Creatividad en la Ciencia: Estudiando Manglares en Galápagos

Creatividad en la Ciencia: Estudiando Manglares en Galápagos

La ciencia es creativa, de la misma manera en la que lo es la música, la pintura o el teatro. La ciencia es también un arte. Los científicos y científicas utilizan su creatividad e imaginación para desarrollar ideas y diseñar herramientas de investigación y formatos de estudio que se pueden aplicar en los diferentes ecosistemas. Particularmente en Galápagos, ser creativos no es solo una cualidad, sino también una necesidad, pues nos permite aprovechar al máximo los escasos recursos de los que disponemos en las islas. A continuación, les comparto mi experiencia durante un viaje de campo del Proyecto interdisciplinario de Pesquerías de la FCD. Durante esta salida, pude evidenciar y sorprenderme con todos los instrumentos que se han creado en este proyecto, para realizar investigación de vanguardia en y sobre Galápagos.

En noviembre del 2020, tuve la oportunidad de acompañar a Nicolás Moity, científico del proyecto, en un viaje al norte de Santa Cruz, en el sitio de Caleta Tortuga Negra. El objetivo de este viaje fue caracterizar la estructura y composición del manglar, así como estimar la cantidad de carbono retenido en estas plantas, a través de la medición de la biomasa del manglar y del carbono presente en el suelo de una parcela preestablecida. También, se midió la tasa de producción y de descomposición de hojas de manglar para comprender mejor su funcionamiento. Además, pudimos hacer censos de fauna marina con cámaras subacuáticas y realizar fotografías aéreas de los manglares, utilizando un dron. Todo esto para estudiar y comprender mejor uno de los ecosistemas claves para las pesquerías de Galápagos.

Estudios recientes (Moity et al., 2019) muestran que Galápagos cuenta con aproximadamente 3.700 hectáreas de manglar alrededor de todo el archipiélago, mismas que cubren el 35% de la costa, y que almacenan 778.000 toneladas de carbono en el sedimento (Tanner et al.,2019). En Galápagos, tenemos cuatro especies de manglares, Mangle Blanco (Laguncularia racemosa), Mangle Negro (Avicennia germinans), Mangle Rojo (Rhizophora mangle) y Mangle Botón (Conocarpus erecta). Según el reciente estudio de Moity et al. (2019), los manglares en Galápagos han aumentado su cobertura en un 24% en un período de diez años. De esta manera, se demostró que Galápagos es uno de los pocos sitios en el mundo donde los bosques de manglar han aumentado de manera natural, sin intervención del ser humano.

Nicolás nos contó que "necesitamos estudiar los manglares en Galápagos por varias razones. Por un lado, porque son plantas que absorben enormes cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera. El carbono se fija y almacena en sus hojas, ramas, troncos y raíces y, finalmente, en el suelo, reduciendo la cantidad de CO2 en la atmósfera, uno de los principales gases causantes del efecto invernadero. Así, los manglares contribuyen a mitigar el cambio climático. Por otro lado, los manglares son importantes porque protegen las costas de la erosión, tsunamis y tormentas. Pero lo más increíble es que transforman el litoral rocoso, principalmente formado de lava volcánica estéril, en un hábitat único, lleno de vida, y en una transición perfecta entre la parte terrestre y la marina, donde habitan gran cantidad de aves, tortugas marinas, peces (incluyendo tiburones y rayas y peces que nos sirven de alimento), moluscos, sus larvas y las larvas de muchos otros organismos marinos que habitan en la Reserva Marina de Galápagos. De hecho, los manglares son considerados como las ‘guarderías’ de muchas crías de peces, ya que aquí viven los primeros años de vida, tienen alimento, protección de depredadores y condiciones estables que les permiten crecer. Además, suministran nutrientes a otros ecosistemas marinos y son importantes para el turismo, tanto de manera directa por los sitios de visita en manglares, como indirecta por ser criaderos de tiburones y especies de peces que en su estado adulto se encuentran en los arrecifes rocosos. Los manglares tienen una multitud de servicios ecosistémicos."

Sobre nuestro viaje de estudio

Para aprovechar al máximo nuestro día de campo, salimos muy temprano en la mañana desde Puerto Ayora hacia el canal de Itabaca, en donde una embarcación y su capitán Don Leo Ayala nos esperaban. En el viaje nos acompañó Juan Manuel García, productor audiovisual del departamento de comunicación de la FCD, Wilson Rivadeneira, voluntario galapagueño del proyecto interdisciplinario de pesquerías y Carolina Carrión, científica de la FCD quien nos ayudaría a hacer tomas de imágenes aéreas con un dron. Junto con todo nuestro equipo, zarpamos hacia una gran aventura.

