Humedal

Un humedal es un ecosistema distinto que está inundado por agua, ya sea de forma permanente (durante años o décadas) o estacional (durante semanas o meses). Las inundaciones dan como resultado que prevalezcan procesos libres de oxígeno (anóxicos), especialmente en los suelos. El factor principal que distingue a los humedales de las formas terrestres o cuerpos de agua es la vegetación característica de las plantas acuáticas, adaptadas a los suelos hídricos anóxicos únicos.Los humedales se consideran entre los más biológicamente diversos de todos los ecosistemas, sirviendo como hogar para una amplia gama de especies de plantas y animales. Se han desarrollado métodos para evaluar las funciones de los humedales, la salud ecológica de los humedales y el estado general de los humedales en muchas regiones del mundo. Estos métodos han contribuido a la conservación de los humedales en parte al aumentar la conciencia pública sobre las funciones que brindan algunos humedales.

Los humedales ocurren naturalmente en todos los continentes, excepto en la Antártida. El agua de los humedales es agua dulce, salobre o salada. Los principales tipos de humedales se clasifican según las plantas dominantes y/o la fuente del agua. Por ejemplo, las marismas son humedales dominados por vegetación emergente como juncos, espadañas y juncos; los pantanos son aquellos dominados por vegetación leñosa como árboles y arbustos (aunque los pantanos de juncos en Europa están dominados por juncos, no por árboles). Ejemplos de humedales clasificados por sus fuentes de agua incluyen humedales de marea (mareas oceánicas), estuarios (aguas mixtas de mareas y ríos), llanuras aluviales (exceso de agua de ríos o lagos desbordados), manantiales, filtraciones y pantanos (descarga de aguas subterráneas a la superficie) , pantanos y estanques vernales (lluvia o agua de deshielo).Algunos humedales tienen múltiples tipos de plantas y son alimentados por múltiples fuentes de agua, lo que dificulta su clasificación.

Los humedales contribuyen con una serie de funciones que benefician a las personas. Estos se denominan servicios ecosistémicos e incluyen la purificación del agua, la reposición de aguas subterráneas, la estabilización de las costas y la protección contra tormentas, el almacenamiento de agua y el control de inundaciones, el procesamiento del carbono (fijación, descomposición y secuestro de carbono), otros nutrientes y contaminantes, y el apoyo a plantas y animales. Los humedales son reservorios de biodiversidad y proporcionan productos de humedales. También juegan un papel en la mitigación y adaptación al cambio climático. Sin embargo, algunos humedales son una fuente importante de emisiones de metano y algunos también son emisores de óxido nitroso.Los humedales artificiales están diseñados y construidos para tratar aguas residuales municipales e industriales, así como para desviar la escorrentía de aguas pluviales. Los humedales construidos también pueden desempeñar un papel en el diseño urbano sensible al agua.

Los humedales más grandes del mundo incluyen la cuenca del río Amazonas, la llanura de Siberia Occidental, el Pantanal en América del Sur y los Sundarbans en el delta Ganges-Brahmaputra. Según la Evaluación de Ecosistemas del Milenio de las Naciones Unidas, los humedales se ven más afectados por la degradación ambiental que cualquier otro ecosistema de la Tierra.

Definiciones y terminología

Una porción de tierra que desarrolla charcos de agua después de una tormenta de lluvia no necesariamente se consideraría un "humedal", aunque la tierra esté húmeda. Los humedales tienen características únicas: generalmente se distinguen de otros cuerpos de agua o accidentes geográficos en función de su nivel de agua y de los tipos de plantas que viven en ellos. Específicamente, los humedales se caracterizan por tener un nivel freático que permanece en la superficie de la tierra o cerca de ella durante un período lo suficientemente largo cada año como para albergar plantas acuáticas.

Una definición más concisa es una comunidad compuesta por suelo hídrico e hidrófitos.

Los humedales también se han descrito como ecotonos, proporcionando una transición entre la tierra seca y los cuerpos de agua. Mitsch y Gosselink escriben que los humedales existen "... en la interfaz entre los ecosistemas verdaderamente terrestres y los sistemas acuáticos, lo que los hace inherentemente diferentes entre sí, pero altamente dependientes de ambos".

En la toma de decisiones ambientales, hay subconjuntos de definiciones que se acuerdan para tomar decisiones normativas y políticas.

Definiciones técnicas

Un humedal es "un ecosistema que surge cuando la inundación por agua produce suelos dominados por procesos anaeróbicos y aeróbicos, lo que, a su vez, fuerza a la biota, particularmente a las plantas con raíces, a adaptarse a la inundación".

Según el tratado internacional de conservación de humedales de Ramsar, los humedales se definen de la siguiente manera:

• Artículo 1.1: "... los humedales son extensiones de marismas, pantanos, turberas o aguas, naturales o artificiales, permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluidas las extensiones de agua marina de una profundidad de que en bajamar no exceda de seis metros”.
• Artículo 2.1: "[Los humedales] pueden incorporar zonas ribereñas y costeras adyacentes a los humedales, e islas o cuerpos de agua marina de más de seis metros de profundidad en marea baja que se encuentran dentro de los humedales".

Tipos

El agua de los humedales es agua dulce, salobre o salada. Hay cuatro tipos principales de humedales: marismas, ciénagas, ciénagas y ciénagas (las ciénagas y los pantanos son tipos de ciénagas). Algunos expertos también reconocen las praderas húmedas y los ecosistemas acuáticos como tipos adicionales de humedales. Los subtipos incluyen bosques de manglares, carr, pocosin, llanuras aluviales, ciénagas, estanques primaverales, sumideros y muchos otros. Muchas turberas son humedales. Los humedales pueden ser mareales (inundados por las mareas) o no mareales.

Los tres grupos siguientes se utilizan en Australia para clasificar los humedales por tipo: humedales marinos y de zonas costeras, humedales interiores y humedales artificiales. Existen otros sistemas de clasificación de humedales. En los EE. UU., los más conocidos son el sistema de clasificación Cowardin y el sistema de clasificación hidrogeomórfico (HGM). El sistema Cowardin incluye cinco tipos principales de humedales.

Turberas

Las turberas son un tipo único de humedal donde el crecimiento exuberante de las plantas y la lenta descomposición de las plantas muertas (en condiciones anóxicas) dan como resultado la acumulación de turba orgánica; pantanos, pantanos y ciénagas son nombres diferentes para las turberas.

Nombres localizados

Algunos humedales tienen nombres localizados exclusivos de una región, como los baches de las praderas de la llanura norte de América del Norte, las bahías de Pocoins y Carolina del sureste de los EE. muchos otros.

Procesos

Los humedales varían ampliamente debido a diferencias locales y regionales en topografía, hidrología, vegetación y otros factores, incluida la participación humana.

El factor más importante que produce humedales son las inundaciones. La duración de la inundación o la saturación prolongada del suelo por las aguas subterráneas determina si el humedal resultante tiene vegetación acuática, palustre o pantanosa. Otros factores importantes incluyen la fertilidad, la perturbación natural, la competencia, la herbivoría, el entierro y la salinidad. Cuando la turba se acumula, surgen ciénagas y pantanos.

Hidrología

La hidrología de los humedales está asociada con la dispersión espacial y temporal, el flujo y los atributos fisicoquímicos de las aguas superficiales y subterráneas en sus reservorios. Con base en la hidrología, los humedales pueden clasificarse como ribereños (asociados con arroyos), lacustres (asociados con lagos y embalses) y palustres (aislados). Las fuentes de los flujos hidrológicos hacia los humedales son predominantemente las precipitaciones, las aguas superficiales y las aguas subterráneas. El agua sale de los humedales por evapotranspiración, escorrentía superficial y salida de agua subterránea. La hidrodinámica (el movimiento del agua a través y desde un humedal) afecta los hidroperíodos (fluctuaciones temporales en los niveles de agua) al controlar el balance hídrico y el almacenamiento de agua dentro de un humedal.

Las características del paisaje controlan la hidrología y la hidroquímica de los humedales. Las concentraciones de O ₂ y CO ₂ del agua dependen de la temperatura y la presión atmosférica. La hidroquímica dentro de los humedales está determinada por el pH, la salinidad, los nutrientes, la conductividad, la composición del suelo, la dureza y las fuentes de agua. La química del agua de los humedales varía según los paisajes y las regiones climáticas. Los humedales son generalmente minerotróficos a excepción de las ciénagas.

Los pantanos reciben la mayor parte del agua de la atmósfera; por lo tanto, su agua suele tener una baja composición iónica mineral. Por el contrario, el agua subterránea tiene una mayor concentración de nutrientes y minerales disueltos.

La química del agua de los pantanos varía desde pH bajo y minerales bajos hasta alcalina con alta acumulación de calcio y magnesio porque obtienen su agua de la precipitación y del agua subterránea.

