Diapositiva 1 - Campus Virtual

EL ECOSISTEMA MARISMA
PANTANOS INTERMAREALES
MARISMAS SALADAS Y MANGLARES
• La interfase tierra-mar: asociaciones vegetales que se caracterizan por la
halofilia (medio salobre-salado).
• En las marismas saladas predominan plantas herbáceas y en los pantanos
salobres las especies son arbóreas.
• Convergencia se puede diferenciar morfológicamente pero fisiológicamente
son muy parecidas.
• Las características de ambos grupos de plantas de marismas son:
Resistencia al agua salada.
Exclusión por diferencia de permeabilidad de membrana.
Exclusión activa de sales las dejan entrar y luego las sacan en un
trabajo que requiere energía.
La permeabilidad selectiva depende mucho de la carga eléctrica de la
membrana.
EL ECOSISTEMA MARISMA
PANTANOS INTERMAREALES
MARISMAS SALADAS Y MANGLARES
• Las marismas salinas, hierbas costeras de las
zonas templadas
• Los manglares, que son comunidades de
árboles costeros de las zonas tropicales.
• Ecológicamente análogas localización física,
procesos ecológicos y contribución trófica al
ecosistema estuarino son muy similares.
• Comunidades más productivas del mundo
• Importantes para otros componentes de los
ecosistemas estuarinos.
La distribución general de los manglares y
marismas esta ampliamente relacionada
• Temperatura del aire: Determina los rangos latitudinales de
distribución.
• Protección de la costa: Evita erosión
• Profundidad y pendiente de la plataforma costera
• Corrientes: Importante para el transporte de semillas y
embriones
• Salinidad: Aunque no son halófitas obligatorias
• Rango mareal: Entre mayor sea la amplitud mareal
• Substrato: La composición de las comunidades varia con el tipo
de substrato.
MARISMAS SALINAS
• Las marismas salinas son lechos de vegetación intermareal.
• Los productores primarios están dominados por hierbas
(gramíneas) o arbusto. Adicionalmente algas
• Las marismas salinas se encuentran principalmente a lo largo
de las costas templadas y boreales.
• Ocasionalmente también se encuentran en los trópicos en
planos salados no ocupados por manglares o detrás del
cinturón de manglares, especialmente en regiones áridas.
• Tanto en el hemisferio norte como en el sur existen zonas en
las que se encuentran entre mezcladas comunidades de
marismas y de manglares: Golfo de México, de los E.U.,
Florida, el sur de Australia, Nueva Zelanda y el sur del Japón
MARISMAS SALINAS
• En contraste, las áreas costeras de altas latitudes
generalmente poseen marismas con plantas pequeñas y
esparcidas.
• Chapman (1960) recopilo una lista de más de 600 especies
de plantas de marismas salinas en el mundo.
• Diversidad más baja se observa en el Ártico y generalmente
aumenta hacia bajas latitudes.
• El más extenso desarrollo de marismas salinas ocurre en
áreas de abundante lluvia. A lo largo de ambas costas del
Atlántico norte y en el Golfo de México.
• El área individual más grande de costa con marismas se
encuentra en el delta del río Misissippi con
aproximadamente 2 millones de hectáreas.
Manglares
saladas
Figura 2.2.Marismas
Distribución
de marismas saladas y manglares
en las costas americanas.
Figura 2.1. Especies comunes de plantas de marismas saladas:
Spartina alterniflora, b. Spartina patens, c. Juncus roemerianus, d. Linonium carolinianum,
e. Salicornia bigelouii
Marisma de agua dulce
Formaciones de marismas tropicales
• Están limitadas en su extensión debido a la competencia con las
especies de mangles.
• En los trópicos americanos pueden ser algo extensas ya que
ocurren al menos bajo tres diferentes situaciones ambientales
• Como formaciones pioneras, colonizando planos lodosos
recientemente formados a lo largo de costas abiertas, playas de
estuarios o canales maréales que bordean las formaciones de
manglares.
• Como comunidades halofíticas ocupando suelos salinos en el
borde interior (o detrás de) o dentro de los manglares.
• Como formaciones secundarias en áreas perturbadas dentro de
las formaciones de manglares, tales como áreas degradadas o
taladas.
INTRODUCCIÓN
• Asociación de las especies de mangle: Manglar.
• Se distribuyen entre los 25 N y los 25 S de latitud, aunque en la
costa este de África, Australia y Nueva Zelanda, éstas se extienden
10-15  más hacia el sur, y en Japón cerca de 7 hacia el norte.
• El término manglar proviene del malayo Mangii-mangii que quiere
decir árboles de mangle Rhizophora.
• La primera cita científica sobre este tipo de árboles se remonta a los
filósofos griegos: Theophrasto (372 a 287 años A. C.) y Plinio el
Antiguo (23 a 79 años D. C.).
• Los mangles son árboles no necesariamente emparentados
filogenéticamente que crecen en zonas de pantanos intermareales
protegidas de los trópicos y subtrópicos: Convergencia ecológica.
CARACTERISTICAS CONVERGENTES EN
MANGLES
•1. Ocupar substratos inestables
• Los manglares presentan adaptaciones particulares nivel de las
raíces.
–
–
–
–
El mangle Rojo (género Rhizophora) raíces en zanco
El mangle Negro o “Iguanero” (género Avicennia), lo mismo que el
mangle Blanco o “Comedero”(género Laguncularia), largas raíces
subterráneas radiales de poca profundidad. Y ocasionalmente raíces
adventicias de apoyo
El mangle Piñuelo (Pelliciera rhizophorae) raíces con contrafuertes
formando una amplia base de apoyo
El mangle Nato (Mora oleifera) tiene una adaptación similar pero se
caracteriza por amplias raíces tabloides, estribos o "bambas"
Las raíces más eficientes (bajo el punto de vista estructural) para
ocupar zonas inestables, son las del mangle Rojo. Las del mangle
Blanco y Negro requieren de fondos menos inestables, mientras que
el mangle Piñuelo y Nato sólo pueden ocupar efectivamente
substratos estabilizados.
2.3. Raices aéreas o en zanco de Rhizophora
2.4. Pneumatóforos o raíces respiratorias de Avicennia.
2.5. Raíces tabloides o “bambas”de Nato (género: Mora)
2.6. Raíces en contrafuertes de Piñuelo: Pelliciera
CARACTERISTICAS CONVERGENTES EN
MANGLES
2. Ocupar sustratos anaeróbicos (sin oxígeno)
•
El mangle Rojo tiene la capacidad de intercambiar gases
mediante lenticelas (poros respiratorios) El aire incorporado se
acumula en el tejido esponjoso (aerénquima) y puede ser
utilizado cuando se requiera, especialmente durante las mareas
altas, cuando las raíces están cubiertas con agua.
•
El mangle Negro y Blanco tienen la capacidad de emitir
pneumatóforos, una especie de tubos respiratorios con tejido
esponjoso y abundantes lenticelas dispuestos verticalmente con
respecto a las raíces de fijación los cuales emergen de suelo y
sirven para intercambiar gases.
•
El mangle Piñuelo, este se caracteriza por tener lenticelas sobre
la parte expuesta de las raíces y puede acumular aire en un tejido
fibro-esponjoso, el cual rodea las raíces propiamente dichas.
•
El mangle Nato, también presenta lenticelas sobre las partes
expuestas de las raíces tabloides o estribos
2.4. Pneumatóforos o raíces respiratorias de Avicennia.
a
Figura 2.7. Neumatóforos de Avicennia (a) y Laguncularia (b)
Figura 2.8. Tejido esponjoso en las raíces de mangle rojo
CARACTERISTICAS CONVERGENTES EN
MANGLES
3. Tolerar una marcada salinidad del agua
Para esto se pueden presentar diferentes adaptaciones
• Bloqueo de entrada de sales: membrana selectiva en las raíces:
Rhizophora.
