ENY-648S

Embalses Costeros Para el Control de los Mosquitos1

Jorge R. Rey y C. Roxanne Connelly2

1. Este documento, ENY-648S, es uno de una serie de publicaciones del Entomology and Nematology, Servicio de Extensión Cooperativa de la Florida, Instituto de Alimentos y Ciencias Agrícolas, Universidad de la Florida. (UF/IFAS). Fecha de primera publicación: octubre 2001. Repasado junio 2012, y junio 2015. Visite nuestro sitio web EDIS en <http://edis.ifas.ufl.edu>.

2. Jorge R. Rey, professor; and C. Roxanne Connelly, professor, Entomology and Nematology Department, Florida Medical Entomology Laboratory, UF/IFAS Extension, Gainesville, FL 32611.

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IntroducciónLos embalses costeros utilizados en Florida para el control de los mosquitos son marismas o manglares con un dique periférico (Figura 1) que permite inundar el área durante la temporada de cría de mosquitos (normalmente de mayo a octubre). Los mosquitos de la costa Aedes taeniorhynchus y Aedes sollicitans no depositan sus huevos si hay agua en la superficie. Ellos solo depositan los huevos en tierra húmeda; los huevos eclosionan cuando son inundados por aguas de lluvia o por mareas altas y se desarrollan a adultos en 5-7 días. El inundar las marismas durante la temporada de cría elimina la producción de mosquitos sin tener que usar insecticidas.

Los diques de los embalses pueden rodear la marisma completa, o pueden extenderse solamente hasta el borde de tierra arriba. Una zanja de perímetro acompaña al dique en la parte interior y marca el área que fue excavada para construir el dique. Diferentes estructuras para el control de agua son usadas para manipular los niveles de agua en el interior; por ejemplo, bombas, atarjeas (alcantarillas), desbordaderos, y vertederos.

HistoriaLas marismas y manglares de la costa Este de Florida siempre han sido prolíficos criaderos de mosquitos. En la Laguna Indian River, el control de mosquitos organizado comenzó a mediados de los 1920s (Platts et al. 1943). Para tratar de controlar estas plagas, cientos de millas de zanjas en paralelo fueron excavadas. Sin embargo, estas zanjas requerían mantenimiento continúo y no fueron muy efectivas en controlar los mosquitos y jejenes, en parte debido a la pobre amplitud de las mareas en esta región.

En los 1930s, un experimento demostró que el embalse de las marismas pudiera ser una técnica efectiva para el control de estos mosquitos (Hull y Dove 1939). Sin embargo, el experimento fue terminado debido a pérdidas excesivas de agua a través del dique y por evaporación. Para la década de los 40s, el énfasis cambió al uso de DDT y otros insecticidas y ya para los años 50s el control de los mosquitos dependía casi exclusivamente en el uso de productos químicos.Figura 1. Dibujo esquemático de un embalse.

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A mediados de los 50s, la resistencia a los insecticidas co-menzó a causar problemas, y surgió la preocupación con los posibles efectos negativos de los productos químicos sobre el medio ambiente. En 1954, el condado Brevard renovó el énfasis en la “reducción de fuentes” de mosquitos y en embalsamiento de marismas y manglares como métodos de control, y otros condados en al área siguieron su ejemplo. Para el año 1959 mas de 3,200ha (7,900 acres) de zonas húmedas costeras habían sido embalsadas (Provost 1968). En última instancia mas de 16,200ha (40,000 acres) fueron embalsadas (Rey y Kain 1989), todas antes de mediados de los 70s. La mayoría de los embalses fueron construídos al nivel de la marea alta media, y muy pocos de ellos tenían conexión alguna con el estero colindante. La mayoría se mantenían inundados y cerrados durante todo el año, pero algunos se drenaban durante el otoño e invierno.

Algunos Efectos del EmbalsamientoDesde entonces, investigaciones científicas han demostrado que el embalsamiento puede causar serios impactos ambi-entales en las marismas, manglares y esteros colindantes. Causas de preocupación especificas son el degrado de la calidad del agua, aislamiento de habitats necesarios para especies importantes a la pesca comercial y deportiva durante etapas críticas de sus ciclos de vida, eliminación de productiva vegetación, impactos adversos a las praderas submarinas, y la interrupción del intercambio libre de nutrientes y organismos entre las marismas y el estero.

En algunos embalses, la vegetación fue completamente eliminada (Figura 2) debido a que los embalses se inundaron a niveles muchos mas altos de lo necesario para compensar por la pérdida de agua debido a la evaporación y filtración.