Papel de la salinidad

La salinidad tiene una fuerte influencia en la química del agua de los humedales, particularmente en los humedales a lo largo de la costa. y en regiones con grandes déficits de precipitación. En los humedales no fluviales, la salinidad natural está regulada por las interacciones entre las aguas subterráneas y superficiales, que pueden estar influenciadas por la actividad humana.

Tierra

El carbono es el principal nutriente ciclado dentro de los humedales. La mayoría de los nutrientes, como el azufre, el fósforo, el carbono y el nitrógeno, se encuentran en el suelo de los humedales. La respiración anaeróbica y aeróbica en el suelo influye en el ciclo de nutrientes de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, y en la solubilidad del fósforo , lo que contribuye a las variaciones químicas en su agua. Los humedales con pH bajo y conductividad salina pueden reflejar la presencia de sulfatos ácidos y los humedales con niveles de salinidad promedio pueden estar fuertemente influenciados por calcio o magnesio. Los procesos biogeoquímicos en los humedales están determinados por suelos con bajo potencial redox. Los suelos de los humedales se identifican por moteados redoximórficos o croma bajo, según lo determina el Sistema de colores de Munsell.

Química del agua

Debido al bajo contenido de oxígeno disuelto (OD) y al balance de nutrientes relativamente bajo de los ambientes de humedales, los humedales son muy susceptibles a alteraciones en la química del agua. Los factores clave que se evalúan para determinar la calidad del agua incluyen:

• Análisis de aniones principales: (HCO ₃ ,Cl ,NO ₃ ,SO ₄ )
• Análisis de cationes mayoritarios (Ca , Mg , Na , K )
• pH
• Conductividad: la conductividad aumenta con más iones disueltos en el agua.
• Turbiedad
• Oxígeno disuelto
• Temperatura
• Sólidos disueltos totales
• Emisiones de gases (dióxido de carbono y metano; CO ₂ y CH ₄ )

Estos factores químicos se pueden utilizar para cuantificar las perturbaciones de los humedales y, a menudo, brindan información sobre si un humedal se alimenta de aguas superficiales o subterráneas debido a las diferentes características iónicas de las dos fuentes de agua. Los humedales son expertos en afectar la química del agua de los arroyos o cuerpos de agua que interactúan con ellos, y pueden extraer iones que resultan de la contaminación del agua, como el drenaje ácido de minas o la escorrentía urbana.

Biota

La biota de un sistema de humedales incluye su flora y fauna como se describe a continuación. El factor más importante que afecta a la biota es la duración de las inundaciones. Otros factores importantes incluyen la fertilidad y la salinidad. En los pantanos, las especies dependen en gran medida de la química del agua. La química del agua que fluye hacia los humedales depende de la fuente de agua y del material geológico en el que fluye , así como de los nutrientes descargados de la materia orgánica en los suelos y las plantas en las elevaciones más altas de los humedales de ladera. La biota puede variar dentro de un humedal debido a la temporada oa los regímenes de inundaciones recientes.

Flora

Hay cuatro grupos principales de hidrófitos que se encuentran en los sistemas de humedales de todo el mundo.

La vegetación de los humedales sumergidos puede crecer en condiciones salinas y de agua dulce. Algunas especies tienen flores bajo el agua, mientras que otras tienen tallos largos para permitir que las flores lleguen a la superficie. Las especies sumergidas proporcionan una fuente de alimento para la fauna nativa, un hábitat para los invertebrados y también poseen capacidades de filtración. Los ejemplos incluyen pastos marinos y pastos marinos.

Las plantas acuáticas flotantes o la vegetación flotante suelen ser pequeñas, como las de la subfamilia Lemnoideae. Vegetación emergente como la flecha arum ( Peltandra virginica ) se eleva por encima de la superficie del agua.

Los árboles y arbustos, donde comprenden gran parte de la cubierta en suelos saturados, califican esas áreas en la mayoría de los casos como pantanos. El límite de las tierras altas de los pantanos está determinado en parte por los niveles del agua. Esto puede verse afectado por las represas . Algunos pantanos pueden estar dominados por una sola especie, como los pantanos de arces plateados alrededor de los Grandes Lagos. Otros, como los de la cuenca del Amazonas, tienen una gran cantidad de diferentes especies de árboles. Los ejemplos incluyen el ciprés ( Taxodium ) y el manglar.

Fauna

Los peces dependen más de los ecosistemas de humedales que de cualquier otro tipo de hábitat. El setenta y cinco por ciento de las poblaciones comerciales de peces y mariscos de los Estados Unidos dependen únicamente de los estuarios para sobrevivir. Las especies de peces tropicales necesitan manglares para criaderos y viveros críticos y el sistema de arrecifes de coral para alimentarse.

Los anfibios como las ranas necesitan hábitats tanto terrestres como acuáticos para reproducirse y alimentarse. Mientras que los renacuajos controlan las poblaciones de algas, las ranas adultas se alimentan de insectos. Las ranas se utilizan como un indicador de la salud del ecosistema debido a su piel delgada que absorbe nutrientes y toxinas del entorno que las rodea, lo que da como resultado una tasa de extinción superior a la media en condiciones ambientales desfavorables y contaminadas.

Reptiles como caimanes y cocodrilos son comunes en los humedales de algunas regiones. Los caimanes se encuentran en agua dulce junto con las especies de agua dulce del cocodrilo. Los Everglades de Florida son el único lugar del mundo donde coexisten cocodrilos y caimanes. El cocodrilo de agua salada habita estuarios y manglares y se puede ver en la costa que bordea la Gran Barrera de Coral en Australia. También se pueden ver serpientes, lagartijas y tortugas en los humedales. Las tortugas mordedoras son uno de los muchos tipos de tortugas que se encuentran en los humedales.

Las aves, en particular las aves acuáticas y las aves zancudas, utilizan los humedales de forma extensiva.

Los mamíferos incluyen numerosas especies pequeñas y medianas, como campañoles, murciélagos y ornitorrincos, además de grandes especies herbívoras y ápices, como el castor, el coipo, el conejo de pantano, la pantera de Florida y el alce. Los humedales atraen a muchos mamíferos debido a la abundancia de semillas, bayas y otros componentes de la vegetación, así como a las abundantes poblaciones de presas como invertebrados, pequeños reptiles y anfibios.

Los invertebrados de los humedales incluyen insectos acuáticos (como libélulas, chinches y escarabajos acuáticos, mosquitos, mosquitos), crustáceos (como cangrejos, camarones, microcrustáceos), moluscos (como almejas, mejillones, caracoles) y gusanos (como poliquetos, oligoquetos, sanguijuelas), entre otros. Los invertebrados comprenden más de la mitad de las especies animales conocidas en los humedales y se consideran el vínculo principal de la red alimentaria entre las plantas y los animales superiores (como los peces y las aves).Las condiciones bajas de oxígeno en el agua de los humedales y su frecuente inundación y secado (diariamente en los humedales de marea, estacionalmente en lagunas temporales y llanuras aluviales) impiden que muchos invertebrados habiten en los humedales y, por lo tanto, la fauna de invertebrados de los humedales suele ser menos diversa que otros tipos de hábitat. (como arroyos, arrecifes de coral y bosques). Algunos invertebrados de humedales prosperan en hábitats que carecen de peces depredadores. Muchos insectos solo habitan en los humedales como inmaduros acuáticos (ninfas, larvas) y los adultos voladores habitan en los hábitats de las tierras altas y regresan a los humedales para poner huevos. Por ejemplo, una mosca voladora común Syritta pipiens habita en los humedales como larvas (gusanos), viviendo en materia orgánica húmeda y en descomposición; estos insectos luego visitan las flores terrestres como moscas adultas.

Algas

Las algas son diversos organismos similares a las plantas que pueden variar en tamaño, color y forma. Las algas se encuentran de forma natural en hábitats como lagos interiores, zonas entre mareas y suelos húmedos, y proporcionan una fuente de alimento específica para muchos animales, incluidos algunos invertebrados, peces, tortugas y ranas. Hay tres grupos principales de algas:

• El plancton son algas que son algas microscópicas que flotan libremente. Esta alga es tan pequeña que, en promedio, si 50 de estas algas microscópicas estuvieran alineadas de punta a punta, solo mediría un milímetro. El plancton es la base de la red alimentaria y es responsable de la producción primaria en el océano mediante la fotosíntesis para producir alimentos.
• Las algas filamentosas son hebras largas de células de algas que forman esteras flotantes.
• Las algas Chara y Nitella son algas verticales que parecen una planta sumergida con raíces.