• Evacuación de sal --- Glándulas especializadas en el borde
(Conocarpus ) o en el pedícelo o superficie de las hojas: Laguncularia
• Glándulas en toda la superficie del envés de la hoja: Avicennia.
• Para poder vivir en medios expuestos a aguas salinas, los mangles han
desarrollado tres importantes estrategias fisiológicas:
– (1) Bloqueo de entrada de sales: por medio de una membrana selectiva en
las raíces o toleran altas concentraciones de sal en la savia,
– (2) realizan secreción activa de sales a nivel de las raíces y hojas,
– (3) pueden remover sales por acumulación en hojas viejas, antes de que
estas se desprendan.
Muchos manglares combinan algunas de estas estrategias.
a
b
Figura 2. 9. Glándulas especializadas en la expulsión activa
de sales en mangles: a. Pelliciera rhizophorae; b. Laguncularia racemosa
CARACTERISTICAS CONVERGENTES EN
MANGLES
• 4) Ser dispersadas por corrientes como embriones vivíparos.
• Ya han germinado al desprenderse de la planta madre.
• La estrategia de dispersión se relaciona con el desarrollo de
estructuras flotantes dispuestas con reservas de aire, lo que permite
su transporte por el agua y las corrientes.
– Mangle Rojo son alargados y puntiagudos, en forma de cigarro de 25 a
60 cm de longitud y pueden flotar verticalmente por más de 12 meses
conservando su viabilidad e incluso desarrollan raíces de fijación
durante esta etapa.
– Los embriones del mangle Negro y el mangle Blanco, son relativamente
pequeños (entre 2 a 4 cm) y se caracterizan por tener pericarpios
flotantes.
– El mangle Piñuelo tiene un embrión grande (de unos 9.0 cm de largo
por 7.5 cm de ancho), en forma de corazón con un espolón terminal..
– El mangle Nato forma grandes legumbres dehiscentes que liberan una
o dos (máximo tres) semillas germinadas de un peso promedio de 300
a 1.000 gr.
b
Figura 2.10. Embrión y formación de plántula de Rhizophora sp.
a: Ciclo de formación de la plantúla; b: Extremos superior
e inferiordel embrión
Figura 2.11. Embrión y formación de plántula de Avicennia sp.
a
b
Figura 2.12. Embrión de mangle blanco Laguncularia
Glándulas especializadas en la expulsión activa
de sales en mangles Laguncularia racemosa
Figura 2.12. Embrión de mangle piñuelo (a) y nato (b). Obsérvese el espolón de
fijación del primero y el espacio aéreo interno del segundo
Figura 2.14. Bosques de barra del Pacífico colombiano
Figura 2.15. Zonación de los bosques de barra del
Pacífico colombiano: M: Mora, P: Pelliciera, A: Avicennia,
R: Rhizophora; C: Conocarpus, H: Hibiscus, TV: Vegetación
Figura 2.17. Bosques de ribera del Pacífico colombiano
Figura 2.18. Zonación de los bosques de ribera del
Pacífico colombiano: M: Mora, P: Pelliciera, A: Avicennia,
R: Rhizophora; L: Laguncularia, TV: Vegetación terrestre
Figura 2.19. Bosques de borde del Pacífico colombiano
Figura 2.20. Zonación de los bosques de borde del
Pacífico colombiano: P: Pelliciera, A: Avicennia, R: Rhizophora; AC: antiguo
Figura 2.21. Tipos especiales de manglares de costa colombianas: a. Bosque de
borde en islotes de acantilados, b: manglares enanos en áreas rocosas, c, manglares
en islotes de arena, d. Formación de manglares de islotes, e. manglares
achaparrados en zonas áridas.
Figura 2.13. Principales tipos de bosques de manglar en las
costas de América
Figura 2.13. Otros tipos de bosques de manglar y su zonación en las costas de América
ESTRUCTURA DE BOSQUES DE
MANGLAR
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE LOS
BOSQUES DE MANGLAR
• Densidad= numero de árboles (troncos) por unidad de
área
• Área basal, derivada del diámetro a la altura del pecho
(o diámetro donde terminan las raíces)
• Altura de los árboles (varias posibilidades)
• Índice de complejidad (Holdrigde 1978)
I. C. = (d x a x h x s)/1000
d = numero de troncos/0,1 ha
A = área basal (m2/0,1 ha)
H = altura del rodal
S = numero de especies/0,1 ha
• Índice de valor de importancia
Ivi = Dri + Fri + Cri
Dri = Dsi / S Dsi
Dsi = ni/ A muestreada
Fri = nTi/nTt
TRANSECTOS
• T A = árboles ↑ 10 cm de DAP (Ej: 10x100 m).
• T B árboles ↓ 10 cm de DAP y ↑ 2 m de altura (Ej: 4x25 m)
• T C = hierbas y arbustos ↓ 2 m de altura (Ej 1x4m, 2x5 m).
A medida que se va reduciendo el área de muestreo, se debe aumentar el
número de muestras.
DETERMINACIÓN DE ÁRBOLES PARA MUESTREO AL AZAR:
d
d
Individuo + Cercano
Vecino + Cercano
d1
d4
d2
d3
Punto Centrado
CRITERIO PARA MEDIR D.A.P EN ARBOLES
DE MANGLE (Espinoza 1992)
Área Basal =
(DAP2/4)
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE LOS
DENSIDAD (troncos ~:2,5 cm)
BOSQUES DE MANGLAR
Manglares de borde
Manglares de cuenca
Manglares ribereños
4.005 ± 642 troncos/ha
3.599 ± 400 troncos/ha
1.979 ± 209 troncos/ha
La contribución de los troncos con > 10 cm DAP a la densidad total es
Manglares ribereños
57 ± 6%
Manglares de borde
39 ± 6%
Manglares de cuenca 31 ± 7%,
ÁREA BASAL
Manglares ribereños
Manglares de borde
Manglares de cuenca
29,8 ± 3,4 m2/ha
22,2 ± 1,5
18,4 ± 1,6
Las contribuciones de los troncos con > 10 cm DAP al área basal total
es
Manglares ribereños
83 ± 4%,
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE LOS
BOSQUES DE MANGLAR
ALTURA
Manglares ribereños
Manglares de borde
Manglares de cuenca
17,3 ± 1,5 m
10,7 ±0.7
9,0 ± 0,7 m
NÚMERO DE ESPECIES
Manglares ribereños
4,9 ± 0. 1 especies/0. 1 ha Manglares de borde
3,7 ± 0. 1 especies/0.1 ha Manglares de cuenca
2,3 ±
0.1 especies/0,1 ha
DIÁMETRO PROMEDIO
Manglares ribereños
Manglares de borde
Manglares de cuenca
14,6 ± 0,9 cm
10,4 ± 0,8
9,2 ± 0,8
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE LOS
BOSQUES DE MANGLAR
BIOMASA
Manglares enanos
7,9 y 14,6 t/ha.
Manglares ribereños 189,5 ± 26,6 t/ha
Manglares de borde
125,3 ±11,6 t/ha
Manglares de Cuenca 96,6 ± 59,5 t/ha
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE BOSQUES DE MANGLARES EN LA
Bosque de barra Punta
Soldado,
bahía
de Buenaventura
COSTA
PACIFICA
COLOMBIANA
Dominancia:
Avicennia germinans
Rhizophora racemosa
Laguncularia racemosa
Rhizophora mangle
27 %
17,9%
15 %
11,8 %
Altura de los árboles
Altura promedio
Avicennia germinans
Rhizophora racemosa
Pelliciera rhizophorae
Rhizophora mangle.
