso se produce a una velocidad suficiente, la marisma puede mantener su posición relativa frente a la subida del mar.
No obstante, esta capacidad tiene límites.
Si el aporte de sedimentos resulta insuficiente, aumenta demasiado rápido el nivel del mar o se intensifica la erosión de los bordes, el ecosistema puede degradarse y terminar desapareciendo.
De hecho, según los datos recogidos por los investigadores, entre 2000 y 2019 se perdieron 719 km² de marismas salinas en todo el mundo.
Esta pérdida implica la desaparición de hábitats naturales y de parte de los servicios de protección costera que proporcionan.
Una nueva forma de diseñar las defensas frente al cambio climático
El estudio refuerza el concepto de soluciones basadas en la naturaleza, una estrategia que busca aprovechar procesos ecológicos para resolver problemas ambientales y de ingeniería.
En el caso de las costas, esto puede traducirse en conservar marismas existentes, recuperar humedales degradados o favorecer el establecimiento de vegetación adaptada a las condiciones locales.
No obstante, la restauración de una marisma funcional requiere algo más que plantar especies resistentes a la sal.
Es necesario considerar el régimen de mareas, el transporte de sedimentos, la elevación del terreno, la exposición al oleaje y las condiciones ecológicas del entorno.
La diversidad vegetal también puede resultar importante, ya que las especies presentan distintas características de flexibilidad, resistencia y capacidad de recuperación después de una tormenta.
El experimento neerlandés aporta información para mejorar los modelos que predicen estos comportamientos, aunque sus resultados deben adaptarse a las características de cada costa antes de trasladarlos a un proyecto de ingeniería.
La principal conclusión es que proteger la naturaleza y proteger las infraestructuras costeras no tienen por qué ser objetivos separados.
Las marismas pueden formar parte de las defensas frente al cambio climático, reducir las necesidades de determinadas obras y proporcionar beneficios ecológicos que las estructuras artificiales no ofrecen.
En un contexto de subida del nivel del mar y mayor exposición de las poblaciones costeras, conservar estos ecosistemas puede convertirse en una inversión estratégica para la seguridad de las próximas décadas.
Más información: The contribution of salt marshes to wave attenuation during extreme storms
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