Foto del equipo
Equipo del viaje, de izquierda a derecha: Nicolás Moity, Carolina Carrión, Don Leo Ayala, Isabel Grijalva y Wilson Rivadeneira. Foto de: Juan Manuel García, FCD.

Don Leo, nos llevó a Caleta Tortuga Negra, un hermoso enclave con manglares donde inicialmente colocamos dos cámaras acuáticas sumergidas en puntos estratégicos para estudiar la diversidad y abundancia de peces en ausencia de perturbación humana.

Caleta Tortuga Negra.
Caleta Tortuga Negra. Foto de: Carolina Carrión, FCD.

Luego, fuimos a la parcela de monitoreo establecida en viajes anteriores por Nicolás para realizar el muestreo y las mediciones de la estructura del bosque, biomasa, producción de hojas, descomposición y toma de muestra de suelo. Para ingresar hasta la parcela, primero caminamos entre la famosa ‘lava tipo galleta’ de Galápagos. Por cierto, esta lava es muy puntiaguda y extremadamente dolorosa si te caes. Al llegar al manglar, nos tocó realizar acrobacias para poder penetrar en el bosque sorteando las ramas y raíces aéreas, respetando la naturaleza y considerando que estamos en espacio del Parque Nacional de Galápagos.

Desembarcando el equipo para caminar hasta la parcela de manglar, definido como nuestro sitio de estudio.
Wilson desembarcando el equipo para caminar hasta la parcela de manglar, definido como nuestro sitio de estudio. Foto de: Isabel Grijalva, FCD.

En un inicio este espacio era completamente extraño ante mis ojos. Yo solo veía muchas ramas y raíces aéreas, que no significaban nada para mí. Pero poco a poco, mientras más observaba, y con el pasar de las horas y de las actividades de investigación, podría ir entendiendo todo lo que sucedía en nuestro espacio de estudio.

Parcela de manglar para estudio. Si se observa con mucha atención, entre las raíces (laberinto) se encuentra Nicolás Moity quien con mucha dificultad llegó a este punto
Parcela de manglar para estudio. Si se observa con atención, entre las raíces (laberinto) se encuentra Nicolás Moity quien con mucha dificultad llegó a este punto. Foto de: Isabel Grijalva, FCD.

Al finalizar, después de pasar más de 10 horas en este espacio de manglar tan reducido, me sentía finalmente familiarizada. Sin embargo, lo que realmente me sorprendió de este viaje, fue la creatividad de nuestros científicos Nicolás y Wilson para adaptarse a los recursos locales y lograr una investigación de primer nivel.

¿Cómo se mide un manglar, el carbono que almacena, y qué instrumentos se necesitan?

Como resulta imposible estudiar el bosque de manglar en su totalidad por su gran extensión, para su estudio se definen parcelas al azar (usualmente de 100 m2) dentro de las que se miden una serie de características que servirán para estimar la estructura del bosque y el carbono almacenado. Estas muestras permitirán escalar los resultados obtenidos a todo el bosque. Dentro de la parcela es necesario medir todas las parcelas de carbono, es decir las diferentes reservas de carbono en el bosque: el carbono contenido en la biomasa viva (troncos, ramas, hojas) y la biomasa muerta por encima del suelo (detritos de hojas, madera caída); así como la biomasa viva por debajo del suelo (raíces y rizomas), y el carbono que se encuentra bajo el suelo (materia orgánica del suelo y tejidos muertos de las plantas). Por este motivo, durante el día de estudio, realizamos diferentes actividades que trataban de estimar el contenido en carbono de cada uno de estas reservas, para lo cual fue necesario la preparación y construcción de artefactos e instrumentos específicos. A continuación, describo cada uno de ellos:

