El efecto de la sequía en los ecosistemas costeros de Puerto Rico. Ricardo J. Colón-Rivera, PhD Programa del Estuario de la Bahía de San Juan

Transcripción

1 El efecto de la sequía en los ecosistemas costeros de Puerto Rico Ricardo J. Colón-Rivera, PhD Programa del Estuario de la Bahía de San Juan

2 Sequías Humedales costeros Bosque de Pterocarpus de la Reserva Natural de Humacao Reserva Nacional de Investigación Estuarina de la Bahía de Jobos Estrategia de adaptación

3 A dónde se va el exceso de calor? Cortesía de Skeptical Science

4 El aumento en el nivel de mar y las sequías prolongadas son factores principales Patrones de lluvia Cambios en el nivel del mar

5 Servicios de los humedales costeros Canarios en la Cueva Riñones del litoral Protección contra inundaciones Sumideros de Carbono

6 Humedales costeros de la Reserva Natural de Humacao Cocal en transición Manglar Pterocarpus officinalis Hierbazal

7 Simplificado de Collins et al Front. Eco. Env.

8 Sequías vs. Servicios Se afecta el crecimiento de las plantas y su capacidad de atrapar CO 2 Altera la distribución espacial de las diferentes comunidades Se afecta la capacidad del sistema de retener nutrientes Fomenta mortandad masiva y pérdida de cobertura vegetal

9 Pérdida de resiliencia en el sistema Pérdida de servicios Menor Resiliencia Mayor exposición a riesgos Mayor vulnerabilidad

10 Cuál es el proceso principal de intrusión de agua salada al bosque? Es la marea (nivel del mar) o la lluvia (periodos secos)? Cuál es la fuente de agua principal para la transpiración en Pterocarpus officinalis?

11 Bosque de Pterocarpus officinalis de la Reserva Natural de Humacao Humedal boscoso de agua dulce más grande de Puerto Rico Bosque de Pterocarpus Río Antón Ruiz Canal Cuerpo de Ingenieros

12 Pterocarpus officinalis el pantano Caribeño Raíces de contrafuerte Montículos Piscinas Especie principal en humedales boscosos de agua dulce en el Caribe

13 Pterocarpus officinalis es extremadamente sensible a aumentos en la salinidad del sistema Eusse and Aide 1999 Plant Ecology Rivera-Ocasio et al J. Tropical Ecology

14 Mortandad de Pterocarpus por intrusión del mar en la Reserva Natural de Humacao Punta Santiago

15 Métodos: Medidores de marea/salinidad Se instalaron 4 medidores en los antiguos meandros del Río Antón Ruiz Bosque de Pterocarpus Registran salinidad y nivel de agua cada hora Canal Cuerpo de Ingenieros

16 R Tidal Gauge 3 Water column above Rainfall diver (mm) (cm) Water column above Rainfall Salinity diver (mm) (psu) (cm) Water column above Salinity diver (psu) (cm) (psu) 01-Jan Jan Jan Feb Feb Feb-11 #2 #3 #4 01-Mar Mar Mar Apr Apr Apr May May May-11 Huracán Irene 01-Jun Jun Jun Jul Jul Jul-11 Tidal Gauge 4 01-Aug Aug Aug Sep Oct Nov Sep Sep Oct Oct-11 Ciclo mareal 01-Nov Nov Dec Dec Dec Jan Feb Jan Jan Feb Feb Mar Mar Mar Apr Apr Apr May May May-12

17 W ab Water column Rainfall (mm) above Salinity diver (psu) (cm) Water column above Salinity diver (psu) (cm) Jan #2 #3 01-Feb Mar Apr May Jun Jul-11 Dilución por lluvia 01-Aug Sep Oct-11 Mareas vivas 01-Nov Dec Jan Feb Mar Apr May-12 Salinity (psu) 01-Jan #4 01-Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan-12 Cuña de agua salada estancada 01-Feb Mar Apr May Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May-12

18 La influencia de la marea en la salinidad es momentánea, el efecto de los periodos secos es más prevalente. Durante periodos secos, la cuña de agua salada puede penetrar hacia el bosque por el canal del río.