Emisiones de gases de efecto invernadero

Dependiendo de sus características, algunos humedales son una fuente importante de emisiones de metano y algunos también son emisores de óxido nitroso. Este es un gas de efecto invernadero con un potencial de calentamiento global 300 veces mayor que el del dióxido de carbono y es la principal sustancia que agota la capa de ozono emitida en el siglo XXI. Se ha demostrado que el exceso de nutrientes, principalmente de fuentes antropogénicas, aumenta significativamente los flujos de N ₂ O de los suelos de los humedales a través de los procesos de desnitrificación y nitrificación (ver la tabla a continuación). Un estudio en la región intermareal de una marisma salada de Nueva Inglaterra mostró que los niveles excesivos de nutrientes podrían aumentar las emisiones de N _{2 O en lugar de secuestrarlas.}

Tipo de humedal	Localización	Flujo de N 2 O (µmol N 2 O m h )
Mangle	Shenzhen y Hong Kong	0,14 – 23,83
Mangle	Muthupet, sur de la India	0,41 – 0,77
Mangle	Bhitarkanika, India Oriental	0,20 – 4,73
Mangle	Pichavaram, sur de la India	0,89 – 1,89
Mangle	Queensland, Australia	−0,045 – 0,32
Mangle	Sudeste de Queensland, Australia	0,091 – 1,48
Mangle	Costa suroeste, Puerto Rico	0,12 – 7,8
Mangle	Isla Magueyes, Puerto Rico	0.05 – 1.4
Salina	Bahía de Chesapeake, EE. UU.	0,005 – 0,12
Salina	Maryland, Estados Unidos	0.1
Salina	Noreste de China	0,1 – 0,16
Salina	Biebrza, Polonia	−0,07 – 0,06
Salina	Países Bajos	0,82 – 1,64
Salina	mar Báltico	−0,13
Salina	Massachusetts, Estados Unidos	−2,14 – 1,27

Faltan datos sobre los flujos de óxido nitroso de los humedales en el hemisferio sur, así como estudios basados ​​en ecosistemas que incluyan el papel de los organismos dominantes que alteran la biogeoquímica de los sedimentos. Los invertebrados acuáticos producen emisiones de óxido nitroso de importancia ecológica debido a la ingestión de bacterias desnitrificantes que viven dentro del sedimento submareal y la columna de agua y, por lo tanto, también pueden estar influyendo en la producción de óxido nitroso en algunos humedales.

Pantanos de turba en el sudeste asiático

En el sudeste asiático, los suelos y los bosques pantanosos de turba están siendo drenados, quemados, explotados y sobrepastoreados, lo que contribuye gravemente al cambio climático. Como resultado del drenaje de la turba, el carbono orgánico que se acumuló durante miles de años y que normalmente se encuentra bajo el agua queda repentinamente expuesto al aire. Se descompone y se convierte en dióxido de carbono (CO ₂ ), que se libera a la atmósfera. Los incendios de turba provocan que ocurra el mismo proceso y además crean enormes nubes de humo que cruzan las fronteras internacionales, como sucede cada año en el sudeste asiático. _{Si bien las turberas constituyen solo el 3% de la superficie terrestre del mundo, su degradación produce el 7% de todas las emisiones de} CO2 de combustibles fósiles .

A través de la construcción de represas, Wetlands International está deteniendo el drenaje de las turberas en el sudeste asiático, con la esperanza de mitigar las emisiones _de CO2. Las técnicas simultáneas de restauración de humedales incluyen la reforestación con especies de árboles nativos, así como la formación de cuerpos de bomberos comunitarios. Este enfoque sostenible se puede ver en el centro de Kalimantan y Sumatra, Indonesia.

Perturbaciones e impactos humanos

Los humedales, las funciones y servicios que brindan, así como su flora y fauna, pueden verse afectados por varios tipos de perturbaciones. Las perturbaciones (a veces denominadas factores estresantes o alteraciones) pueden ser naturales o asociadas con el hombre, directas o indirectas, reversibles o no, y aisladas o acumulativas. Cuando se exceden los niveles o patrones que normalmente se encuentran dentro de los humedales de una clase en particular en una región en particular, los predominantes incluyen los siguientes:

• Enriquecimiento/eutrofización
• Carga orgánica y oxígeno disuelto reducido
• Toxicidad del contaminante
• Acidificación
• salinización
• Sedimentación
• Aporte solar alterado (turbidez/sombra)
• Eliminación de vegetación
• Alteración térmica
• Deshidratación/aridificación
• Inundación/inundación
• Fragmentación del hábitat
• Otra presencia humana

Las perturbaciones se pueden categorizar de la siguiente manera:

• Perturbación menor: Estrés que mantiene la integridad del ecosistema.
• Perturbación moderada: la integridad del ecosistema está dañada pero puede recuperarse con el tiempo sin ayuda.
• Deterioro o perturbación severa: Puede ser necesaria la intervención humana para que el ecosistema se recupere.

Algunas de las muchas fuentes de estas perturbaciones son:

• Drenaje
• Desarrollo
• sobrepastoreo
• Minería
• Uso insostenible del agua
• Contaminación por nutrientes (los aportes antropogénicos de nitrógeno a los sistemas acuáticos han afectado drásticamente el contenido de nitrógeno disuelto de los humedales, introduciendo una mayor disponibilidad de nutrientes que conduce a la eutrofización ) .
• La contaminación del agua

Pueden manifestarse en parte como:

• Escasez de agua
• Impactos a las especies en peligro de extinción
• Interrupción de los criaderos de vida silvestre
• Desequilibrio en la carga de sedimentos y filtración de nutrientes

Conversión a tierra firme

Debido a su productividad, los humedales a menudo se convierten en tierra seca con diques y desagües y se utilizan con fines agrícolas. La construcción de diques y represas tiene consecuencias negativas para humedales individuales y cuencas enteras. Su cercanía a lagos y ríos significa que a menudo se desarrollan para asentamientos humanos. Una vez que los asentamientos están construidos y protegidos por diques, los asentamientos se vuelven vulnerables al hundimiento de la tierra y al riesgo cada vez mayor de inundaciones. La costa de Luisiana alrededor de Nueva Orleans es un ejemplo bien conocido; el delta del Danubio en Europa es otro.

Climas

Temperatura

Debido a que los humedales son indicativos de la cantidad de agua en el suelo, se encuentran en todo el mundo en diferentes climas.Las temperaturas varían mucho dependiendo de la ubicación del humedal. Muchos de los humedales del mundo se encuentran en zonas templadas, a mitad de camino entre el Polo Norte o Sur y el ecuador. En estas zonas, los veranos son cálidos y los inviernos fríos, pero las temperaturas no son extremas. En un humedal de una zona subtropical, como uno a lo largo del Golfo de México, una temperatura típica podría ser de 11 °C (52 °F). Los humedales en los trópicos son mucho más cálidos durante la mayor parte del año. Los humedales de la Península Arábiga pueden alcanzar temperaturas superiores a los 50 °C (122 °F) y, por lo tanto, estarían sujetos a una rápida evaporación. En el noreste de Siberia, que tiene un clima polar, las temperaturas de los humedales pueden ser tan bajas como -50 °C (-58 °F). Las turberas aíslan el permafrost en las regiones subárticas, retrasando o evitando así el deshielo del permafrost durante el verano.

Precipitación

La cantidad de precipitación que recibe un humedal varía ampliamente según su área. Los humedales en Gales, Escocia y el oeste de Irlanda suelen recibir alrededor de 1500 mm (59 pulgadas) por año. En algunos lugares del sudeste asiático, donde ocurren fuertes lluvias, pueden recibir hasta 10.000 mm (390 pulgadas). En algunas regiones más secas, existen humedales donde se producen tan solo 180 mm (7,1 pulgadas) de precipitación cada año.

Variación temporal:

• Sistemas perennes
• Sistemas estacionales
• Sistemas episódicos (periódicos o intermitentes)
• El flujo superficial puede ocurrir en algunos segmentos, con flujo subterráneo en otros segmentos
• Sistemas efímeros (de corta duración)
• especies migratorias

Usos humanos de los humedales

Dependiendo en parte de la ubicación geográfica y topográfica de un humedal, las funciones que realiza pueden respaldar múltiples servicios, valores o beneficios de los ecosistemas. La Evaluación de Ecosistemas del Milenio de las Naciones Unidas y la Convención de Ramsar describieron los humedales en su conjunto como importantes para la biosfera y para la sociedad en las siguientes áreas, por ejemplo:

• Almacenamiento de agua (control de inundaciones)
• Reposición de aguas subterráneas
• Estabilización de costas y protección contra tormentas
• Purificación del agua
• Tratamiento de aguas residuales (en humedales construidos)
• Reservas de biodiversidad
• Polinización
• Productos de humedales
• Valores culturales
• Recreación y turismo
• Mitigación y adaptación al cambio climático

Según la Convención de Ramsar:

El valor económico de los servicios ecosistémicos proporcionados a la sociedad por humedales intactos que funcionan de forma natural suele ser mucho mayor que los beneficios percibidos de convertirlos en un uso intensivo de la tierra 'más valioso', especialmente porque las ganancias del uso no sostenible a menudo van a relativamente pocos individuos o corporaciones, en lugar de ser compartida por la sociedad en su conjunto.