  1. Comenzamos identificando las especies de manglar presentes en la parcela, marcando todos los árboles y asignándoles un código, midiendo su altura y diámetro con materiales e instrumentos realizados artesanalmente.
    Materiales: Cinta métrica + tubos PVC telescópicos + piola + placas de aluminio + alambre + cintas de colores.
    Resultado:
    Wilson estimando la altura del manglar
    Wilson estimando la altura del manglar gracias a los tubos de PVC ensamblados. Foto de: Isabel Grijalva, FCD.
  2. Tomamos muestras del sedimento del manglar (suelo) con un instrumento inventado y construido por el equipo de investigación, que pretende asemejar a un “nucleador ruso” que es un aparato que permite extraer muestras de suelo hasta cualquier profundidad, sin mucho esfuerzo. Sin embargo en nuestro caso, se usa un tubo de PVC, una maza para clavarlo en el sedimento y cortar las raíces, y un émbolo hecho con la suela de una zapatilla vieja para extraer el contenido del tubo, una vez se extrae el nucleador en del suelo.
    Materiales: tubo PVC + vara metálica + zapatilla vieja + maza + madera + tubo de llanta vieja (para sellar el tubo y que haga efecto de ‘vacío’ al extraer el nucleador del suelo)
    Resultado:
    Nico martillando el PVC para obtener sedimento
    Nicolás martillando el PVC para obtener sedimento
    Obteniendo el sedimento del manglar
    Obteniendo y midiendo el sedimento del manglar. Foto de: Juan Manuel García, FCD.
  3. Medimos la profundidad del suelo en 24 puntos dentro de la parcela con una vara metálica fina que se introduce en el suelo hasta llegar a la roca madre.
    Materiales: Vara metálica + cinta métrica + madera.
    Resultado: 
    Midiendo la vara metálica
    Midiendo la vara metálica después de ser introducida en el suelo. Foto de: Juan Manuel García, FCD.
  4. Para estimar la biomasa muerta sobre el suelo, medimos los árboles muertos y las ramas caídas en el suelo a lo largo de cuatro transectos de 10 metros establecidos en cuatro direcciones cardinales (45°, 135°, 225°, 315°). Esta actividad significó un verdadero desafío ya que las raíces del manglar forman un verdadero laberinto que dificulta muchísimo la movilidad. 
    Materiales: cinta métrica, piola.
    Resultado:
    Punto central de la parcela con la cinta métrica indicando el norte y sur.
    Punto central de la parcela con la cinta métrica indicando el noreste y sureste. Entre las ramas y raíces, muy al fondo se puede divisar a Wilson en su camino “recto” de 10 metros para medir árboles muertos y las ramitas caídas. Foto de: Isabel Grijalva, FCD.
    Se marca el punto central de la parcela y se colocan cuatro transectos de 10 metros en cada dirección con la cinta métrica. 
  5. También recolectamos las hojas, flores, frutos y ramillas caídas en el suelo en cuadrantes de 0.25 m2 para estimar este componente en la reserva de carbono del manglar.
    Materiales: cuadrante, fundas ziploc recicladas, piola.
    Resultado:
    Recolectando las hojitas del suelo
    Recolectando las hojitas del suelo. Foto de: Juan Manuel García, FCD.
  6. Se realizaron dos actividades adicionales ya no para medir el carbono producido sino más bien para comprender el funcionamiento del ecosistema de manglar. Por un lado se mide la tasa de producción de hojas, flores, brácteas, frutos, ramillas del manglar recolectando todo lo que cae en trampas de 0.25 m2 colocadas previamente por el científico dentro de la parcela a una altura mayor a la de la máxima marea. Así se puede calcular y analizar la producción de hojas, flores, frutos, etc. mensual a lo largo del año por especie.
    Materiales: fundas ziploc recicladas, trampa hecha de tela de tipo mosquitera, cinta ploma, piola.
    Resultado:
    Recolectando las hojitas de la trampa
    Trampa para hojitas. Foto de: Juan Manuel García, FCD.
  7. Finalmente, describo el invento qué según mi opinión, es el más creativo. Este instrumento, complementario al anterior, nos ayudaría a medir la tasa de descomposición de las hojas del manglar, como una medida del aporte en nutrientes y materia orgánica del manglar al ecosistema marino. Para ello, Nicolás colocó una cantidad conocida de hojas secas en funditas hechas con malla de tipo mosquitera elaboradas artesanalmente (colocando varias réplicas por especie), en la base de los árboles. Este experimento requiere volver a intervalos regulares de tiempo para la medición de la tasa de descomposición.
    Materiales: Malla + tubo PVC + velcro + agarraderas plásticas.
    Resultado:
    Las 8 funditas con hojas secas fueron colocadas entre las raíces de un manglar
    Nicolás sosteniendo las funditas con hojas secas que luego fueron colocadas entre las raíces de un manglar. Foto de: Isabel Grijalva, FCD.

 

Esperamos poder regresar muy pronto para poder descubrir los resultados de estos maravillosos inventos. Si deseas conocer de nuestra próxima salida de campo y seguir al estudio de manglares, cambio climático y pesquerías en Galápagos, visita y apoya al proyecto con tus donaciones.

La Fundaciòn Charles Darwin para las Islas Galápagos, en francés,“Fondation Charles Darwin pour les îles Galapagos”, Association International sans but lucratif ("AISBL"), tiene una oficina registrada en Chaussée de la Hulpe 177 Bte 20 (rez) - 1170, Bruselas, y está registrada bajo un registro de comercio en Bruselas bajo el número 0409.359.103.

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