Coastal Wetlands in Latin America
From Stinking Swamps to Treasured Sites
Dark. Utterly dark. The tunnel accessing the former quarry in El Chiflón del Diablo (The Devil’s Blast) branches out into several smaller shafts, where miners used to extract coal. Our guide turned off his flashlight to feel the vibration of breaking waves 230 feet above. His voice breaks the silence: “In the good old days of the 19th century, canaries were used to warn miners of the presence of grisu gas, a toxic substance which produces a sweet death.” Next to a candlelight, these birds sang, and miners enjoyed their duties in a relative calm. But if a canary stopped chirping due to intoxication, the miners would evacuate instantly.
Our canaries for climate change impacts are the coastal wetlands. Presumably, they are the most sensitive to terrestrial and oceanic conditions such as the rise in sea levels and increased storminess. And they are very much present, as a growing number of countries are recognizing them as viable nature-based solutions, along with seagrass and saltmarshes ecosystems. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) has acknowledged coastal wetlands as “blue carbon” ecosystems, a fancy term to show that they can “sequester” significant amounts of carbon from the atmosphere and store them in the soil and also in water. But coastal wetlands are also threatened by rapid urban growth. As ecologist Wolfgang Junk observes, wetlands have also been altered by land reclamation for agriculture and animal ranching, pollution, mining activities and, in some cases, flooded to perpetuity by large hydroelectric dams (“Current state of knowledge regarding South America wetlands and their future under global climate change,” Aquatic Sciences, 2013).
For someone who is naturally curious, Harvard provides opportunities for crossing borders seldom found elsewhere. That I learned long before coming here from Leonard Bernstein’s 1973 musical lectures The Unanswered Question, in which he values the interdisciplinary spirit on which this university is founded. Since I’m also an engineer by training, I need clear definitions to work with. In a lecture called “Water, Land-Water Interface and Aquatic Ecologies,” I ask Nicholas Nelson what a wetland is. As a skillful practitioner working in wetland restauration, replies that these are areas where water is present at or near the surface of the soil, thus favoring the development of distinctive (hydric) soils where specially adapted plants (hydrophytes) grow.
What’s Known about Coastal Wetlands in Latin America?
It would be nearly impossible to provide a thorough characterization of wetlands, as, according to the United Nations, South and Central America encompasses 21 vast and heterogeneous countries. In my personal trips to 11 of them, I’ve realized the coasts are so diverse for me to deal with here, regardless of simplifying classifications—rocky shores, sandy beaches or coral reefs— found in the literature. Nonetheless, the diversity and complexity of coastal wetlands is what makes their study so attractive!
Figure 1: South America, its main rivers and geomorphological features.
The Pacific coasts of South America, for example, are characterized by the interaction of the Nazca and South American plates, which builds up the Andean range and adjacent Peru-Chile trench (Figure 1). In this region, coastal wetlands and their feeding watersheds are miniscule when compared to those found in Argentina, Uruguay, Brazil, Venezuela and Colombia, where lowlands are fed by fabulous rivers such as Río de la Plata, Amazonas, Orinoco and Magdalena. As Junk states, both coastal and inland wetlands may comprise as much as 20% of South America’s area, with river floodplains and intermittent interfluvial wetlands being the most prominent types. This extraordinary figure makes little sense to me if not compared to something within reach: 1,374,524 square miles of wetlands are equivalent to nearly 713 million standard football fields, or about 2,350 times the size of São Paulo. It is indeed a colossal area to pin down in our ordinary spatial perception. Despite Junk’s numbers, the question of how much of this area can be catalogued into coastal wetlands remains open, since, being one of the most dynamic systems on earth, the coast is hard to define.
These aquatic systems provide several benefits for both nature and us humans. Because of their flexibility, coastal wetlands are said to stabilize shorelines aganst rising sea levels, protect frontline communities from hurricanes and provide ecosystem services, such as water filtration and wildlife habitat. The newly coined terms blue, green and brown infrastructure (standing for the buffering role of water, plants and sand, respectively) all merge together in these water bodies to provide healthy and resilient systems. Some researchers, including me, also assure that they can quickly adapt to tsunamis and tectonic changes in regions where earthquakes occur regularly. In simple words, these natural sponges of water are fragile but flexible niches where unique ecosystems evolve.