A menos que se indique lo contrario, la información sobre los servicios de los ecosistemas se basa en la siguiente serie de referencias.

Para reemplazar estos servicios ecosistémicos de humedales, se necesitaría gastar enormes cantidades de dinero en plantas de purificación de agua, represas, diques y otra infraestructura física, y muchos de los servicios son imposibles de reemplazar.

Almacenamiento de agua (control de inundaciones)

Principal tipo de humedal: llanura aluvial y humedales de depresión cerrada

Embalses de almacenamiento y protección contra inundaciones: El sistema de humedales de las llanuras aluviales se forma a partir de los principales ríos aguas abajo de sus cabeceras. "Las llanuras aluviales de los principales ríos actúan como reservorios de almacenamiento natural, lo que permite que el exceso de agua se extienda por un área amplia, lo que reduce su profundidad y velocidad. Los humedales cercanos a las cabeceras de los arroyos y ríos pueden ralentizar la escorrentía del agua de lluvia y el deshielo primaveral para que no corre directamente de la tierra hacia los cursos de agua. Esto puede ayudar a prevenir inundaciones repentinas y dañinas río abajo".Los sistemas fluviales notables que producen grandes extensiones de llanuras aluviales incluyen el río Nilo, el delta interior del río Níger, la llanura aluvial del río Zambezi, el delta interior del río Okavango, la llanura aluvial del río Kafue, la llanura aluvial del lago Bangweulu (África), el río Mississippi ( UU.), río Amazonas (América del Sur), río Yangtze (China), río Danubio (Europa Central) y río Murray-Darling (Australia).

Impacto humano: convertir los humedales en tierras altas a través del drenaje y el desarrollo fuerza los canales de agua adyacentes o río abajo en corredores más estrechos. Esto acelera la respuesta hidrológica de la cuenca a las tormentas y aumenta la necesidad en algunos casos de medios alternativos de control de inundaciones. Esto se debe a que los canales recién formados deben manejar la misma cantidad de precipitación, lo que hace que los picos de inundación sean [más altos o más profundos] y que las aguas de inundación viajen más rápido.

Los desarrollos de ingeniería de gestión del agua en el siglo pasado han degradado estos humedales mediante la construcción de terraplenes artificiales. Estas construcciones pueden clasificarse como diques, terraplenes, diques, presas, diques y represas, pero tienen el único propósito de concentrar el agua en una fuente o área seleccionada. Las fuentes de agua de los humedales que alguna vez se extendieron lentamente sobre un área grande y poco profunda se agrupan en lugares profundos y concentrados. La pérdida de las llanuras aluviales de los humedales da como resultado inundaciones más severas y dañinas. El impacto humano catastrófico en las llanuras aluviales del río Mississippi se vio en la muerte de varios cientos de personas durante la ruptura de un dique en Nueva Orleans causada por el huracán Katrina. Se han notado eventos catastróficos ecológicos de terraplenes hechos por el hombre a lo largo de las llanuras aluviales del río Yangtze, ya que el medio del río se ha vuelto propenso a inundaciones más frecuentes y dañinas. Algunos de estos eventos incluyen la pérdida de vegetación ribereña, una pérdida del 30% de la cubierta vegetal en toda la cuenca del río, una duplicación del porcentaje de tierra afectada por la erosión del suelo y una reducción en la capacidad del embalse debido a la acumulación de sedimentos en la llanura aluvial. lagos

Reposición de aguas subterráneas

Principales tipos de humedales: pantanos, ciénagas y sistemas hidrológicos subterráneos kársticos y de cuevas

El agua superficial, que es el agua que se ve visiblemente en los sistemas de humedales, solo representa una parte del ciclo general del agua, que también incluye el agua atmosférica y el agua subterránea. Los sistemas de humedales están directamente relacionados con las aguas subterráneas y son un regulador crucial tanto de la cantidad como de la calidad del agua que se encuentra debajo del suelo. Los sistemas de humedales que están hechos de sedimentos permeables como la piedra caliza o que se encuentran en áreas con niveles freáticos muy variables y fluctuantes tienen un papel especial en la reposición de aguas subterráneas o recarga de agua. Los sedimentos que son porosos permiten que el agua se filtre a través del suelo y las rocas que la recubren hacia los acuíferos, que son la fuente del 95 % del agua potable del mundo. Los humedales también pueden actuar como áreas de recarga cuando el nivel freático circundante es bajo y como zona de descarga cuando es demasiado alto. Los sistemas kársticos (cavernas) son un ejemplo único de este sistema y son una conexión de ríos subterráneos influenciados por la lluvia y otras formas de precipitación. Estos sistemas de humedales son capaces de regular los cambios en el nivel freático en más de 130 m (430 pies).

Impacto humano : Las aguas subterráneas son una fuente importante de agua para beber y regar los cultivos. Más de mil millones de personas en Asia y el 65 % de las fuentes públicas de agua en Europa obtienen el 100 % de su agua de aguas subterráneas. El riego es un uso masivo de las aguas subterráneas con el 80% del agua subterránea del mundo utilizada para la producción agrícola.

La extracción insostenible de agua subterránea se ha convertido en una preocupación importante. En la Mancomunidad de Australia, se están implementando licencias de agua para controlar el uso del agua en las principales regiones agrícolas. A escala mundial, los déficits de aguas subterráneas y la escasez de agua es una de las preocupaciones más apremiantes que enfrenta el siglo XXI.

Estabilización de costas y protección contra tormentas

Tipo de humedal: manglares, arrecifes de coral, marismas

Los sistemas de humedales intermareales y de mareas protegen y estabilizan las zonas costeras. Los arrecifes de coral proporcionan una barrera protectora a la costa costera. Los manglares estabilizan la zona costera desde el interior y migrarán con la costa para permanecer adyacentes al límite del agua. El principal beneficio de conservación que tienen estos sistemas contra las tormentas y las marejadas ciclónicas es la capacidad de reducir la velocidad y la altura de las olas y las inundaciones.

Impacto humano : Se espera que la gran cantidad de personas que viven y trabajan cerca de la costa crezca enormemente en los próximos cincuenta años. De un estimado de 200 millones de personas que actualmente viven en regiones costeras bajas, se proyecta que el desarrollo de centros urbanos costeros quintuplicará la población dentro de 50 años. El Reino Unido ha iniciado el concepto de realineación costera gestionada. Esta técnica de manejo brinda protección a la costa a través de la restauración de humedales naturales en lugar de ingeniería aplicada. En el este de Asia, la recuperación de los humedales costeros ha resultado en una transformación generalizada de la zona costera y hasta el 65% de los humedales costeros han sido destruidos por el desarrollo costero.Un análisis que utilizó el impacto de los huracanes versus la protección contra tormentas proporcionada naturalmente por los humedales proyectó el valor de este servicio en US$33.000/ha/año.

Purificación del agua

Tipos de humedales: llanura aluvial, humedales de depresión cerrada, marismas, marismas de agua dulce, marismas saladas, manglares

Retención de nutrientes: Los humedales ciclan tanto los sedimentos como los nutrientes, equilibrando los ecosistemas terrestres y acuáticos. Una función natural de la vegetación de los humedales es la absorción, el almacenamiento y (para el nitrato) la eliminación de los nutrientes que se encuentran en la escorrentía del suelo y el agua circundantes. En muchos humedales, los nutrientes se retienen hasta que las plantas mueren o son cosechadas por animales o humanos y llevadas a otro lugar, o hasta que los procesos microbianos convierten los nutrientes solubles en gas, como es el caso del nitrato.

Trampas de sedimentos y metales pesados: La precipitación y la escorrentía superficial inducen la erosión del suelo, transportando sedimentos en suspensión hacia y a través de las vías fluviales. Estos sedimentos se mueven hacia vías fluviales más grandes y de mayor tamaño a través de un proceso natural que mueve el agua hacia los océanos. Todos los tipos de sedimentos que pueden estar compuestos de arcilla, arena, limo y roca pueden transportarse a los sistemas de humedales a través de este proceso. La vegetación de los humedales actúa como una barrera física para frenar el flujo de agua y atrapar sedimentos durante períodos de tiempo cortos o largos. Los sedimentos suspendidos a menudo contienen metales pesados ​​que quedan retenidos cuando los humedales atrapan el sedimento. En algunos casos, ciertos metales se absorben a través de tallos, raíces y hojas de plantas de humedales. Muchas especies de plantas flotantes, por ejemplo, pueden absorber y filtrar metales pesados. jacinto de agua (Eichhornia crassipes ), lenteja de agua ( Lemna ) y helecho de agua ( Azolla ) almacenan hierro y cobre que se encuentran comúnmente en las aguas residuales, estas plantas también reducen los patógenos. Muchas plantas de rápido crecimiento enraizadas en los suelos de los humedales, como la espadaña ( Typha ) y la caña ( Phragmites) también ayudan en el papel de absorción de metales pesados. Animales como la ostra pueden filtrar más de 200 litros (53 galones estadounidenses) de agua por día mientras pastan para alimentarse, eliminando nutrientes, sedimentos suspendidos y contaminantes químicos en el proceso. Por otra parte, algunos tipos de humedales facilitan la movilización y la biodisponibilidad del mercurio (otro metal pesado), que en su forma de metilmercurio aumenta el riesgo de bioacumulación en peces importantes para las cadenas alimentarias animales y recolectados para el consumo humano.