Densidad
Total
4,1 m
9m
6m
4m
4,5 m
663 ind./0,1 ha
Avicennia germinans
Rhizophora racemosa
0,157 ind/m2
0,09 ind/m2
0,663 ind/m2
26 %
15,2 %
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE BOSQUES DE
MANGLARES EN LA COSTA PACIFICA COLOMBIANA
Bosque de barra Punta Soldado,
bahía de Buenaventura
Cobertura vegetal
Avicennia germinans 10,8 m2/0,1 ha
Rhizophora racemosa 0,224 m2/0,1 ha
Palma
Indice de valor de importancia
Avicennia germinans
Rhizophora racemosa
Laguncularia racemosa
25,5 %
11,2 %
10,3 %
Diversidad
Riqueza específica
6 a 9 especies
37,1 %
7,7 %
10,5 %
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE BOSQUES DE MANGLARES EN LA
COSTA PACIFICA COLOMBIANA
Dominancia:
Bosque
Ribereño: Río Anchicayá
Avicennia germinans
Rhizophora racemosa
Crenia patentinervis
32,3 %
31,8 %
0,96 %
Altura de los árboles
Altura promedio
Avicennia germinans
Rhizophora racemosa
Pelliciera rhizophorae
Rhizophora mangle
14 metros
42 m
32 m
13 m
18 m
Densidad
Total
221 ind./0,1 ha 0,227 ind/m2
Avicennia germinans
0,073 ind/m2
31,9 %
Rhizophora racemosa 0,065 ind/m2
28,4 %
Rhizophora mangle
0,022 ind/m2
9,6 %
Especies terrestres
16,8 %
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE BOSQUES DE MANGLARES EN LA
COSTA PACIFICA COLOMBIANA
Cobertura
vegetal Río Anchicayá
Bosque
Ribereño:
Avicennia germinans
Rhizophora racemosa
15,5 m/0,1 ha
8,4 m/0,1 ha
42,5 %
22,9 %
Indice de valor de importancia
Avicennia germinans
Rhizophora racemosa
32,5 %
24,1 %
Diversidad
Riqueza específica
Indice de Shannon
Indice de Pielou
6 a 8 especies
2,2 a 2,7 bits/ind.
0,75 a 0,80
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE BOSQUES DE MANGLARES EN LA
COSTA PACIFICA COLOMBIANA
Bosque de borde
Dominancia:de la Plata, Bahía de Málaga
Archipiélago
Rhizophora mangle
Pelliciera rhizophorae
Avicennia germinans
Laguncularia racemosa
31,6 %
26,0%
32,3 %
17,6 %
Altura de los árboles
Altura promedio
Rhizophora racemosa
Pelliciera rhizophorae
Rhizophora mangle
15 metros
32 m
13 m
18 m
Densidad
Total
406 ind./0,1 ha 0,33 ind/m2
Rhizophora mangle
0,109 ind/m2
31,6 %
Pelliciera rhizophorae 0,093 ind/m2
27,6 %
Laguncularia racemosa 0,060 ind/m2
17,6 %
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE BOSQUES DE MANGLARES EN LA
COSTA PACIFICA COLOMBIANA
Bosque de borde
Cobertura vegetal
Archipiélago
de la Plata,
Málaga
2/0,1 ha de
Rhizophora
mangle
10,5mBahía
34,5
%
Pelliciera rhizophorae
Total
8,9m2/0,1 ha
22,2 m2/ha
21,5 %
Indice de valor de importancia
Rhizophora mangle
Pelliciera rhizophorae
Rustia occidentalis
26,0 %
19,7 %
4,2 %
Diversidad
Riqueza específica
Promedio
Indice de Shannon
Indice de Pielou
3 a 11 especies
1,7 + 0,1 especies /0,1 ha
1,96 a 2,45 bits/ind.
0,55 a 0,85
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE LOS BOSQUES DE MANGLAR DE LA COSTA
PACIFICA COLOMBIANA
Índice
Dominancia (%)
Altura promedio de arboles (m)
Altura por especie (m)
Bosque de Ribera
Bosque de barra
Bosque de borde
Rio Anchicaya,
Buenaventura
Punta Soldado,
Buenaventura
Archipiélago de la Plata,
Málaga
Avicennia germinans, 32,3
Avicennia germinans 27
Rhizophora mangle, 31,6
Rhizophora racemosa, 31,8 Rhizophora racemosa 17,9
Pelliciera rhizophorae, 26
Crenia patentinervis 0,96
Laguncularia racemosa 15
Avicennia germinans, 32,3
Rhizophora mangle 11,8
Laguncularia racemosa, 17,6
14
4,1
15
Avicennia germinans, 42
Avicennia germinans,
9
Rhizophora racemosa, 32
Rhizophora racemosa, 32
Rhizophora racemosa, 6
Pelliciera rhizophorae, 13
Pelliciera rhizophorae, 13
Pelliciera rhizophorae, 4
Rhizophora mangle, 18
Rhizophora mangle, 18
Rhizophora mangle,
4,5
PARÁMETROS ESTRUCTURALES DE LOS BOSQUES DE MANGLAR DE LA COSTA
PACIFICA COLOMBIANA
Bosque de Ribera
Rio Anchicaya,
Buenaventura
Densidad relativa por especie (%)
Avicennia germinans, 31,9
Bosque de barra
Punta Soldado,
Buenaventura
Avicennia germinans, 26
Bosque de borde
Archipiélago de la Plata,
Málaga
Rhizophora mangle, 31,6
Rhizophora racemosa, 28,4 Rhizophora racemosa, 15,2 Pelliciera rhizophorae, 27,6
Cobertura vegetal m2/0,1 ha
Cobertura relativa (%)
Rhizophora mangle, 9,6
Laguncularia racemosa, 19,6 Laguncularia racemosa, 17,6
Especies terrestres, 18,8
Especies terrestres, 16,8
Plantas terrestres, 36,0
Avicennia germinans, 15,5
Avicennia germinans, 10,8
Rhizophora mangle, 10,5
Rhizophora racemosa, 8,4
Rhizophora racemosa, 0,224 Pelliciera rhizophorae 8,9
Palma
Avicennia germinans, 42,5
Avicennia germinans, 37,1
Rhizophora racemosa, 22,9 Rhizophora racemosa, 7,7
Palma, 10,5
Rhizophora mangle, 34,5
Pelliciera rhizophorae, 21,5
Altura (m)
a
20
10
Ag
30
Rr
Mo
Pr
Lr
Rm
Cp
Altura (m)
Diámetro a la altura del pecho (c
Diámetro a la altura del pecho (cm)
30
Especies
b
20
10
Ag
Rr
Mo
Pr
Lr
Rm
Ce
Ht
Especies
Figura 2.23. Relación entre la altura y la cobertura (DAP) para un bosque de ribera (a) y un bosque
de barra (b) del Pacífico colombiano
MANGLAR DE BORDE
Lr
OE
Mo
Rm
Pr
Rr
Ce
L. racemosa
R. mangle
R. racemosa
P. rhizophorae
A. germinans
C. erectus
M. oleifera
Otras especies
MANGLAR RIBEREÑO
Cp
Mo
Lr
Rm
L. racemosa
R. mangle
R. racemosa
P. rhizophorae
A. germinans
M. oleifera
Crenea patentinervis
Rr
Ag
Pr
Ht
MANGLAR DE BARRA
Lr
OE
Mo
Ag
Ce
Rm
Rr
Pr
L. racemosa
R. mangle
R. racemosa
P. rhizophorae
A. germinans
C. erectus
M. oleifera
H.tiliaceus
Otras especies
Figura 2.24. Indice de valor de importancia para cada especie
en los tres principales tipos de manglares del Pacífico colombiano
Ln y = Ln 74,96 – (1,4934) Ln x
r2 = 0,73
n = 114
Densidad (árboles/0,1 ha)
10.000
5.000
1.000
500
100
50
10
5
10
50
DAP medio del bosque (cm)
Figura 2.22. Relación entre el diámetro medio (DAP) y la
Densidad para 114 bosques de mangle americanos
Densidad (árboles/0,1 ha)
5.000
1.000
500
200
100
50
20
2
5
10
20
50
DAP medio del bosque (cm)
Figura 2.25. Relación entre el diámetro medio (DAP) y la densidad para bosques de ribera de
manglar americanos. Un manglar de la bahía de Buenaventura, Pacífico colombiano ( ) sirve de
8
50
7
40
Número de individuo
60
6
R1
R2
R3
R4
R5
R6
Radial
2,9
1,0
°
2,7
2,5
X
°
2,3
°
X
X
R1
R2
°
°
°
X
0,8
X
X
R3
0,9
R4
R5
R6
Radial
Figura 2.26. Número de especies, de individuos, diversidad
especifica (H’) y equidad (J’) de las especies de un manglar
de ribera del río Anchicayá, Bahía de Buenaventura
0,7
Equidad J’
Diversidad especifica, H’ (bits/ind) Número de especies
9
Densidad (árboles/0,1 ha)
5.000
1.000
500
200
100
50
20
2
5
10
20
50
DAP medio del bosque (cm)
Figura 2.27. Relación entre el diámetro medio (DAP) y la densidad para bosques de borde de
manglar americanos. Un manglar de la bahía de Málaga, Pacífico colombiano ( ) sirve de
BIOGEOGRAFÍA DE
MANGLARES
Tabla 2.1. Zonas de distribución de manglares
en el mundo
ASIA: 51.796 Km2
• Indonesia 21.763 Km2
OCEANÍA: 16.980 Km2
• Australia 11.617 Km2
COSTA OESTE AMÉRICA: 19.181 Km2
• México: 6.600 Km2
• Panamá: 4.860 Km2
• Colombia: 4.400 Km2
COSTA ESTE AMÉRICA: 35.500 Km2
• Brasil 25.000 Km2
• Venezuela 6.736 Km2
• Colombia 1.100 Km2
COSTA OESTE ÁFRICA: 27.110 Km2
• Nigeria 9.730 Km2
COSTA ESTE ÁFRICA: 5.478 Km2
• Madagascar 3.207 Km2
Distribución de los principales géneros de mangles del mundo.