Esta “sobreinundación” eliminó a la vegetación herbácea halofítica (tolerante a la sal), principalmente las especies Batis maritima, Salicornia virginica, y Salicornia bigelovii (Rey et al. 1990a, 1990b, 1990d, 1990e). Similarmente, los mangles negros fueron eliminados porque sus neumatoforas (raíces aéreas) no pueden tolerar la inundación prolongada (Figura 3).

Esto resultó en la eliminación total de la vegetación de algunos embalses, y el reemplazo de la vegetación natural (mezcla de mangles negros y hierbas halofíticas) por bosques monoespecíficos de mangles rojos en otros (Rey et al. 1990b). La producción primaria de marismas embalsdas es más o menos igual a la de marismas no embalsadas, pero puede variar ampliamente según el manejo del sitio (Lahmann 1988, Rey et al. 1990d, 1990e).

El embalsamiento también disminuyó la abundancia y diversidad de los peces que habitan estos sitios (Harrington y Harrington 1982, Gilmore et al. 1982, Rey et al. 1990b, c1990). La mayoría de las especies que desaparecieron fueron las “especies transitorias” (Snelson 1976). Estas espe-cies utilizan las marismas y manglares solo durante parte de su ciclo de vida. Muchas de las especies impactadas, así como el sábalo (Megalops atlanticus, róbalo (Centropomus undecimalis), la lisa (Mugil cephalus) y otras son extremada-mente importantes para las indutrias pesqueras deportivas y comerciales. La fauna de invertebrados acuáticos también fue seriamente impactada por los embalses; los patrones de abundancia y diversidad fueron modificados y en algunos casos las comunidades se volvieron mas parecidas a las de sitios de agua dulce de tierra adentro que a las de aguas saldas o salobres de la costa (Rey et al. 1991a, Brockmeyer et al. 1997).

Figura 2. Daños a la vegetación en un embalse sobreinundado.

Figura 3. Daños a las neumatoforas de mangle negro debido a inundación prolongada.

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La calidad del agua y las características químicas del suelo también sufrieron degrados serios. En algunos embalses, el oxígeno en solución disminuyó mientras que los nutrientes y el sulfuro aumentaron. En otros sitios que se inundaban por pozos artesianos o por drenaje de las tierras altas, las condiciones se volvieron mas típicas de sistemas de aguas dulces, mientras que se desarrolló hipersalinidad en otros embalses que se inundaban bombeando agua del estero en el verano y se mantenían cerrados sin manejo durante el resto del año (Figura 4). Los patrones de calidad de las aguas superficiales y subterráneas de estos sitios son extremadamente complicados lo cual hace la determinación de impactos específicos igualmente complicado. Se puede encontrar mas información sobre la química del agua en sitios embalsados en Brockmeyer et al. (1997); Rey y Kain 1993; Rey et al. (1986, 1989, 1990a, 1990b, 1990c, 1991b, 1992); y Carlson et al. (1983).

Manejo Rotatorio de Embalses (RIM)A principios de los años 60s, se descubrió a través de experimentos con la inundación temporal de embalses que el inundar los embalses solo durante la temporada de cría de mosquitos (mayo a octubre) era tan efectivo para su control como la inundación durante todo el año (Clements y Rogers 1964). Durante el resto del año los niveles de agua dentro del embalse se permitieron variar al ritmo de las mareas usando atarjeas instaladas a través del dique. Esta técnica, acoplada con un cuidadoso control de la elevación de la inundación, no soló permitió el intercambio entre la marisma y el estero, sino también previno daños a la vegetación en los sitios experimentales.

En 1974, Jack Salmella, del Distrito de Control de Mos-quitos del condado Brevard, y Maurice Provost del Florida Medical Entomology Laboratory diseñaron un proyecto de

embalsamiento en el Banana River el cual incorporaba un ambicioso esquema de manejo de aguas con fin de:

• Controlar los mosquitos de las marismas.

• Mantener la vegetación arbícola (mas que nada mangles negros).

• Permitir acceso a la marisma a peces y a otros organismos acuáticos.

• Permitir el baldeo adecuado del embalse.

Para alcanzar estas metas, el diseño del embalse incluyó cuatro atarjeas, un desbordadero, y una estación de bombeaje permanente. De octubre a mayo, las atarjeas se mantuvieron abiertas y permitieron intercambio entre el estero y el embalse. Durante la temporada de cría de mosquitos los niveles de agua se mantuvieron al mínimo necesario para prevenir la oviposición. Esto fué posible porque la bomba permanente permitía reemplazar el agua que se perdía por evaporación y filtración. Dos de las atar-jeas tenían compuertas que habrian cuando el nivel de agua en el estero se encontraba mas alto que en embalse, y así se permitía intercambio aún durante la temporada de cría las otras dos atarjeas se cerraban usando tablas de elevación, las cuales se pueden situar a cierta elevación y permiten el desague si los niveles de agua suben mas de lo debido. Estas atarjeas, en conjunto con un desbordadero, que era simplemente un sito bajo en el dique, evitaron los daños a la vegetación al no permitir que el nivel de agua en el embalse subiera demasiado. Este proyecto, conocido como “Gumbo Limbo Island” (Figura 5) fue uno de los últimos embalse que se construyó en la región, y fue el primero en utilizar la técnica de manejo que se conoce ahora como Manejo Rotatorio de Embalses (RIM).