Capacidad:La capacidad de los sistemas de humedales para almacenar o eliminar nutrientes y atrapar sedimentos y metales asociados es muy eficiente y eficaz, pero cada sistema tiene un umbral. Una sobreabundancia de nutrientes provenientes de la escorrentía de fertilizantes, efluentes de aguas residuales o contaminación no puntual causará eutrofización. La erosión río arriba debido a la deforestación puede abrumar a los humedales, haciéndolos reducir su tamaño y causar una pérdida dramática de biodiversidad a través de una carga de sedimentación excesiva. La retención de altos niveles de metales en los sedimentos es problemática si los sedimentos se vuelven a suspender o si los niveles de oxígeno y pH cambian en el futuro. La capacidad de la vegetación de los humedales para almacenar metales pesados ​​depende del estado particular de los metales, el oxígeno y el pH de los sedimentos de los humedales y el agua que los recubre, el caudal de agua (tiempo de detención), el tamaño del humedal, la estación, el clima, el tipo de planta y otros factores.

Impacto humano : La capacidad de un humedal para almacenar sedimentos, nutrientes y metales puede disminuir si los sedimentos se compactan, por ejemplo, con vehículos o equipo pesado, o si se labran regularmente. Los cambios no naturales en los niveles y fuentes de agua también pueden afectar la función de purificación del agua. Si las funciones de purificación del agua se ven afectadas, una carga excesiva de nutrientes ingresa a las vías fluviales y causa eutrofización. Esto es de particular preocupación en los sistemas costeros templados. Las principales fuentes de eutrofización costera son el nitrógeno producido industrialmente, que se utiliza como fertilizante en las prácticas agrícolas, así como la escorrentía de desechos sépticos.El nitrógeno es el nutriente limitante para los procesos fotosintéticos en los sistemas salinos, sin embargo, en exceso, puede conducir a una sobreproducción de materia orgánica que luego conduce a zonas hipóxicas y anóxicas dentro de la columna de agua. Sin oxígeno, otros organismos no pueden sobrevivir, incluidas las especies de peces y mariscos económicamente importantes.

Ejemplos: Un ejemplo de cómo se utiliza un humedal natural para proporcionar cierto grado de tratamiento de aguas residuales son los humedales del este de Calcuta en Calcuta, India. Los humedales cubren 125 kilómetros cuadrados (48 millas cuadradas) y se utilizan para tratar las aguas residuales de Kolkata. Los nutrientes contenidos en las aguas residuales sustentan las piscifactorías y la agricultura.

Tratamiento de aguas residuales en humedales construidos

Un humedal construido (CW) es un humedal artificial para tratar aguas residuales, aguas grises, escorrentía de aguas pluviales o aguas residuales industriales. También puede estar diseñado para la recuperación de tierras después de la minería, o como un paso de mitigación para las áreas naturales perdidas por el desarrollo de la tierra. Los humedales artificiales son sistemas diseñados que utilizan las funciones naturales de la vegetación, el suelo y los organismos para proporcionar un tratamiento secundario a las aguas residuales. El diseño del humedal artificial debe ajustarse de acuerdo con el tipo de aguas residuales que se tratarán. Los humedales artificiales se han utilizado en sistemas de aguas residuales tanto centralizados como descentralizados. Se recomienda el tratamiento primario cuando hay una gran cantidad de sólidos en suspensión o materia orgánica soluble (medida como DBO y DQO).

De manera similar a los humedales naturales, los humedales construidos también actúan como un biofiltro y/o pueden eliminar una variedad de contaminantes (como materia orgánica, nutrientes, patógenos, metales pesados) del agua. Los humedales artificiales están diseñados para eliminar los contaminantes del agua, como los sólidos en suspensión, la materia orgánica y los nutrientes (nitrógeno y fósforo). Se espera que todos los tipos de patógenos (es decir, bacterias, virus, protozoos y helmintos) se eliminen en cierta medida en un humedal artificial. Los humedales subterráneos proporcionan una mayor eliminación de patógenos que los humedales superficiales.Hay dos tipos principales de humedales artificiales: humedales artificiales de flujo subterráneo y humedales artificiales de flujo superficial. La vegetación plantada juega un papel importante en la eliminación de contaminantes. El lecho del filtro, que generalmente consiste en arena y grava, tiene un papel igualmente importante que desempeñar. Algunos humedales construidos también pueden servir como hábitat para la vida silvestre nativa y migratoria, aunque ese no es su propósito principal. Los humedales artificiales de flujo subterráneo están diseñados para tener un flujo de agua horizontal o vertical a través del lecho de grava y arena. Los sistemas de flujo vertical requieren un espacio menor que los sistemas de flujo horizontal.

Reservas de biodiversidad

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La rica biodiversidad de los sistemas de humedales se está convirtiendo en un punto central en las Convenciones de Tratados Internacionales y dentro de la organización World Wildlife Fund debido a la gran cantidad de especies presentes en los humedales, la pequeña área geográfica global de los humedales, la cantidad de especies que son endémicas de los humedales, y la alta productividad de los sistemas de humedales. Cientos de miles de especies animales, 20.000 de ellas vertebrados, viven en sistemas de humedales. La tasa de descubrimiento de peces de agua dulce es de 200 nuevas especies por año. El impacto de mantener la biodiversidad se ve a nivel local a través de la creación de empleo, la sostenibilidad y la productividad de la comunidad. Un buen ejemplo es la cuenca del Bajo Mekong que atraviesa Camboya, Laos y Vietnam. Apoyando a más de 55 millones de personas, la sostenibilidad de la región se mejora a través de recorridos de vida silvestre. Los Estados Unidos

Cuencas de ríos biodiversas: La Amazonía alberga 3.000 especies de peces de agua dulce dentro de los límites de su cuenca, cuya función es dispersar las semillas de los árboles. Una de sus especies clave, el bagre de Piramutaba, Brachyplatystoma vaillantii , migra más de 3300 km (2100 millas) desde sus zonas de cría cerca de la desembocadura del río Amazonas hasta sus zonas de desove en los afluentes andinos, a 400 m (1300 pies) sobre el nivel del mar. , repartiendo semillas de plantas a lo largo del recorrido.

Zonas intermareales productivas: Las marismas intermareales tienen un nivel de productividad similar al de algunos humedales aun cuando poseen un bajo número de especies. La abundancia de invertebrados que se encuentran dentro del lodo son una fuente de alimento para las aves acuáticas migratorias.

Hábitat crítico de la etapa de vida: las marismas, las marismas, los manglares y los lechos de pastos marinos tienen altos niveles tanto de riqueza de especies como de productividad, y albergan importantes áreas de cría para muchas poblaciones de peces comerciales.

Diversidad genética: Las poblaciones de muchas especies están confinadas geográficamente a solo uno o unos pocos sistemas de humedales, a menudo debido al largo período de tiempo en que los humedales han estado físicamente aislados de otras fuentes acuáticas. Por ejemplo, la cantidad de especies endémicas en el lago Baikal en Rusia lo clasifica como un punto crítico para la biodiversidad y uno de los humedales con mayor biodiversidad en todo el mundo. Evidencia de un estudio de investigación realizado por Mazepova et al.sugieren que el número de especies de crustáceos endémicas del lago Baikal (más de 690 especies y subespecies) excede el número de los mismos grupos de animales que habitan todos los cuerpos de agua dulce de Eurasia juntos. Solo sus 150 especies de Platyhelminthes de vida libre son análogas al número total en todo el este de Siberia. El número de 34 especies y subespecies de esculturas de Baikal es más del doble del número de la fauna análoga que habita en Eurasia. En el sur de Baikal, se encontraron alrededor de 300 especies de nematodos de vida libre en solo seis localidades de muestreo cercanas a la costa. "Si tomamos en consideración que alrededor del 60% de los animales no se pueden encontrar en ningún otro lugar excepto en Baikal, se puede suponer que el lago puede ser el centro de biodiversidad del continente euroasiático".