Regiones: EP = Pacifico Oriental, WA= Atlántico Occidental, EA = Atlántico
Oriental, WI= Indico Occidental, IWP= Indopacifico, PC= Pacifico Central
Familia/Género
Rhizophoraceae
Rhizophora
• R. mangle
• R. racemosa
• R. apiculata
• R. mucronata
• R. stylosa
• R. lamarckii
•
Bruguiera
• B. gymnorhiza
• B. sexagula
• B. parviflora
• B. cylindrica
• B. exaristata
• B. haineni
Región
EP
WA
EA
WI
IWP
2
X
X
.
.
.
.
2
X
X
.
.
.
.
1
X
.
.
.
.
.
3
.
.
X
X
X
.
3
.
.
X
X
X
.
0
.
.
.
.
.
.
0
.
.
.
.
.
.
0
.
.
.
.
.
.
5
X
X
X
X
.
X
6
X
X
X
X
X
X
PC
Total
4
6
.
.
X
X
X
X
2
X
.
X
.
.
.
6
Distribución de los principales géneros de mangles del mundo.
Regiones: EP = Pacifico Oriental, WA= Atlántico Occidental, EA = Atlántico
Oriental, WI= Indico Occidental, IWP= Indopacifico, PC= Pacifico Central
Familia/Género
Rhizophoraceae
Región
EP
WA
EA
WI
IWP
PC
Total
Ceriops
• C. tagal .
• C. decandra
0
.
.
0
.
.
0
.
.
1
X
X
2
X
X
2
2
Kandelia
• K. kandel
0
.
0
.
1
.
1
X
0
X
1
X
.
Distribución de los principales géneros de mangles del mundo.
Regiones: EP = Pacifico Oriental, WA= Atlántico Occidental, EA = Atlántico
Oriental, WI= Indico Occidental, IWP= Indopacifico, PC= Pacifico Central
Familia/Género
EP
Avicenniaceae
Avicennia
3
• A. germinans X
• A. schaueriana .
• A. tonduzii
X
• A. bicolor
X
• A. africana
.
• A. marina
.
• A. alba .
.
• A. officinalis
.
• A. eucalyptofolia
• A. lanata
.
• A. balanophora .
WA
Región
EA
WI
IWP
PC
Total
2
X
X
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
.
.
.
.
X
.
.
.
.
.
.
5
.
.
.
.
.
X
X
X
.
X
.
5
.
.
.
.
.
X
11
1
.
.
.
.
.
X
X
.
.
.
.
X
X
.
X
X
Distribución de los principales géneros de mangles del mundo.
Regiones: EP = Pacifico Oriental, WA= Atlántico Occidental, EA =
Atlántico Oriental, WI= Indico Occidental, IWP= Indopacifico, PC=
Pacifico Central
EP
WA
EA
WI
IWP
PC
Total
Myrcinaceae
Aegiceras
0
• A. cornicalatum
• A.floridum
.
0
.
.
0
.
.
1
.
.
2
X
X
2
X
X
2
X
Meliaceae
Xylocarpus
0
• X. granatum .
• X. molucciensis
• X. bernadirensis
• X. gangetiacus
• X. parvifolius .
• X. minor
.
• X. autraliasensis
• X. mekogensis
0
.
.
.
.
.
.
.
.
0
.
.
.
.
.
.
.
.
3
.
.
.
.
.
.
.
.
6
X
X
X
.
X
X
.
X
2
X
X
.
X
.
.
X
.
8
X
.
.
.
.
Distribución de los principales géneros de mangles del mundo.
Regiones: EP = Pacifico Oriental, WA= Atlántico Occidental, EA = Atlántico
Oriental, WI= Indico Occidental, IWP= Indopacifico, PC= Pacifico Central
Familia/Genero
EP
WA
EA
Región
WI
IWP
Combretaceae
Laguncularia
• L. racemosa
Conocarpus
• C. erectus
Lumnitzera
• L. racemosa
• L. littorea
1
X
1
X
0
.
.
1
X
1
X
0
.
.
1
X
1
X
0
.
.
0
.
0
.
1
X
.
0
.
0
.
2
X
X
0
.
0
.
1
X
.
1
Sonneratiacea
Sonneratia
• S. alba .
• S. ovata
• S. apetala
• S. griffthi
• S. caseolaris
0
.
.
.
.
.
0
.
.
.
.
.
0
.
.
.
.
.
3
X
.
.
X
X
4
X
.
X
.
X
3
X
X
.
.
X
5
PC
Total
1
2
X
Distribución de los principales géneros de mangles del mundo.
Regiones: EP = Pacifico Oriental, WA= Atlántico Occidental, EA =
Atlántico Oriental, WI= Indico Occidental, IWP= Indopacifico, PC=
Pacifico Central
Familia y genero
EP
WA
EA
Región
WI
IWP
PC
Total
•
•
•
Theaceae (Pellicieraceae)
Pelliciera
1
1
P. rhizophorae
X
0
X
0
.
0
.
0
.
1
.
•
•
•
Moraceae
Mora
M. oleifera
0
.
0
.
0
.
0
.
1
1
X
0
.
Límites latitudinales de los manglares en las costas americanas
(modificado de Cintrón y Schaeffer-Novelli, 1983): R.m. Rhizophora
mangle, A.g. Avicennia germinans, A.sw. Avicennia schauderiana, L.r.
Laguncularia racemosa
•
Costa
•
Costa del Pacifico
•
•
•
Puerto Lobos, México
Delta del río Tumbes,
•
Costa del Atlántico
•
Pensacola, Florida
Savage 1973
Isla Bermudas
Cuatrecasas 1958
Isla de Santa Catarina
Ararangua, Brasil
Chapman 1970
•
•
•
Latitud
Especies
Referencia
30° 15'N
03° 48' S
A. g.
A.g., R.m., L.r.