El RIM ha resultado ser una técnica de manejo extrema-damente efectiva para minimizar los impactos negativos de los embalses, siempre manteniendo la capacidad para controlar mosquitos.

Figura 4. Bombeo de agua del estero a un embalse.

Figura 5. El proyecto en la isla Gumbo Limbo en el Banana River

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Aún mas, la capacidad para el manejo de aguas asociada con el control activo de los niveles de agua en embalses (atarjeas, bombas, desbordaderos, etc.) ha permitido el desarrollo de otras técnicas de manejo diseñadas para proveer diferentes beneficios ecológicos.

Uno de los principales beneficios de la re-conexión hidrológica de estos embalses con los esteros es que permite el acceso a las marismas y manglares a especies de peces transitorias durante la mayoría del año. Que las atarjeas funcionan como efectivas vías de acceso a las marismas y manglares ha sido demostrado repetidamente por la abundante captura de estos organismos utilizando trampas que muestrean los peces que pasan a través de las atarjeas (Brockmeyer et al. 1997).

En muchos embalses donde la vegetación había sido totalmente eliminada, el simple restauro de la conexión de marea a través de la atarjeas, y la vigilancia de los niveles de inundación resultó en un rápido recobro de la vegetación herbácea (Figura 6) aunque el recobro de los mangles ha sido mas penoso (Rey et al. 1990a).

Aún mas, la capacidad para el manejo de aguas asociada con RIM ha permitido el control de vegetación exótica y de tierra adentro en algunos embalse, en particular embalses en el refugio de vida silvestre “Merritt Island National Wildlife Refuge.”

Mejoras en la calidad del agua tambien se han identificado en embalses luego de establecer la conexión hidrológica con el estero, especialmente durante el periodo abierto de octubre a mayo. Estas mejoras incluyen la disminución de los niveles de nutrientes, aumento del oxígeno en solución, y patrones mas naturales de variación en la salinidad. El manejo de concentraciones excesivas de sulfuro para prevenir mortalidad en los peces también ha sido posible gracias al uso de bombas y atarjeas asociadas con RIM (Rey et al. 1992).

Restauración de EmbalsesDebido a las ventajas demostradas por RIM, se embarcó en un agresivo programa de instalación de atarjeas y bombas en la Laguna Indian River bajo los auspicios del Programa de Mejoro y Manejo de las Aguas Superficiales de Florida (Florida Surface Water Improvement and Management (SWIM) Program) y del Programa de Esteros Nacionales para la Laguna Indian River (Indian River Lagoon National Estuary Program). El programa no solo trata de establecer simples conexiones hidrológicas entre el estero y los embalses sino también trata de mejorar el baldeo y replicar las fluctuaciones de marea al instalar un número adecuado de atarjeas de suficiente tamaño y en sitios correctos a lo largo del dique.

En ciertos embalses, donde el control de mosquitos se puede mantener por otros medios, la restauración de embalses se puede avanzar más allá de la simple recon-exión por atarjeas. Por ejemplo, en los 1990, se abrieron brechas permanentes en los diques en tres embalses en el condado Volusia, y se mantuvo el control de los mosquitos usando zanjas excavadas con una enzanjadora rotatoria. Este equipo dispersa el material excavado y no crea las problemáticas lomas de tierra formadas por dragas excavadoras corrientes y no deja huellas profundas en la superficie. Desde entonces, otros proyectos similares se han desarrollado y se ha establecido intercambio permanente entre la marisma y el estero en más de 465 ha de humedales embalsados (Rey et al. 2012).

Un método más natural (y costoso) de restauración incluye la restauración de las orillas de los embalses rellenando la zanja de perímetro, básicamente empujando el dique dentro de la zanja, y nivelando cuidadosamente para no

Figura 6a. Vegetación eliminada por inundación y alta salinidad en el embalse IRC #12.

Figura 6b. Recobro de la vegetación en el embalse IRC #12.