19 Métodos: Isótopos estables del agua Los isótopos estables del agua ( 2 H, 18 O) son marcadores ecológicos Nos permiten identificar el origen y la historia de una muestra de agua (evaporación, mezcla entre fuentes de agua, etc)

20 Tomamos muestras de lluvia, la quebrada y el estuario Quebrada Las Mulas Boca del Río Antón Ruiz Para identificar el origen del agua extraída de los tejidos de Pterocarpus

21 Durante la época seca, el lado sureste del bosque está dominado por influencia de la marea

22 La pasada deforestación del bosque crea un legado en el ecosistema Colapso de la capa de materia orgánica = menor elevación Vías preferenciales para el flujo superficial del agua

23 Interpretación de lsótopos de Agua 101 Valor negativos de delta 18 O indican influencia de agua dulce Lluvia y escorrentías 18 O = -3.0 y -2.0 Valor cerca de cero, o positivos indican influencia del mar o evaporación Playa 18 O = -0.8

24 Las muestras de tejido y superficie muestran un efecto de evaporación en el tejido leñoso del árbol Mezcla Evaporación Sin importar la temporada (seca o lluviosa), el agua presente en los tejidos de Pterocarpus ha pasado por evaporación

25 En dónde puede evaporarse el agua en un pantano? Colón-Rivera et al Estuarine, Coastal and Shelf Science Discusión: Pterocarpus officinalis crea su propia zona vadosa para uso de agua, en una variación de la hipótesis de Stenberg et al. 2007

26 El flujo estable de agua dulce es vital para la hidrología de los Bosques de Pterocarpus Cuenca hidrográfica deforestada Múltiples canales de riego abandonados Flujo alterado del río Alteraciones hidrológicas precipitadas

27 Cómo se afecta la estructura y diversidad especial de los ecosistemas costeros con cambios en el ciclo hidrológico del agua? Cuál es la persistencia del efecto de una sequía en un humedal costero?

28 Reserva de Investigación Estuarina de Parte de una red de 28 reservas estuarinas a nivel continental La única en el trópico, en una isla La única con los ecosistemas costeros típicos del Gran Caribe la Bahía de Jobos

29 JoBaNERR como NOAA Sentinel Site Cómo se afecta la distrubución espacial y la composición de las comunidades costeras en respuesta a cambios discretos en la hidrología? Cómo se afectan en respuesta a eventos extremos? Cómo responde la elevación del sedimento a estos cambios?

30 Cuál es el plan? Precisión a largo plazo RSET Rod Surface Elevation Table

31 RSET Rod Surface Elevation Table

32

33 Adaptación basada en resiliencia Cambios en el estado del sistema = cambios en los servicios que ofrece

34 Gran escala, múltiples variables

35 Escala local, pocas variables Mar Negro, Bahía de Jobos, Salinas Introducción

36 Estrategias de adaptación basada en 1. Maneja las variables lentas i. Eg. Uso de suelos teoría de resiliencia 2. Fomenta el análisis de sistemas complejos a largo plazo i. Aumento de variancia en factores clave puede anticipar cambios en el sistema (Carpeneter & Brock 2007) 3. Mantén la conectividad, diversidad y la redundancia de los componentes del sistema

37 Humedales como estrategia de adaptación al aumento del nivel del mar Diseño de sistema de humedales para mitigar pérdida de costa en el área del Condado Por: Arq. Carlos Mattei

38 Agradecimientos Angel Dieppa Edwin O. Rodríguez Denny S. Fernández Cedar I. García Carlos Mattei Humberto Figueroa Rafael J Benítez Dorimar Ortiz Bill Gould Elvira Cuevas Yogani Govender Manuel Piña Ariel Lugo Yoshua Cortés Mara Torres

39 Gracias por su atención!