West 1977
Perú, Peña 1970
30° 24' N
A.g.
32° 25' N
R.m.
28° 20' S
29° 00' S
R.m., A.s., L.r.
---------
Reitz y Klein 1973
a
T. Cáncer
Ecuador
R. mangle
R. harrisonii
R. racemosa
T. Capricornio
b
A. germinans
A. schaueriana
A. bicolor
A. tonduzzii
Figura 2.32. Distribución de las especies de Rhizophora (a) y Avicennia (b) que han
sido descritas para las costas americanas
Altura máxiuma de la copa (m)
50
Ecuador
Colombia
Panamá
40
Costa Rica
30
Shark River (F)
Puerto Rico
Cuba
20
México
Cananela
Roohery Bay, (F)
Santos
10
Laguna
Florianópolis
Sea Horse Key (F)
5
10
15
20
25
30
35
Latitud (N o S)
Figura 2.30. Relación entre la altura máxima de la copa (dosel) y la latitud en manglares
americanos. Cintrón y Schaeffer-Novelli 1983)
Largo de la hoja (cm)
Ecuador
15
Colombia
México
Perú
Puerto Rico
10
Brasil
Florida
5
2
4
6
Ancho de la hoja (cm)
Figura 2.31. Relación entre el ancho y el largo de la hoja en manglares
americanos.
8
Figura 2.33. Distribución de manglares en Colombia
81°
78°
15°
OCÉANO ATLÁNTICO
Isla de San Andrés
9°
Golfo de Cupica
6°
Bahía Solano
Cabo Corrientes
OCÉANO
PACÍFICO
COLOMBIA
B. Málaga
B. Buenaventura
3°
Guapi
Mulatos
Tumaco
Cabo Manglares
78°
75°
72°
Adaptaciones para dispersión por corrientes
marinas
Rhizophora mucronata
Rhizophora stylosa
Bruguiera gymnorrhiza
Aegiceras corniculatum
Ceriops tagal
Sonneratia alba
Embriones flotantes de Rhizophora
EMBRIONES DE MANGLE FIJADOS EN ZONA SUBMAREAL DEL CARIBE
EVOLUCIÓN GEOLÓGICA DE LA TIERRA
Era paleozoica hasta el período Triásico de la era Mesozoica.
400
245
65
Eventos geológicos importantes en el área de América
Levantamiento del Istmo de Panamá
Interrupciones en la dispersión
Caribe-Pacífico por levantamiento
de las profundidades, influencia
de la corriente fría de California
Hipótesis de
Briggs, 1994
(Génesis del Istmo
de Panamá)
Eventos geológicos importantes
Interrupción del flujo de la corriente circumecuatorial del Mar de Tetis por unión de
Africa y Asia, también el desplazamiento de
la India hacia el norte para unirse con Asia
ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LOS MANGLARES AMERICANOS
I. de Panamá
Evolución de los
manglares
americanos
Cambios climáticos
Primeros hallazgos Rhizophora
Pelliciera
Nypa
EDAD DE LA APARICIÓN DE LOS PRINCIPALES MANGLARES
Hipótesis sobre dispersión de manglares en el Terciario
Eventos paleoceanográficos y geológicos que
precedieron la formación del Istmo de Panamá
Mioceno Medio
(15.1-12.9 Ma)
(12.9-11.8 Ma)
(11.8-7 Ma)
Continuación: Eventos paleoceanográficos y geólogicos que
precedieron la formación del Istmo de Panamá
Mioceno Tardío
(7-6.3 Ma)
a
Plioceno temprano
(6.3-3.7 Ma)
(3.7-3.1 Ma)
Pelliciera rhizophorae
(Caribe)
Pelliciera rhizophorae
(Pacífico)
??????
Corrientes menores
del Pacífico
Corriente del
Caribe y GPC
BIOGEOGRAFÍA DE MANGLARES
HIPÓTESIS 1:
• El patrón de riqueza de especies que muestran los mangles en el mundo,
con la más alta riqueza en el Indo-Pacífico y una relativa pobreza en el
nuevo mundo.
• Centro de origen para estas plantas en la región Indo-Malásica y el
Sudeste asiático
• Desde este centro de origen Rhizophora y Avicennia se diseminaron hacia
el Este, en dirección a las Américas y hacia el Oeste, hacia el Africa.
• Supuestamente, ambos géneros alcanzaron la región del Caribe durante
Cretáceo Superior, cuando aún no existía el Istmo de Panamá.
• Desde esta región, la migración de las especies continuó hacia la costa
oriental de América del Sur y la costa occidental del continente Africano.
• La ausencia notable de manglares en islas oceánicas del Pacífico central,
pone en duda la explicación anterior
BIOGEOGRAFÍA DE MANGLARES
HIPÓTESIS 2 (Chapman 1975):
• El patrón de distribución de las especies de mangles es consecuencia
de los cambios en la posición de las masas continentales como
resultado de la deriva continental.
• A finales del Cretáceo (hace 65 millones de años) y comienzo del
Eoceno (hace 53 millones de años), las angiospermas (plantas con
flores) estaban evolucionando activamente (pues los primeros fósiles
datan de los comienzos del Cretáceo, hace 130 millones de años).
• Es muy posible que ya se hubieran desarrollado plantas con
adaptaciones para tolerar altos niveles de sal.
• Por su amplia distribución mundial, se considera que entre los primeros
géneros de mangles en evolucionar están Rhizophora y Avicennia.
.
BIOGEOGRAFÍA DE MANGLARES
HIPÓTESIS 2 (Chapman 1975):
• Las semillas de estas plantas colonizaron los bordes de los continentes
e islas y se fueron diseminando, ayudados por corrientes, desde su
centro de origen en el sudoeste de Asia hacia el oeste (Dispersión
gradual durante largos periodos geológicos en conjunción con eventos
tectónicos).
• Por esta vía colonizaron la costa este de África y penetraron por el mar
de Tethys hacia el Mediterráneo.
• Desde allí continuaron su difusión hacia el oeste, cruzando el Océano
Atlántico, el cual aun era relativamente joven y estrecho.
• Los cambios climáticos posteriores extinguieron a los manglares del
Mediterráneo, mientras que el cierre del mar de Tethys impidió el paso
hacia el nuevo mundo de aquellas especies que evolucionaron más
tarde en la región Indo-Malásica
BIOGEOGRAFÍA DE MANGLARES
HIPÓTESIS 2 (Chapman 1975):
• Distancias entre la costa este de Asia y la costa oeste de América son
demasiado grandes para permitir la dispersión de mangles por el Pacífico.
• La presencia de manglares en la costa oeste de América se debe a su
colonización desde el Atlántico a través del inexistente Istmo de Panamá.
• Las bajas temperaturas del sur del continente africano han impedido el paso
de especies de mangles desde el Océano Indico a la costa oeste de África y a
la costa este de América.
• Esta teoría esta sustentada por el hallazgo de polen de Nypa en sedimentos
del Eoceno (hace 38-53 MA A. P.) de Inglaterra, indicativo de un clima más
cálido.
• Hay evidencia de que Rhizophora ya existía desde antes del Eoceno superior
(38 MA A. P.).
• Se ha identificado polen de Avicennia y hojas de Acrostichum en sedimentos
del terciario (65-5 MA A.P.) de Inglaterra.
BIOGEOGRAFÍA DE MANGLARES
HIPÓTESIS 3 (Woodroffe y Grindod (1991):
La teoría de Chapman (1975) presenta los siguientes problemas:
• La interpretación de distribuciones actuales de todos los manglares es en
términos de eventos tectónicos demasiado antiguos para influir sobre la
biogeografía moderna.
• Existen diferencias considerables entre la distribución de los manglares
durante el terciario y en tiempos modernos.
• Los mangles tienen una excelente capacidad para la dispersión
transoceánica (la dispersión no debió haber sido tan gradual).