That’s my rational side trying to find reasons why to care for coastal wetlands. In a more profound way, however, I feel that their value is grounded in the connection with our ancestral roots. As environmentalist Rachel Carson writes, in such spaces,“We enter a world that is as old as the earth itself; an area in or near which some entity that could be distinguished as Life first drifter into shallow waters”.
Are Coastal Wetlands Under Threat?
The positive qualities of wetlands have are being threatened by climate-driven changes and mismanagement by coastal communities. Many of us are aware that the Paris Agreement aims to hold the increase in the global average temperature to less than 36 degrees Fahrenheit above pre-industrial levels. In scientific jargon, this mitigation strategy could be accomplished by the reduction of greenhouse gases in the atmosphere, either by reducing emissions or capturing those gases. The other measure directly linked with both natural and human systems is adaptation, namely those actions oriented to generate resilient systems in view of the inevitable consequences climate change will cause in the years to come.
In my scientific work, I tried to diagnose several symptoms stressing coastal systems from both the historical standpoint and in a future changing world. Unfortunately, the big picture we specialists foresee is not an optimistic one. Let’s look at some facts in the study region. IPCC projections show us that, in a 36 degrees Fahrenheit global mean warming scenario, landmasses will experience a larger increase in temperature than the ocean (Figure 2, left). The northern Atacama Desert, southern Amazonia and Antarctica will be severely affected by increasing temperatures while the coasts of Ecuador, Colombia and southern Argentina will experience relatively lower temperatures due to local climatic patterns. What’s perhaps more surprising are changes in rainfall patters throughout the region (Figure 2, right). While in the coastal zone of Ecuador rainfall will significantly increase, the central-southern zone of Chile and parts of Central America will experience a significant decline in precipitation.
Figure 2: Changes in mean surface temperature (left) and total precipitation (right) in LATAM under a 2|C warming scenario. Adapted from the IPCC Interactive Atlas (https://interactive-atlas.ipcc.ch/).
To understand how these changes will alter coastal wetlands, we must look at the hydrological cycle, which easily explains how water moves across the different parts of the earth system (Figure 3). Within this complex system, and modulated by the watershed and by the ocean, coastal wetlands reside. We know that as temperature increases, so does water evapotranspiration from land-crops and therefore less water is available to feed rivers which, in turn, feed coastal wetlands, along with tides. Additionally, the reduction in rainfall together with the increased water consumption from agriculture, among other activities, only exacerbate the water scarcity in such systems.
Figure 3: Different parts of the planetary system. The central Chilean coast and the mouths of large rivers are depicted. Based on the book Costas de Chile (www.cona.cl/pub/libros/Costas_de_Chile.pdf) and Stuart Rankin’s photo in Flickr
This well-posed train of thought is not only theoretical—as we have seen that our canaries are chirping less frequently. In the central valleys of Chile, for example, rivers are not strong enough anymore to break sandbars, letting wetlands to shrink (Figure 4). Additionally, wetlands are and will be flooded more frequently due to sea level rise, thus changing their ecology, because of an increased salinity. Conversely, in other places is the excess of water what matters. In the coasts of Ecuador, southern Argentina or northeastern Brazil, for example, rainfall will significantly increase, thus triggering violent floods which will disturb settlements and ecosystems usually found in lowlands. As Junk says, there is no doubt that changes in global climate will strongly affect South American wetlands, but such effects will be enhanced, and even outweighed by the way we are filling such spaces with poorly planned developments.
Figure 4. Aconcagua river outlet and coastal wetland in 1930 and 2022. In nearly a century, the outlet which used to be permanently connected to the ocean, has changed into a lagoon bounded by a sandbar because of the reduced flow. The former brackish water has turned in to depleted fresh water body, thus altering the salinity and ecology of the system.
A Constant Change in the Way We Value Nature
Let me digress on the way Western civilization has changed its perception to nature in the last century, aiming to understand what the fate of coastal wetlands could be in the future. After the devastating effects of the Second World War, Western countries healed the wounds by increasing their Gross Domestic Product in a Cold War context. By the 1950’s, institutions introduced rudimentary cost-benefit analyses along with technical tools to build large infrastructures. Only decades after Rachel Carson wrote The Silent Spring, environmental awareness produced institutionalized tools to assess the ecological impact of projects, and, only recently, the risk dimension of natural disasters begun to be at stake. From this short account, we can realize that nature and the social dimension of human development are relatively new in our Western mindset, and that we are just beginning to value natural spaces, probably because they are becoming scarce. The booming publication of scientific papers on wetlands in Latin America in recent years provides a piece of evidence supporting this thought (Figure 5).