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crear nuevas depresiones que críen mosquitos. En 1998 el Distrito de Control de Mosquitos de Volusia, el Distrito de Administración Hídrica del Río St. Johns, y el Servicio de Peces y Vida Silvestre de los Estados Unidos (U.S. Fish and Wildlife Service) emprendieron un proyecto en conjunto donde se restauraron de esta manera el litoral de cuatro embalses con cobertura de más de 90 ha. Similarmente, el control de mosquitos se mantuvo usando una combinación de zanjas rotativas dirigidas, y Manejo de Agua a Marisma Abierta (Open Marsh Water Management), que es una técnica para el control de mosquitos que utiliza combina-ciones de zanjas, estanques, y radiales de estanques para eliminar las depresiones que crían mosquitos y aumentar el acceso a estas áreas por peces depredadores en las larvas de los mosquitos. El éxito de este proyecto impulsó a otros proyectos de restauración y a la diminución en el uso de insecticidas.

Hoy en día, se ha devuelto una hidrología más natural a más de 1,300 ha de marismas y manglares embalsados y se han eliminado más de 70 km de diques. De las 16,185 ha originales de marismas embalsadas en la laguna Indian River, se han restaurado de alguna manera más de 12,600 ha, ya sea por reconexión, brechas en los diques, o restaura-ción de las orillas.

Asuntos No ResueltosAlgunos asuntos quedan por resolver y deben ser consid-erados cuando se trata de evaluar las alternativas de manejo para un sitio:

Propiedad PrivadaUn problema que sale a la superficie frecuentemente cuando se trata de establecer estrategias de manejo en terrenos húmedos costeros es el de la propiedad privada. En algunos sitios, los propietarios no han permitido que se trabaje en su propiedad por temor a que pierdan el potencial de mitigación de un embalse cerrado. En otros sitios, funcionarios de las agencias de control de mosquitos temen embarcar en proyectos de re-conexión o en otros tipos de cambios en el manejo, debido a que los arreglos que les permiten controlar los mosquitos en estos sitio son verbales y sin obligación legal. Para resolver estos problemas, un programa de adquisición de embalses ah sido establecido por un grupo que incluye los Distritos de Manejo de Agua (Water Mangement Districts) de St. Johns River y South Florida, los condados involucrados, y el Nature Conservancy.

Mandatos ConflictivosNo todas la agencias comparten las mismas prioridades y muchas veces es necesario hacer compromisos para reconciliar mandatos conflictivos con las mejores opciones de manejo. Por ejemplo, el U.S. Fish and Wildlife Service (USFWS) maneja los Refugios de Vida Silvestre de Merritt Island y de Pelican Island para proporcionar habitat para aves acuáticas migratorias y para aves costeras. Esto muchas veces requiere que los embalses se mantengan cerrados durante periodos durante los cuales no es requerido el cierre para el control de los mosquitos. Todas las agencias involucradas cooperan para implementar compromisos que sean ecologicamente sanos y a la misma vez cumplan con el mandato del USFWS.

Variación en el ManejoQuizás el problema mas difícil en cuestiones de manejo es la implementación de planes de manejo diferentes que son conflictivos con la meta general de re-establecer las conexiones entre las marismas y manglares con el estero. Ejemplos incluyen el cierre de un embalse en el otoño para facilitar la alimentación de aves costeras, o mantener un embalse cerrado debido a que recibe gran cantidad de drenaje o aguas negras.

Investigaciones han demostrado los beneficios de muchas de estas estrategias de manejo alternas, pero dado el presente nivel de conocimiento, es difícil estimar sus ver-daderos impactos. Un grupo propone, bajo el escudo de la prudencia, que ese tipo de manejo ha de ser implementado solamente bajo circunstancias excepcionales ya que el RIM asemeja mas a las “condiciones naturales” y sus beneficios están bien documentados. Sin embargo, otros proponen que debido as los tremedos impactos que los esteros ya han sufrido, y lo mucho que aún no sabemos de los procesos y patrones que actualmente regulan estos sistemas (y que sabemos mucho menos sobre los procesos históricos), que debemos introducir variedad en nuestras estrategias de manejo para lidiar con lo que aún no conocemos y para aprovechar las capacidades de manejo que nos ofrecen los embalses para mitigar algunos de los impactos que sí conocemos.

Otros factores que complican este asunto incluyen dudas sobre que realístico y deseoso es intentar restorar las condiciones que existían en estos esteros hace mas de 100 años, y cuanto intercambio entre las marismas y los esteros actualmente ocurría antes de los impactos del hombre (muchas de estas marismas y manglares tienen una escollera natural que las separa de los esteros e interrumpe el intercambio durante partes del año).

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Algunos consideran que la implementación de planes de manejo que no sean RIM son solamente para el beneficio de grupos específicos de organismos, mientras que otros indican que las estrategias alternas no son diferentes al RIM en cuanto a que pueden producir un gran número de beneficios ecológicos, algunos de los cuales serán diferentes a los producidos por RIM.

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