Impacto humano:La pérdida de biodiversidad ocurre en los sistemas de humedales a través de cambios en el uso de la tierra, destrucción del hábitat, contaminación, explotación de recursos y especies invasoras. Las especies vulnerables, amenazadas y en peligro de extinción representan el 17 % de las aves acuáticas, el 38 % de los mamíferos dependientes de agua dulce, el 33 % de los peces de agua dulce, el 26 % de los anfibios de agua dulce, el 72 % de las tortugas de agua dulce, el 86 % de las tortugas marinas, el 43 % de cocodrilos y el 27% de las especies constructoras de arrecifes de coral. Los hidrófitos introducidos en diferentes sistemas de humedales pueden tener resultados devastadores. La introducción del jacinto de agua, una planta nativa de América del Sur, en el lago Victoria en el este de África, así como la lenteja de agua en áreas no nativas de Queensland, Australia, se han apoderado de sistemas completos de humedales, sofocando los humedales y reduciendo la diversidad de otras plantas y animales.

Productos y productividad de los humedales

La productividad de los humedales está vinculada al clima, el tipo de humedal y la disponibilidad de nutrientes. La escasez de agua y el secado ocasional del fondo del humedal durante las sequías (fase de pantano seco) estimulan el reclutamiento de plantas de un banco de semillas diverso y aumentan la productividad mediante la movilización de nutrientes. Por el contrario, el nivel alto de agua durante los diluvios (fase de la ciénaga del lago) provoca un recambio en las poblaciones de plantas y crea una mayor intercalación de la cubierta de elementos y el agua abierta, pero reduce la productividad general. Durante un ciclo de cobertura que va desde aguas abiertas hasta una cobertura vegetal completa, la productividad primaria neta anual puede variar 20 veces. Los pastos de las llanuras aluviales fértiles como el Nilo producen el mayor rendimiento, incluidas plantas como Arundo donax (junco gigante), Cyperus papiro (papiro),Phragmites (junco) y Typha ,

Los humedales producen naturalmente una gran variedad de vegetación y otros productos ecológicos que se pueden cosechar para uso personal y comercial. El más significativo de estos son los peces que tienen todo o parte de su ciclo de vida dentro de un sistema de humedales. El pescado de agua dulce y salada es la principal fuente de proteínas para mil millones de personas y comprende el 15% de la dieta de otros dos mil millones de personas. Además, el pescado genera una industria pesquera que proporciona el 80% de los ingresos y el empleo a los residentes en los países en desarrollo. Otro alimento básico que se encuentra en los sistemas de humedales es el arroz, un grano popular que se consume a razón de una quinta parte del recuento total de calorías a nivel mundial. En Bangladesh, Camboya y Vietnam, donde los arrozales predominan en el paisaje, el consumo de arroz alcanza el 70%.Algunas plantas nativas de humedales en el Caribe y Australia se cosechan de manera sostenible para obtener compuestos medicinales; estos incluyen el mangle rojo ( Rhizophora mangle ) que posee efectos antibacterianos, cicatrizantes, antiulcerosos y antioxidantes.

Los alimentos convertidos en edulcorantes y carbohidratos incluyen la palma de sagú de Asia y África (aceite de cocina), la palma de nipa de Asia (azúcar, vinagre, alcohol y forraje) y la recolección de miel de los manglares. Más que una ingesta dietética suplementaria, este producto sustenta a pueblos enteros. Las aldeas costeras de Tailandia obtienen la parte clave de sus ingresos de la producción de azúcar, mientras que el país de Cuba reubica más de 30 000 colmenas cada año para rastrear la floración estacional del manglar Avicennia .

Otros productos derivados de los manglares:

• leña
• Sal (producida por la evaporación del agua de mar)
• forraje para animales
• Medicinas tradicionales (por ejemplo, de corteza de mangle)
• Fibras para textiles
• Tintes y taninos

Impacto humano: La pesca excesiva es el principal problema para el uso sostenible de los humedales. Están surgiendo preocupaciones sobre ciertos aspectos de la pesca en granjas, que utiliza cursos de agua naturales para recolectar peces para consumo humano y productos farmacéuticos. Esta práctica se ha vuelto especialmente popular en Asia y el Pacífico Sur. Su impacto en vías fluviales mucho más grandes aguas abajo ha afectado negativamente a muchos pequeños estados insulares en desarrollo.

La acuicultura continúa desarrollándose rápidamente en toda la región de Asia-Pacífico, específicamente en China, con participaciones mundiales en Asia equivalentes al 90 % del número total de granjas acuícolas y al 80 % de su valor global. Algunas acuiculturas han eliminado áreas masivas de humedales a través de prácticas vistas como la destrucción de manglares por parte de la industria de cultivo de camarones. A pesar de que el impacto dañino de la cría de camarones a gran escala en el ecosistema costero en muchos países asiáticos ha sido ampliamente reconocido desde hace bastante tiempo, ha resultado difícil de verificar en ausencia de otras vías de empleo para las personas involucradas en dicha ocupación. Además, la creciente demanda de camarones a nivel mundial ha proporcionado un mercado grande y listo para el producto.

Las amenazas a los campos de arroz provienen principalmente de la gestión inadecuada del agua, la introducción de especies exóticas invasoras, fertilizantes agrícolas, pesticidas y cambios en el uso de la tierra. La producción a escala industrial de aceite de palma amenaza la biodiversidad de los ecosistemas de humedales en partes del sureste de Asia, África y otros países en desarrollo.

La sobreexplotación de los productos de los humedales puede ocurrir a nivel comunitario, como se ve a veces en las aldeas costeras del sur de Tailandia, donde cada residente puede obtener por sí mismo todos los consumibles del bosque de manglares (leña, madera, miel, resinas, cangrejos y mariscos) que luego se ve amenazada por el aumento de la población y la cosecha continua.

Mitigación y adaptación al cambio climático

Los humedales cumplen dos funciones importantes en relación con el cambio climático. Tienen efectos de mitigación a través de su capacidad para absorber carbono, convirtiendo un gas de efecto invernadero (dióxido de carbono) en material vegetal sólido a través del proceso de fotosíntesis, y también a través de su capacidad para almacenar y regular el agua. Los humedales almacenan aproximadamente 44,6 millones de toneladas de carbono al año en todo el mundo. En las marismas saladas y los manglares en particular, la tasa promedio de secuestro de carbono es de 210 g CO ₂ m año , mientras que las turberas secuestran aproximadamente 20–30 g CO ₂ m año .Se sabe que los humedales costeros, como los manglares tropicales y algunas marismas salinas templadas, son sumideros de carbono que, de otro modo, contribuye al cambio climático en sus formas gaseosas (dióxido de carbono y metano). La capacidad de muchos humedales de marea para almacenar carbono y minimizar el flujo de metano de los sedimentos de marea ha llevado al patrocinio de iniciativas de carbono azul que pretenden mejorar esos procesos.

Funciones y usos adicionales de los humedales

Algunos tipos de humedales pueden servir como cortafuegos que ayudan a frenar la propagación de incendios forestales menores. Los sistemas de humedales más grandes pueden influir en los patrones de precipitación locales. Algunos sistemas de humedales boreales en las cabeceras de las cuencas pueden ayudar a extender el período de flujo y mantener la temperatura del agua en las aguas aguas abajo conectadas. Los servicios de polinización cuentan con el apoyo de muchos humedales que pueden proporcionar el único hábitat adecuado para la polinización de insectos, aves y mamíferos en áreas altamente desarrolladas. Es probable que los humedales tengan otras funciones cuyos beneficios para la sociedad y otros ecosistemas aún no se han descubierto.

Conservación

Históricamente, los humedales han sido víctimas de grandes esfuerzos de drenaje para el desarrollo inmobiliario o inundaciones para su uso como lagos recreativos o generación de energía hidroeléctrica. Algunas de las áreas agrícolas más importantes del mundo son humedales que se han convertido en tierras de cultivo. Desde la década de 1970, se ha prestado más atención a la preservación de los humedales para su función natural; sin embargo, en 1993 se habían drenado la mitad de los humedales del mundo.

Para mantener los humedales y mantener sus funciones, se deben minimizar las alteraciones y perturbaciones que estén fuera del rango normal de variación.