• No considera el impacto de las fluctuaciones ambientales a gran escala,
especialmente los cambios mayores en el nivel del mar, durante el
cuaternario.
BIOGEOGRAFÍA DE MANGLARES
HIPÓTESIS 3 (Woodroffe y Grindod (1991):
Por tales razones dichos autores proponen la siguiente nueva propuesta:
• La distribución de manglares en el Terciario era, muchas especies, más amplia
que hoy, debido a altos niveles del mar.
• Los límites latitudinales de la distribución de manglares están controlados por
factores climáticos, especialmente eventos extremos y la temperatura.
• Los manglares requieren condiciones topográficas para su desarrollo que fueron
reducidas durante las glaciaciones cuaternarias y sus cambios en el nivel del
mar. Esto causó la extinción de los manglares en muchas áreas, especialmente
en islas oceánicas.
• Existieron áreas que sirvieron como refugios, en el Indo-Pacifico y el SE de
Asia, sirvieron para recolonización cuando el nivel del mar recuperó su nivel
actual en el Holoceno (últimos 10.000 años).
• Los manglares fueron recolonizados rápidamente gracias a la gran capacidad
dispersora de las semillas de mangles.
• 2 centros de dispersión: la península Indo-Malaya y el Suroeste Asiático.
Las teorías de los centros de origen y la biogeografía dispersionista
presentan, según Humphries y Parenti (1986) los siguientes problemas:
• Hay muchos criterios muy diferentes: mayor diversidad, formas más
primitivas, formas más avanzadas, fósiles más antiguos, etc.
• Depende de la escogencia de una ruta de dispersión desde el centro de
origen al sitio actual en cuestión.
• Las hipótesis son construidas en un marco narrativo de manera que son
irrefutables (i.e. no se pueden someter a prueba).
• Las rutas de migración son modificadas de acuerdo a los nuevos
conocimientos sobre la historia de la tierra.
• Las hipótesis dispersionistas no intentan formular teorías generales sino que
proveen explicaciones que son relevantes solo a un grupo de organismos (ad
hoc= para un caso específico).
PRINCIPALES ADAPTACIONES FISIOLOGICAS DE
LOS MANGLES A LA SALINIDAD
• Los mangles son especies halófitas facultativas.
• En aguas dulces son excluidas por plantas glicófiticas
• Crecen mejor en presencia de sales.
• El mejor desarrollo de plántulas de Rhizophora mangle
se observa a salinidades de aproximadamente una
cuarta parte de la salinidad del mar (aprox. 9).
• El crecimiento más rápido en juveniles de Avicennia
marina se da entre 10 y 20.
• Puerto Rico: R. mangle puede adaptarse a salinidad es
casi ausente, pero su desarrollo es muy pobre.
• La altura de los árboles disminuye río arriba
PRINCIPALES ADAPTACIONES FISIOLÓGICAS
DE LOS MANGLES A LA SALINIDAD
• En regiones áridas el mangle es capaz de colonizar suelos con
salinidades intersticiales de hasta 90, es decir unas 2,6 veces la
salinidad normal del agua marina.
• No todas las especies de mangles son igualmente tolerantes a
altas salinidades.
• R. mangle forman rodales en salinidades intersticiales de 50 a 55
pero desarrollo pobre.
• A. germinans es forma bosques entre 60 y 65, y rodales
achaparrados a 90.
• Laguncularia racemosa parece poseer una tolerancia intermedia
entre las dos especies mencionadas.
PRINCIPALES ADAPTACIONES FISIOLÓGICAS DE LOS
MANGLES A LA SALINIDAD
• Aumento en la concentración de sal reduce el vigor y desarrollo de los
rodales y afecta la longitud de las hojas en las tres principales especies
R. mangle, A. germinans y L. racemosa.
• Salinidades intersticiales superiores a 70 presentan reducción en el porte
del bosque y aumento del área basal de árboles muertos en suelos con
hipersedimentacion.
• Las especies de mangles han desarrollado tres estrategias principales
para adaptarse a ambientes salinos
1. Toleran altas concentraciones de sal en la savia
2. Realizan una secreción activa de sales a nivel de las raíces y hojas,
3. Pueden remover sales mediante su acumulación en hojas viejas antes de que
estas se desprendan.
4. Rhizophora bloquea la entrada de sales a nivel de las membranas celulares
en las raíces. Sostienen una alta presión osmótica negativa, entre 25 a 35
bars, impidiendo la salida de agua.
5. Avicennia absorbe con el agua grandes cantidades de sal manteniendo una
alta presión osmótica interna. El exceso de iones es excretado mediante
glándulas foliares epidermales.
Rhizophora
Avicennia
Laguncularia
Longitud de la hoja (cm)
20
15
10
5
10
20
30
40
50
60
70
Salinidad
Figura 2.34. Relación entre la salinidad (medida en la escala práctica de
salinidad) y la longitud de la hoja (cm) en manglares americanos (Cintrón
y Schaeffer-Novelli 1986, p. 93)
MECANISMOS ESPECIALIZADOS EN
MANGLARES PARA TOLERAR SALES
• Sistema de ultrafiltración a través de raíz
• Acumulación de sales en compartimentos celulares
(vacuolas)
• Extrusión de sales a través de glándulas
P aire < alto numero - de bars
(depende de humedad)
Células de las hojas = -25 a -30 bars
Células de ramas
terminales = -35 a -60 bars
Acumulación de agua
en la hipodermis de
las hojas
Células del xilema= -25 a -30 bars
Transporte
Gradiente hidrostático =
- 1 bar/ 10 m
P aire < bajo numero - de bars
(depende de humedad)
P Células del xilema < P agua de
mar durante transpiración
Agua de mar= -25 a -30 bars
BALANCE HÍDRICO Y POTENCIAL OSMÓTICO EN LA PLANTA
1. SISTEMA DE ULTRAFILTRACIÓN
Agua del suelo
Raíz de la planta
Presión
Permite excluir sales a través de las células de la raíz
FLUJO DE AGUA
El agua entra a la planta vía apoplasto
(extracelular) o simplasto
(Plasmodesmos, intracelular)
Exclusoras de sal mas eficientes (95-98%) Rhizophora,
Ceriops, Sonneratia, Bruguiera, Aegiceras, Avicennia.
Otras especies son menos eficientes (80-85%)
Importante!!!!! : Este mecanismo no consume energía
adicional del metabolismo de la planta
2. ACUMULACIÓN DE SALES EN VACUOLAS
• Mecanismo alternativo para evitar las
sales en el citoplasma celular.
• Compartimentaliza la célula y
acumula las sales en vacuolas.
• Estimula la producción de
compuestos no iónicos en el
citoplasma celular: betainglicina,
malato, prolina.
• Avicennia, Rhizophora, Sonneratia y
Xylocarpus, las sales son
depositadas en corteza de tallo y
raíz.
• Exoecaria y Lumnitzera las sales se
depositan en hojas.
Vacuolas
10-30 mM Na+
H+
H+
Na+
Na+
Na+
Na+
PPi
ATP
H+
DESPRENDIMIENTO DE LA CORTEZA Y PERDIDA DE
HOJAS, POSTERIOR A LA ACUMULACIÓN DE SALES
3. Extrusión de sales a través de
glándulas
Glándula secretora de sal
Aegialitis annulata
Adaxial
Aegiceras corniculatum
Acanthus ilicifolius
Abaxial
Avicennia marina
MECANISMO QUE PERMITE SALIDA DE IONES
SALINOS A TRAVÉS DE GLÁNDULAS
Cavidad cuticular
Células de la capa
Bombeo de iones
salinos a la cavidad
cuticular
Sales en solución
Aumento de la presión a interior
de la cavidad cuticular
ATP
Salida de iones
al exterior a
través de
microporos
Formación de cristales salinos en
el exterior de la superficie de la
hoja
CRISTALES DE SAL SOBRE LA SUPERFICIE
DE LA HOJA
Visión
microscópica
PROCESOS BIOQUÍMICOS EN LA PLANTA
Incremento de la tasa respiratoria
RELACIÓN ENTRE EL METABOLISMO Y LA DEMANDA
ENERGÉTICA DE LA PLANTA CON SOMETIDA A ESTRÉS SALINO
[NaCl] interior de la planta > 150mM
Transporte de
iones salinos
Requerimiento de
energía (ATP)
Liberación de
iones
Extrusión o
acumulación
vacuolar
Bombas protónicas
Estimulación de la tasa
respiratoria
Producción de
osmoprotectores
Incremento en la expresión de enzimas
glucolíticas
RELACIÓN ENTRE MANGLES Y SUELOS
• Los suelos presentan características altamente variables debido a
orígenes diferentes.
