El estudio de modelización muestra que las marismas ofrecen una protección costera rentable

Las imágenes de casas costeras arrastradas hacia el mar por la erosión de las costas y poderosas marejadas ciclónicas se están volviendo más comunes a medida que el cambio climático provoca el aumento del nivel del mar, junto con tormentas más poderosas. Solo en Estados Unidos, las tormentas costeras causaron pérdidas por valor de 165 mil millones de dólares en 2022.

Un estudio del MIT muestra que proteger y mejorar las marismas desde los malecones puede ayudar significativamente a proteger algunas costas a un costo que hace que la implementación de este enfoque sea razonable.

Los resultados fueron publicados en la revista. Comunicación Tierra y medio ambienteen un artículo del ex alumno del MIT Ernie IH Lee y la profesora de ingeniería civil y ambiental Heidi Nepf.

Este estudio, dice Nepf, muestra que restaurar las marismas costeras “no es sólo algo que sería bueno, sino que en realidad tiene sentido económico”. Entre otras cosas, los investigadores descubrieron que las marismas amortiguan las olas, lo que significa que el malecón detrás de ellas se puede construir mucho más bajo, lo que reduce los costos de construcción y al mismo tiempo proporciona una protección adecuada contra las tormentas.

“Una de las otras cosas interesantes que el estudio realmente sacó a la luz”, dice Nepf, “es que no se necesita un pantano enorme para obtener un buen efecto. Puede que sea un pantano relativamente corto, de sólo decenas de metros de ancho, lo que puede darte una ventaja”.

Nepf dice que la esperanza es que esta información pueda aplicarse a lugares donde los planificadores pueden haber pensado que no valía la pena salvar pantanos más pequeños. “Demostramos que esto puede ser lo suficientemente importante como para ser financieramente viable”, afirma.

Si bien otros estudios han demostrado previamente los beneficios de las marismas naturales para mitigar tormentas destructivas, Lee dice que dicha investigación “se centra principalmente en paisajes con marismas anchas del orden de cientos de metros. Sin embargo, queremos mostrar que esto también se aplica a las zonas urbanas donde no hay tantos humedales disponibles, especialmente porque en estos lugares generalmente ya existe infraestructura gris (rompeolas).

El estudio se basó en modelos informáticos de olas que se propagan a lo largo de diferentes perfiles de costa, utilizando la morfología de diferentes plantas de marismas (la altura y rigidez de las plantas y su densidad espacial) en lugar del coeficiente de resistencia empírico.

“Es un modelo basado en la física de las interacciones entre plantas y ondas que nos permitió observar los efectos de las especies de plantas y los cambios en la morfología durante diferentes estaciones” sin tener que salir a calibrar el coeficiente de arrastre de la vegetación con mediciones de campo para cada condición diferente. dice Nepf.

Los investigadores basaron su análisis de coste-beneficio en una métrica simple: para proteger una determinada longitud de costa, ¿cuánto se podría reducir la altura de un determinado rompeolas si estuviera acompañado por una determinada cantidad de pantano? Otras formas de evaluar el valor, como tener en cuenta el valor de una propiedad que podría ser destruida por una inundación de cierto tamaño, “varían mucho dependiendo de cómo se valore el activo en caso de una inundación”, dice Lee.

“Para cuantificar los beneficios de las marismas, utilizamos un valor más específico, que es la altura equivalente del malecón necesaria para proporcionar la misma cantidad de protección”.

Utilizaron modelos de diferentes plantas, reflejando diferencias de altura y rigidez en diferentes épocas del año. Encontraron una diferencia doble en la efectividad de diferentes plantas para atenuar las ondas, pero todas tenían beneficios útiles.

Para demostrar los detalles en un ejemplo de la vida real y ayudar a validar las simulaciones, Nepf y Lee examinaron las marismas locales en Salem, Massachusetts, donde ya se están llevando a cabo proyectos para restaurar las marismas degradadas. Nepf dice que incluir un ejemplo específico proporciona un modelo para otros.

En Salem, su modelo demostró que una marisma saludable podría compensar la necesidad de 1,7 metros adicionales (aproximadamente 5,5 pies) de altura del malecón, suponiendo que se cumpliera el factor de cruce de olas establecido para la seguridad de los peatones.

Pero recopilar los datos reales necesarios para modelar las marismas, incluidos mapas de especies de marismas, alturas de plantas y áreas de brotes, requiere “mucha mano de obra”, dice Nepf. Actualmente, Lee está desarrollando un método para utilizar imágenes de drones y aprendizaje automático para facilitar el mapeo.

Nepf dice que esto permitirá a los científicos o planificadores evaluar un área determinada de marismas y decir: “¿Cuánto valen estas marismas en términos de su capacidad para reducir las inundaciones?”

La Oficina de Información y Asuntos Regulatorios de la Casa Blanca publicó recientemente una guía sobre cómo evaluar el valor de los servicios ecosistémicos al planificar proyectos federales, explica Nepf. “Pero muchos escenarios carecen de métodos específicos para cuantificar el valor, y este estudio satisface esa necesidad”, afirma.

Lee señala que la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias también tiene un conjunto de herramientas de análisis costo-beneficio (BCA). “Tienen lineamientos para cuantificar cada uno de estos servicios ambientales, y una de las novedades de este trabajo es cuantificar los costos y el valor de conservación de las marismas. “Ésta es una aplicación que los responsables de las políticas podrían considerar al cuantificar el valor de las marismas en términos de servicios ambientales”, afirma.

El software, que los ingenieros ambientales pueden aplicar en ubicaciones específicas, está disponible gratuitamente en línea en GitHub. “Es un modelo unidimensional, al alcance de una empresa de consultoría estándar”, afirma Nepf.

“El documento presenta una herramienta práctica para traducir las capacidades de atenuación de las olas de las marismas en valores económicos que podrían ayudar a los responsables políticos a adaptar las marismas para la defensa costera basada en la naturaleza”, dice Xioaxia Zhang, profesora de la Universidad de Shenzen en China, que no participó. en el estudio.

“Los resultados muestran que las marismas no sólo son beneficiosas para el medio ambiente, sino también rentables”.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popular sitio web de noticias sobre investigación, innovación y enseñanza del MIT.