Figure 5: Numbers of yearly publications combining the concepts of coastal wetlands and Latin America using the specialized search tool www.webofscience.com/.
A clear example of the constant change in the way we value nature is found in La Serena, Chile. In 1951, President Gabriel González Videla aspired to transform the city into a modern economic pole by means of an ambitious plan “La Serena” (Figure 6, left). To do so, nearly 7,413 acres of what were called pestilent swamps were turned into agricultural lands, as mosquitoes and bad odors were incompatible with the new era of development. By the late 80s, and as a consequence of changes in land use, the few remaining coastal dunes were transformed into resorts (Figure 6, right), leaving only a few acres of wetlands to struggle against urbanization. Today, local organizations struggle to protect only 17 acres of those remaining swamps in the river outlet. This is just one example of a trend that is happening thoughout Latin America.
Figure 6: Left: Fragment of La Serena Plan, in which pestilent fumes and nuisance caused by mosquitoes (“pestilentes emanaciones y las molestias causadas por mosquitos y zancudos”) were said to affect settlements. Right: La Serena today.
If this were a scientific paper, I would probably close by proposing ideas on how to foster sustainable futures for our coastal wetlands, suggest strengthening coordination between the multiple actors involved in their management, or encourage merging natural and social sciences to better understand their socio-ecological dimensions. But our canaries are struggling, and I’d rather choose to close by appealing to that deep and ancestral connection Rachel Carson referred to, aiming to make a change.
Patricio Winckler is a faculty member at the Escuela de Ingeniería Oceánica, Universidad de Valparaíso, Chile, as well as an unpaid artist and leisure writer (https://patowinckler.cl/). He is a 2023-24 Cisneros Visiting Scholar at the David Rockefeller Center for Latin American Studies. He has been awarded prestigious international scholarships, such as Fulbright (US), The Matsumae Foundation (Japan), Alpha Grant (EU), Ministerio de Asuntos Exteriores (Spain), CEDEX (Spain) and Beca Chile.
Humedales costeros en Latinoamerica
De vegas pestilentes a lugares de valor
Por Patricio Winckler Grez
Oscuro como boca de lobo. El túnel de acceso al Chiflón del Diablo se bifurca en varios túneles cada vez más pequeños, desde donde los mineros extraían carbón de Lota. El guía que nos acompaña en el recorrido apaga su linterna para que sintamos la vibración de las olas rompiendo a 70 metros sobre nuestras cabezas. De súbito, su voz rompe el silencio: “En los buenos tiempos del siglo XIX, los canarios se utilizaban para advertir a los mineros de la presencia de gas grisú, una sustancia tóxica que produce una dulce muerte”. Junto a la luz de las velas, estos pájaros trinaban y los mineros disfrutaban de sus tareas en relativa calma. Pero si un canario dejaba de cantar, los mineros evacuarían al instante ante la amenaza de morir intoxicados.
En términos de la amenaza del cambio climático, los humedales costeros son nuestros fieles canarios. Criaturas bellas pero sensibles, estos son de los sistemas más sensibles al aumento del nivel del mar, ante los cambio esperados en el régimen de marejadas y a la erosión costera. Actualmente están muy presentes en la discusión pública, ya que un número creciente de países los reconocen como “soluciones” basadas en la naturaleza, junto con ecosistemas costeros como los pastos marinos y marismas. El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) ha reconocido a los humedales costeros como fuentes de “carbono azul”, un término elegante para indicar que “secuestran” cantidades significativas de carbono de la atmósfera, almacenándolas en el suelo y en el agua. Pero los humedales costeros también están amenazados por el rápido crecimiento urbano. Como observa el ecologista Wolfgang Junk, los humedales en Latinoamérica han sido alterados por la agricultura y la ganadería, la contaminación del agua y sus suelos, y, en algunos casos, inundados a perpetuidad por grandes represas hidroeléctricas (“Current state of knowledge regarding South America wetlands and their future under global climate change,” Aquatic Sciences, 2013).