Equilibrar la conservación de los humedales con las necesidades de las personas

Los humedales son ecosistemas vitales que proporcionan medios de subsistencia a millones de personas que viven en ellos y sus alrededores. Los Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM) exhortaron a diferentes sectores a unir fuerzas para asegurar los humedales en el contexto del desarrollo sostenible y la mejora del bienestar humano. Un proyecto de tres años llevado a cabo por Wetlands International en asociación con el Instituto Internacional de Gestión del Agua descubrió que es posible conservar los humedales mientras se mejoran los medios de subsistencia de las personas que viven entre ellos. Los estudios de caso realizados en Malawi y Zambia analizaron cómo los dambos (valles húmedos y cubiertos de hierba o depresiones donde el agua se filtra a la superficie) pueden cultivarse de manera sostenible para mejorar los medios de subsistencia. Sin embargo, los dambos mal administrados o sobreutilizados a menudo se degradan mediante un intercambio de conocimientos entre los agricultores locales y los administradores ambientales. se desarrolló un protocolo utilizando prácticas de manejo de suelo y agua. Los resultados del proyecto incluyeron un alto rendimiento de los cultivos, el desarrollo de técnicas agrícolas sostenibles y una gestión adecuada del agua que generara suficiente agua para su uso como riego. Antes del proyecto, hubo casos en los que la gente había muerto de hambre debido a la escasez de alimentos. Al final, muchas más personas tenían acceso a suficiente agua para cultivar vegetales. Un logro clave fue que los aldeanos contaron con suministros de alimentos seguros durante los meses largos y secos. También se beneficiaron de otras maneras: se mejoró la nutrición al cultivar una gama más amplia de cultivos, y los aldeanos también pudieron invertir en salud y educación vendiendo productos y ahorrando dinero. y una adecuada gestión del agua generando suficiente agua para su uso como riego. Antes del proyecto, hubo casos en los que la gente había muerto de hambre debido a la escasez de alimentos. Al final, muchas más personas tenían acceso a suficiente agua para cultivar vegetales. Un logro clave fue que los aldeanos contaron con suministros de alimentos seguros durante los meses largos y secos. También se beneficiaron de otras maneras: se mejoró la nutrición al cultivar una gama más amplia de cultivos, y los aldeanos también pudieron invertir en salud y educación vendiendo productos y ahorrando dinero. y una adecuada gestión del agua generando suficiente agua para su uso como riego. Antes del proyecto, hubo casos en los que la gente había muerto de hambre debido a la escasez de alimentos. Al final, muchas más personas tenían acceso a suficiente agua para cultivar vegetales. Un logro clave fue que los aldeanos contaron con suministros de alimentos seguros durante los meses largos y secos. También se beneficiaron de otras maneras: se mejoró la nutrición al cultivar una gama más amplia de cultivos, y los aldeanos también pudieron invertir en salud y educación vendiendo productos y ahorrando dinero. meses secos. También se beneficiaron de otras maneras: se mejoró la nutrición al cultivar una gama más amplia de cultivos, y los aldeanos también pudieron invertir en salud y educación vendiendo productos y ahorrando dinero. meses secos. También se beneficiaron de otras maneras: se mejoró la nutrición al cultivar una gama más amplia de cultivos, y los aldeanos también pudieron invertir en salud y educación vendiendo productos y ahorrando dinero.

Convención de Ramsar

La Convención sobre los Humedales de Importancia Internacional, especialmente como Hábitat de Aves Acuáticas, o Convención de Ramsar, es un tratado internacional diseñado para abordar las preocupaciones globales sobre la pérdida y degradación de los humedales. Los propósitos principales del tratado son enumerar los humedales de importancia internacional y promover su uso racional, con el objetivo final de preservar los humedales del mundo. Los métodos incluyen restringir el acceso a la mayor parte de las áreas de humedales, así como educar al público para combatir la idea errónea de que los humedales son terrenos baldíos. La Convención trabaja en estrecha colaboración con cinco organizaciones internacionales asociadas. Estos son: Birdlife International, la UICN, el Instituto Internacional de Gestión del Agua, Wetlands International y el Fondo Mundial para la Naturaleza. Los socios brindan experiencia técnica, ayudan a realizar o facilitan estudios de campo y brindan apoyo financiero.

Valuación

El valor de un humedal para las comunidades locales, así como el valor de los sistemas de humedales en general para la tierra y la humanidad, es una de las valoraciones más importantes que se pueden realizar para el desarrollo sostenible. Por lo general, esto implica primero mapear los humedales de una región, luego evaluar las funciones y los servicios ecosistémicos que brindan los humedales de forma individual y acumulativa, y evaluar esa información para priorizar o clasificar humedales individuales o tipos de humedales para conservación, manejo, restauración o desarrollo. Durante un período más largo, requiere mantener inventarios de los humedales conocidos y monitorear una muestra representativa de los humedales para determinar los cambios debidos a factores tanto naturales como humanos.

Evaluación

Los métodos de evaluación rápida se utilizan para puntuar, clasificar, calificar o categorizar diversas funciones, servicios ecosistémicos, especies, comunidades, niveles de perturbación y/o salud ecológica de un humedal o grupo de humedales. Esto se hace a menudo para priorizar humedales particulares para la conservación (evitación) o para determinar el grado en que se debe compensar la pérdida o alteración de las funciones de los humedales, por ejemplo, mediante la restauración de humedales degradados en otros lugares o brindando protecciones adicionales a los humedales existentes. Los métodos de evaluación rápida también se aplican antes y después de que un humedal haya sido restaurado o alterado, para ayudar a monitorear o predecir los efectos de esas acciones en varias funciones de los humedales y los servicios que brindan. Por lo general, se considera que las evaluaciones son "rápidas" cuando requieren una sola visita al humedal que dura menos de un día, que en algunos casos puede incluir la interpretación de imágenes aéreas y análisis del sistema de información geográfica (SIG) de datos espaciales existentes, pero no análisis detallados de laboratorio posteriores a la visita de muestras biológicas o de agua. Debido a las limitaciones de tiempo y costo, los niveles de varias funciones de los humedales u otros atributos por lo general no se miden directamente, sino que se estiman en relación con otros humedales evaluados en una región, usando variables basadas en la observación, a veces llamadas "indicadores", que son hipótesis o conocido para predecir el rendimiento de las funciones o atributos especificados.

Para lograr la coherencia entre las personas que realizan la evaluación, los métodos rápidos presentan las variables indicadoras como preguntas o listas de verificación en formularios de datos estandarizados, y la mayoría de los métodos estandarizan el procedimiento de puntuación o calificación que se utiliza para combinar las respuestas a las preguntas en estimaciones de los niveles de funciones específicas en relación con el niveles estimados en otros humedales ("sitios de calibración") evaluados previamente en una región. Los métodos de evaluación rápida, en parte porque a menudo utilizan docenas de indicadores relacionados con las condiciones que rodean un humedal y dentro del propio humedal, tienen como objetivo proporcionar estimaciones de las funciones y servicios de los humedales que son más precisas y repetibles que simplemente describir el tipo de clase de un humedal.La necesidad de que las evaluaciones de humedales sean rápidas surge principalmente cuando los organismos gubernamentales establecen plazos para las decisiones que afectan a un humedal, o cuando es grande el número de humedales que necesitan información sobre sus funciones o condiciones.

En América del Norte y algunos otros países, los métodos estandarizados de evaluación rápida para humedales tienen una larga historia, habiendo sido desarrollados, calibrados, probados y aplicados en diversos grados en varias regiones y tipos de humedales diferentes desde la década de 1970. Sin embargo, pocos métodos de evaluación rápida han sido completamente validados. Si se realiza correctamente, la validación es una tarea muy costosa que implica comparar las clasificaciones de una serie de humedales basadas en los resultados de métodos de evaluación rápida con clasificaciones basadas en mediciones detalladas, menos rápidas y considerablemente más costosas, de múltiples visitas, de los niveles de las mismas funciones u otras. atributos en la misma serie de humedales.

Inventario

Aunque el desarrollo de un inventario mundial de humedales ha demostrado ser una tarea grande y difícil, muchos esfuerzos a escalas más locales han tenido éxito. Los esfuerzos actuales se basan en los datos disponibles, pero tanto la clasificación como la resolución espacial a veces han demostrado ser inadecuadas para la toma de decisiones de gestión ambiental regional o específica del sitio. Es difícil identificar humedales pequeños, largos y angostos dentro del paisaje. Muchos de los satélites de detección remota de hoy en día no tienen suficiente resolución espacial y espectral para monitorear las condiciones de los humedales, aunque los datos multiespectrales de IKONOS y QuickBird pueden ofrecer resoluciones espaciales mejoradas una vez que es de 4 mo más. La mayoría de los píxeles son solo mezclas de varias especies de plantas o tipos de vegetación y son difíciles de aislar, lo que se traduce en una incapacidad para clasificar la vegetación que define el humedal. La mejora de la información de teledetección, junto con un buen dominio de conocimientos sobre los humedales, facilitará la ampliación de los esfuerzos de seguimiento y cartografía de los humedales. Esto también será extremadamente importante porque esperamos ver cambios importantes en la composición de especies debido tanto al uso antropogénico de la tierra como a los cambios naturales en el medio ambiente causados ​​por el cambio climático.

Supervisión

Un humedal debe ser monitoreado a lo largo del tiempo para evaluar si está funcionando a un nivel ecológicamente sostenible o si se está degradando. Los humedales degradados sufrirán una pérdida en la calidad del agua, la pérdida de especies sensibles y un funcionamiento aberrante de los procesos geoquímicos del suelo.