• De acuerdo con su origen los suelos tienen dos clases de
sedimentos: Alóctonos y autóctonos.
• Los sedimentos alóctonos se originan de la meteorización de
rocas intrusivas, volcánicas o sedimentarias o sus combinaciones.
• Otro componente esta formado por restos calcáreos de plantas y
animales marinos.
• Los autóctonos son enriquecidos en materia orgánica por la
descomposición del material de los manglares.
• Los procesos de sedimentación en manglares son diversos: 1)
acarreo fluvial, 2) acarreo por deriva litoral y olas, 3) transporte
por lavados de barras y cordones litorales, 4) transporte por
viento y 5) acarreo de fondo en estuarios.
RELACIÓN ENTRE MANGLES Y SUELOS
• Las características de sedimentos son modificados por
vegetación.
• Los Mangles producen gran cantidad de materia orgánica
que contribuye a la formación del suelo.
• Donde predominan altas tasas de deposición fluvial y bajos
niveles de deposición biogénica, se espera predominancia
de sedimentos orgánicos.
• Donde deposición fluvial es reducida predominan las
turbas.
• Chapman (1940) clasifico los manglares de acuerdo a su
sustrato en 4 tipos: a) arrecifal, b) arenoso, c) fangoso y d)
turboso. Solo c) y d) sostienen manglares desarrollados.
• Los manglares sobre sustratos arrecífales, pedregosos o
arenosos solo sostienen árboles de poco porte y se
consideren sustratos marginales.
RELACIÓN ENTRE MANGLES Y SUELOS
• L. racemosa coloniza playas arenosas de poco declive en las
partes protegidas de las llanuras arrecifales donde el sustrato es
de cantos rodados o lajas calcáreas.
• Avicennia también tolera sedimentos con gran % de arena y
frecuentemente crece en los lomos o bermas de playas fósiles.
• Los suelos de Avicennia no acumulan mucha materia orgánica
pues su material foliar es altamente degradable y poco
acumulable.
• Los suelos de Rhizophora contienen mayor cantidad de materia
orgánica. En muchos casos estos tienen una estructura fibrosa
compuesta de raíces y materia orgánica y puede tener > 1 m de
profundidad.
• Los rodales de Rhizophora en sedimentos gruesos son
generalmente bosques de menor madurez.
TURBAS
DEPOSICIÓN
BIOGÉNICA
RELACIÓN ENTRE MANGLES Y SUELOS
MIXTOS
INORGÁNICOS
DEPOSICIÓN FLUVIAL
Figura 2.35. Principales suelos en que se encuentran bosques de manglar.
a. Tipos de suelo en relación con la predominancia del régimen hidrológico;
b. Tipo de manglares y composición en textura del suelo.
RELACIÓN ENTRE MANGLES Y SUELOS
a
90
R. mangle
A. germinans
L. racemosa
10
80
20
70
30
60
40
50
50
40
60
30
70
20
80
10
b
90
90
80
70
60
50
40
30
20
10
ARENA Y GRAVA (%)
Figura 2.35. Principales suelos en que se encuentran bosques de manglar.
a. Tipos de suelo en relación con la predominancia del régimen hidrológico;
b. Tipo de manglares y composición en textura del suelo.
APORTES DE AGUA DULCE
• Los manglares son sistemas abiertos y dependen de flujos de agua
dulce para el transporte de nutrientes.
• La productividad de los manglares esta relacionada con el grado de
intercambio y la magnitud de los aportes de agua dulce.
• Los bosques mas desarrollados son los bosques ribereños que
reciben aportes considerables de aguas fluviales y escorrentía
terrestre.
• Los bosques de borde y de islote se desarrollan en menor grado.
• La escorrentía y la inundación son factores importantes en la
exportación de materia orgánica particulada y disuelta.
• Los periodos de mayor precipitación pluvial están asociados a
mayor transporte del material orgánico.
SUCESIÓN
• Características tempranas de sucesión, ecosistemas con un ciclo
abierto de nutrientes y con una baja diversidad de especies.
• Gradualmente reemplazados por comunidades de agua dulce,
especialmente Cuangariales, lo que determina que el manglar siempre
se mantenga en la franja influenciada por el agua salada y salobre.
• Este proceso de sucesión se ve directamente influenciado por la
erosión y acreción, la amplitud, frecuencia y penetración de las mareas
saladas por el represamiento de los ríos por el flujo de nutrientes.
• Se dice comúnmente que el mangle retiene sedimentos y forma nuevos
sustratos. En igual forma ayuda a retenerlos en áreas donde la acción
de corrientes y mareas está erosionándolo.
• Todos estos factores pueden interactuar y determinan que los
procesos de sucesión tengan determinadas direcciones.
Figura 2.36. Sedimentos retenidos y protegidos de la erosión
por acción de los manglares del Pacífico colombiano
SUCESIÓN
• El manglar de barra se caracteriza por una típica sucesión edáfica, ya
que los sustratos fangosos (blandos), protegidos por la barra de arena,
están ocupados por Rhizophora, bien adaptados a zonas de alta
energía mareal.
• Los sustratos fango - arenosos, generalmente más estabilizados, son
colonizados por bosques de Avicennia spp. y Laguncularia racemosa .
• Los sustratos mas estabilizados o restos de antiguas plataformas
terciarias están ocupados con P. rhizophorae y M. oleifera, limitando
normalmente con los Naidisales (Euterpe spp.) y Cuangariales.
• Cuando el proceso de acreción (nuevas barras) es gradual todo el
sistema se va corriendo, y la sucesión coincide con la zonación.
• Cuando se erosiona la barra y el mar penetra, deposita la arena en el
cinturón pionero de Rhizophora ocasionando la muerte y los mangles
rojos del interior, al dejar de recibir su normal oferta de nutrientes,
pierden parte del follaje y la zona se ve invadida por helechos
(Acrostichium aureum) .
SUCESIÓN
• La nueva barra, actúa además como un tapón
que represa el agua dulce lo que determina que
la zona vaya siendo gradualmente colonizada
por los Naidisales y pantanos de agua dulce.
• El clima del Pacífico colombiano favorece
considerablemente la invasión de plantas
terrestres y de agua dulce a los manglares, ya
que lava los suelos de sales acelerando los
procesos de sucesión.
SUCESIÓN
SUCESIÓN EDAFICA
Naidisales en la parte
interna de los manglares
Líneas de vegetación de
agua duce en la parte
externa de los manglares
El helecho de los manglares
Acrostrichium aureum
Pantanos de agua dulce
localizados hacia la
parte interior de
manglares
ENFERMEDADES Y HERBIVORISMO
• Hongos del género Cercospora (infecciones hasta del 30% en
manglares sometidos a tensores.
• Grandes manchas necróticas oscuras en las hojas del
mangle Rojo, las cuales se desprenden antes de tiempo del
árbol, quedando muchas ramas totalmente desnudas.
• La deformación que puede sufrir algunas zonas del tronco y
ramas, por la formación de nódulos prominentes de hasta 80
cm de diámetro: mangle " macho " en la región.