Cartografía

En la práctica, muchos humedales naturales son difíciles de monitorear desde el suelo, ya que a menudo son de difícil acceso y pueden requerir la exposición a plantas y animales peligrosos, así como a enfermedades transmitidas por insectos u otros invertebrados. herramienta para monitorear un humedal, especialmente un humedal grande, y también puede usarse para monitorear el estado de numerosos humedales a lo largo de una cuenca o región. Se pueden utilizar muchos métodos de teledetección para cartografiar humedales. La tecnología de teledetección permite la adquisición de datos digitales oportunos de forma repetitiva. Esta cobertura repetida permite que los humedales, así como la cobertura terrestre y los tipos de uso de la tierra adyacentes, sean monitoreados estacionalmente y/o anualmente. El uso de datos digitales proporciona un procedimiento estandarizado de recopilación de datos y una oportunidad para la integración de datos dentro de un sistema de información geográfica. Tradicionalmente, Landsat 5 Thematic Mapper (TM), Landsat 7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) y los sistemas satelitales SPOT 4 y 5 se han utilizado para este propósito. Sin embargo, más recientemente, los datos multiespectrales de IKONOS y QuickBird, con resoluciones espaciales de 4 por 4 m (13 por 13 pies) y 2,44 por 2,44 m (8,0 por 8,0 pies), respectivamente, han demostrado ser excelentes fuentes de datos al mapear y monitorear hábitats de humedales más pequeños y comunidades de vegetación.

Por ejemplo, el Distrito de Manejo de Humedales de los Lagos de Detroit evaluó humedales en Michigan, EE. UU., utilizando sensores remotos. Mediante el uso de esta tecnología, se tomaron imágenes satelitales en un área geográfica grande y durante un período prolongado. Además, el uso de esta técnica era menos costoso y requería menos tiempo en comparación con el método anterior que utilizaba la interpretación visual de fotografías aéreas. En comparación, la mayoría de las fotografías aéreas también requieren intérpretes experimentados para extraer información basada en la estructura y la textura, mientras que la interpretación de los datos de detección remota solo requiere el análisis de una característica (espectral).

Sin embargo, hay una serie de limitaciones asociadas con este tipo de adquisición de imágenes. El análisis de los humedales ha resultado difícil porque la obtención de los datos a menudo se vincula con otros fines, como el análisis de la cobertura del suelo o el uso del suelo.

Futuras mejoras

Los métodos para desarrollar un sistema de clasificación para la biota específica de interés podrían ayudar con los avances tecnológicos que permitirán la identificación con una tasa de precisión muy alta. La cuestión del costo y la experiencia involucrada en la tecnología de detección remota sigue siendo un factor que obstaculiza los avances en la adquisición de imágenes y el procesamiento de datos. Las mejoras futuras en el mapeo actual de la vegetación de los humedales podrían incluir el uso de datos geoespaciales mejores y más recientes cuando estén disponibles.

Restauracion

Los ecologistas de restauración y restauración tienen la intención de devolver los humedales a su trayectoria natural ayudando directamente con los procesos naturales del ecosistema. Estos métodos directos varían con respecto al grado de manipulación física del entorno natural y cada uno está asociado con diferentes niveles de restauración. La restauración es necesaria después de la alteración o perturbación de un humedal. Las perturbaciones incluyen factores exógenos como inundaciones o sequías. Otros daños externos pueden ser perturbaciones antropogénicas causadas por tala total de árboles, extracción de petróleo y gas, instalación de infraestructura mal definida, sobrepastoreo de ganado, actividades recreativas mal pensadas, alteración de humedales, incluido el dragado, drenaje y relleno, y otros impactos humanos negativos.La perturbación impone diferentes niveles de estrés en un entorno según el tipo y la duración de la perturbación. No existe una sola forma de restaurar un humedal y el nivel de restauración requerido se basará en el nivel de perturbación, aunque cada método de restauración requiere preparación y administración.

Niveles de restauración

Los factores que influyen en el enfoque seleccionado pueden incluir

• Presupuesto
• Limitaciones de escala de tiempo
• Objetivos del proyecto
• Nivel de perturbación
• Restricciones paisajísticas y ecológicas
• Agendas políticas y administrativas
• Prioridades socioeconómicas

Regeneración natural prescrita

No hay manipulación biofísica y se deja que el ecosistema se recupere basándose únicamente en el proceso de sucesión. El objetivo de este método es eliminar y evitar que se produzcan más perturbaciones. Para que este tipo de restauración sea eficaz y exitosa, se debe realizar una investigación previa para comprender la probabilidad de que el humedal se recupere con este método. De lo contrario, es posible que se requiera alguna manipulación biofísica para mejorar la tasa de sucesión a un nivel aceptable determinado por los administradores del proyecto y los ecologistas. Es probable que este sea el primer método de aproximación para el nivel más bajo de perturbación, ya que es el menos intrusivo y menos costoso.

Regeneración natural asistida

Hay algunas manipulaciones biofísicas, sin embargo, no son intrusivas. Los métodos de ejemplo que no se limitan a los humedales incluyen las quemas prescritas en áreas pequeñas, la promoción de la microbiota del suelo específica del sitio y el crecimiento de las plantas mediante la plantación por nucleación mediante la cual las plantas irradian desde un sitio de plantación inicial, y la promoción de la diversidad de nichos o el aumento de la gama de nichos para promover el uso . por una variedad de especies diferentes. Estos métodos pueden facilitar el florecimiento de las especies naturales al eliminar la competencia de su entorno y pueden acelerar el proceso de sucesión.

Reconstrucción parcial

Aquí hay una mezcla entre la regeneración natural y el control ambiental manipulado. Estas manipulaciones pueden requerir algo de ingeniería y manipulación biofísica más invasiva, incluida la extracción del subsuelo, aplicaciones agroquímicas como herbicidas e insecticidas, colocación de mantillo, dispersión mecánica de semillas y plantación de árboles a gran escala. En estas circunstancias, el humedal está deteriorado y sin la ayuda humana no se recuperaría dentro de un período de tiempo aceptable determinado por ecologistas. Nuevamente, estos métodos de restauración deberán considerarse sitio por sitio, ya que cada sitio requerirá un enfoque diferente basado en los niveles de perturbación y la dinámica del ecosistema.

Reconstrucción completa

El método de reconstrucción más costoso e intrusivo que requiere ingeniería y reconstrucción desde cero. Debido a que hay un rediseño de todo el ecosistema, es importante que se considere la trayectoria natural del ecosistema y que las especies de plantas finalmente devuelvan el ecosistema a su trayectoria natural.

Legislación

Esfuerzos internacionales

• Convención de Ramsar
• Plan de Manejo de Aves Acuáticas de América del Norte

Por país

Estados Unidos

Cada condado y región tiende a tener su propia definición para fines legales. En los Estados Unidos, los humedales se definen como "aquellas áreas que están inundadas o saturadas por aguas superficiales o subterráneas con una frecuencia y duración suficientes para sustentar, y que en circunstancias normales sustentan, una prevalencia de vegetación típicamente adaptada para la vida en condiciones de suelo saturado . Humedales generalmente incluyen pantanos, marismas, pantanos y áreas similares". Esta definición se ha utilizado en la aplicación de la Ley de Agua Limpia. Algunos estados de EE. UU., como Massachusetts y Nueva York, tienen definiciones separadas que pueden diferir de las del gobierno federal.

En el Código de los Estados Unidos, el término humedal se define como "tierra que (A) tiene un predominio de suelos hídricos, (B) está inundada o saturada por aguas superficiales o subterráneas con una frecuencia y duración suficientes para sustentar una prevalencia de vegetación hidrófila típicamente adaptado para la vida en condiciones de suelo saturado y (C) en circunstancias normales apoya la prevalencia de dicha vegetación". En relación con estas definiciones legales, el término "circunstancias normales" son condiciones que se espera que ocurran durante la parte húmeda de la temporada de crecimiento en condiciones climáticas normales (ni inusualmente secas ni inusualmente húmedas) y en ausencia de perturbaciones significativas. No es raro que un humedal esté seco durante largas porciones de la temporada de crecimiento. Los humedales pueden estar secos durante la estación seca y períodos anormalmente secos durante la estación húmeda,

Canadá

• La Política Federal de Conservación de Humedales
• Otras Políticas Individuales de Base Provincial y Territorial

Nombres de humedales

Variaciones de nombres para sistemas de humedales:

• Brazo pantanoso
• Pastizales y sabanas inundados
• Pantano
  • pantano salobre
  • Pantano de agua dulce
• Fango
  • Pantano
  • Pantano
• Zona ribereña
• Pantano
  • Bosque pantanoso de agua dulce
  • Pantano de coníferas
  • Bosque pantanoso de turba
  • Manglar
• estanque vernal

Baygall es otro tipo de humedal que se encuentra en el bosque de los estados de la Costa del Golfo en los Estados Unidos.

Ejemplos

Los humedales más grandes incluyen los bosques pantanosos de la cuenca del río Amazonas, las turberas de la llanura de Siberia Occidental, el Pantanal en América del Sur y los Sundarbans en el delta Ganges-Brahmaputra.

Los humedales también se encuentran en todo Estados Unidos. Cada año se llevan a cabo muchos proyectos de restauración gubernamentales y privados en los 50 estados.