• Hongo Cylindrocarpon semejante a C. didymum (Hartig)
que causa deformaciones parecidas en manglares de la
Florida. La liberación de ácido indolacético estimula la
división celular en el mangle, estimulando el crecimiento
desordenado del tejido local.
ENFERMEDADES Y CONSUMO POR
HERBIVOROS
• Otras plagas: larvas de macrolepidopteros de las
familias Sphingidae o Saturnidae comen activamente
hojas y pueden causar serios daños de defoliación.
• Hay otras larvas de mariposas como la de Ascolapha
odorata (Noctuidae) y Phoebis sp. las cuales comen
hojas del mangle Nato.
• Según Mattson y Addy (1975) la aparición de
defoliaciones severas, se presenta generalmente en
bosques en donde la productividad está próxima al
"estrés".
ENFERMEDADES Y HERBIVORISMO
• El coleóptero Poecilips rhizophorae que es específico de
mangles, y produce daños en los embriones no desprendidos
y en raíces aéreas, induciendo deformaciones.
• Muchos mangles protegen a sus primordios foliares del
ataque de insectos mediante estipulas, con alto contenido de
taninos y sales y un líquido viscoso azucarado que sirve de
alimento a hormigas, especialmente del género Azteca.
• Las raíces son perforadas por el isópodo Sphaeroma
terebrans.
• Herbívoros los cangrejos, Aratus pisonii y Goniopsis pulchra
que consumen hojas y flores del mangle rojo y piñuelo.
• Otros herbívoros de consideración, que consumen
regularmente hojas y brotes de Avicennia y Laguncularia son
los venados que entran al manglar (Odocoileus).
ENFERMEDADES Y CONSUMO POR
HERBÍVOROS
• Los embriones y plántulas de mangles, también son
afectados por el cangrejo azul (Cardisoma crassum) y
el Mapará o Alacho (Gecarcinus lateralis).
• Aratus pisonii también puede ser plaga cuando se
destruye o altera su hábitat.
• En zonas cerca a las playas y sustratos estabilizados,
los cangrejos ermitaños (Coenobita compressus),
comen las radículas de los embriones del mangle
Rojo y los cotiledones del mangle Nato.
a
b
Deformaciones de troncos de mangle rojo producidas
por infecciones de hongos (a) y termiteros (b).
Figura 2.40. Larvas de insectos que producen defoliación en manglares del
Pacífico colombiano
Figura 2.40. Defoliación severa de manglares del Pacífico colombiano por insectos
PRODUCTIVIDAD
• Los manglares sostienen gran parte de la productividad de los
estuarios proporcionando energía química potencial, para la
nutrición de los organismos que viven en ellos y de zonas vecinas
mediante la exportación de una parte de la energía almacenada y
liberada por los manglares.
• El material detrítico de los mangles mantiene una de las redes
tróficas más complejas y diversas de todos los ecosistemas
marinos, en términos de productividad primaria y producción de
hojarasca.
• Esta alta productividad se debe a la muerte temprana y caída de las
hojas (aunque normalmente entre un 5 a 20 % son consumidas por
herbívoros antes de caer), y a que el manglar es un sistema abierto
a través del cual se transporta materia.
• Los procesos que dirigen el flujo de materia pueden ser físicos
(mareas, drenaje terrestre, pluviosidad) o biológicos (producción de
hojarasca, descomposición, mineralización biológica y actividades
de los organismos).
PRODUCTIVIDAD
• Tradicionalmente se ha medido la productividad de los
manglares con la caída de hojarasca en una unidad de
espacio y por una unidad de tiempo (g/m2/día o
Ton/Ha/año).
• Para los manglares americanos, el promedio para
bosque ribereños de Florida es de 24 g/m2/día.
• En bosques de Cuenca el promedio es de 18 g/m2/día.
• En manglares de borde el promedio es 13 g/m2/día.
• Esto está relacionado con el mayor intercambio de agua
que presentan los bosques ribereños.
PRODUCTIVIDAD
• En manglares de Avicennia germinans en el río Guapi, la producción
de hojarasca fue, durante el año 1975-1976, de 7,5 ton/Ha/año (2,15
g/m2 /día).
• 7,5 ton/Ha/año (2 g/m2/día) en un manglar intervenido de Rhizophora
racemosa en el río Limones (bahía de Buenaventura).
• La biomasa en varias zonas de manglares de la Ensenada de Tumaco
varió entre 47,7 y 117,1 g de peso seco/m2/mes (1,6 a 3,1 g/m2/día, 11
ton/Ha/año).
• Otros valores:
7,4 ton/Ha/año (2,05 g/m2 /día) Rhizophora Thailandia.
2,27 g/m2 /día Rhizophora Puerto Rico.
2,4 g/m2/día en manglares de Florida.
1,7 g/m2 /día Avicennia germinans México.
Los bosques enanos tienen valores de 2,8 g/m2/día.
Tabla 2.5. Productividad de algunos manglares de Colombia
comparados con manglares de otras partes del mundo.
Localidad
Producción Hojarasca Especies
(Ton/Ha/año)
Tipo de Bosque
COLOMBIA
Pasacaballos (Nariño)
12,12
R. spp., M.o., P.r
Ribereño
Sanquianga (Nariño)
12,90
R.r.
Ribereño
Hojas Blancas (Nariño)
10,09
Mixto intervenido
Ribereño
Bocagrande (Nariño)
9,62
R. spp.
Ribereño
Tumaco (Nariño)
9,27
R. spp.,.
Ribereño
Río Limones (Valle)
7,50
Mixto intervenido
Ribereño
Parque Utría (Choco)
10,34
P. r.
Borde
Guapi, (Cauca)
14,08
A. g.
Ribereño
Isla Soldado (Valle)
9,59
R. m., A. g., L. r., P. r.
Barra
Isla Soldado (Valle)
11,35
R. m., A. g., L. r., P. r.
Ribereño
Ciénaga Grande S.Marta
28,84(1980)
R. m., A. g.
Borde
15,70(1983)
R. m., A. g.
Borde
9,12 (1990)
R. m., A. g.
Borde
Tabla 2.5. Productividad de algunos manglares
de Colombia comparados con manglares de
otras partes del mundo.
ANTILLAS FRANCESAS
Guadalupe
8,45
R. spp., A. g., L. r.,
???
MÉXICO
Teacapan
R. m., A. g.
Ribereño
R. m.,
Ribereño
FLORIDA
North River
14,17
8,8
La productividad está relacionada con la estructura del bosque, en
particular con el DAP de los árboles con las horas de iluminación que
recibe el bosque de manglar con el tipo de bosque y finalmente con las
condiciones ambientales
Caída de hojarasca (g/m2 año)
1500
1000
Ribera
Barra
Borde
500
0
5
10
15
20
Diametro promedio del rodal [(DAP (cm)]
Figura 2.42. Relación entre la caída de hojarasca (productividad) y el
diámetro promedio del bosque en manglares americanos
Figura 2.43. Relación entre la caída de hojarasca (productividad) y
las horas de iluminación en manglares americanos
Caída de hojas (g/m2 día)
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
11
12
Horas de iluminación
13
Producción de hojarasca (g/m2 día)
Mayor Intercambio de agua
4,0
3,0
2,0
1,0
0
Enano
Hamaca
Borde
Cuenca
Islote
Ribereño
Figura 2.44. Producción de hojarasca en relación con tipos de
manglares en las costas americanas (Pool et al. 1975)
Mangle rojo
Mangle negro
Caída de hojarasca
(g/m2 día)
4,0
3,0
2,0
1,0
S
N
1971
E
M M
J
1972
S
N
E
M
M
J
1973
S
N
E
M
M
J
S
1974
Figura 2.45. Caída de hojarasca a lo largo de un tiempo continuo de muestreo en
Rookery Bay, Florida (Pool et al. 1975)