Para alguien curioso por naturaleza, Harvard ofrece infinitas oportunidades para cruzar fronteras disciplinarias. Eso lo aprendí años atrás, escuchando el fantástico curso de Leonard Bernstein “The Unanswered Question” (1973), en el que valoraba el espíritu interdisciplinario en el que se funda esta universidad, y que en su caso se tradujo en obras maestras del género musical. En este virtuoso ambiente, acudo a todo curso, charla o exposición que me permita comprender los desafíos que nuestra civilización enfrenta ante los vertiginosos cambios del clima. En el seminario titulado “Water, Land-Water Interface and Aquatic Ecologies”, le pregunto al Profesor Nicholas Nelson sobre su definición de humedales. Como un hábil practicante en la restauración de humedales, responde que se trata de sitios donde el agua está presente en o cerca de la superficie, favoreciendo el crecimiento de plantas hidrófitas adaptadas a suelos “hídricos” que se formaron bajo condiciones de saturacióny que presentan condiciones anaeróbicas (falta de oxígeno).
¿Qué sabemos sobre los humedales costeros en Latinoamérica?
Sería casi imposible caracterizar los humedales en Latinoamérica, ya que en los veintiún vastos y heterogéneos países que conforman la región, existen humedales de todo tipo. Sin embargo, es precisamente la diversidad, complejidad e importancia que tienen estos sistemas, lo que hacen me inspiran a escribir esta columna de opinión.
Figure 1: Centro y Sudamérica, sus principales ríos y características geomorfológicas.
La costa pacífica de América del Sur se ubica en la confluencia de las placas de Nazca y Sudamericana, cuya interacción forma la cordillera de los Andes y la adyacente fosa Perú-Chile (Figura 1). En esta región, los humedales costeros -y las cuencas hidrográficas que los nutren- son minúsculos en comparación con los que se encuentran en la ribera oriental del continente, donde las tierras bajas son alimentadas por fabulosos afluentes como el Río de la Plata, el Amazonas, el Orinoco y el Magdalena. Como afirma Junk, los humedales comprenden un 20% del área de América del Sur, siendo las llanuras aluviales fluviales y los humedales intermitentes los más frecuentes. Los 3.560.000 kilómetros cuadrados de humedales equivalen a casi 713 millones de canchas de fútbol, o aproximadamente 2.350 veces el tamaño de São Paulo.
Los humedales brindan numerosos beneficios para la naturaleza y para los humanos (aunque la división naturaleza-humanidad es hoy un concepto en retirada). Debido a sus particulares características, los humedales costeros ayudan a amortiguar efectos como el aumento del nivel del mar y los huracanes, además de brindar “servicios ecosistémicos”, como la depuración aguas contaminadas o proveer de un hábitat propicio para la vida silvestre. Términos recientemente acuñados como infraestructura azul, verde y café (para representar el papel amortiguador del agua, las plantas y la arena), se fusionan en estos cuerpos de agua para proporcionar sistemas saludables y resilientes. A partir de la evidencia acuñada en las últimas décadas, algunos investigadores hemos visto cómo los humedales costeros se adaptan rápidamente a tsunamis en regiones tectónicamente activas. En palabras simples, estas esponjas naturales son nichos frágiles pero a la vez resilientes -dependiendo de cómo se les intervenca o preserve-, donde evolucionan ecosistemas únicos.
En una dimensión más profunda, empero, siento que el valor que atribuimos a los humedales costeros se nutre de la conexión que conservan con nuestras raíces ancestrales. Como bien escribe la conspicua ambientalista Rachel Carson, en esos espacios entramos en un mundo que es tan antiguo como la tierra misma; un área en la cual alguna entidad que podría distinguirse como vida por primera vez tocó tierra.
¿Están amenazados los humedales costeros?
Los humedales y muchos otros ecosistemas están hoy amenazados por el cambios climático y la mala gestión de las comunidades. Para combatir los posibles impatos del cambio la comunidad científica ha propuesto dos grandes estrategias que se denominan mitigación y adaptación. La mitigación busca reducir la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera, ya sea reduciendo las emisiones o capturando dichos gases desde las fuentes emisoras. Esta estrategia es la que se materializa en el Acuerdo de París, que tiene como objetivo mantener el aumento de la temperatura media mundial a menos de 2°C por encima de los niveles preindustriales. La adaptación, por su parte, corresponde a aquellas acciones orientadas a concebir sistemas resilientes ante las consecuencias que el cambio climático provocará en los próximos años.
En mi trabajo diario, intento diagnosticar los síntomas que experimentan los sistemas costeros, mirando su historia natural y asucultando su futuro. Lamentablemente, el panorama general que prevemos en la costa pacífica de Sudamérica no es muy optimista. Veamos algo de evidencia en la región de estudio: Las proyecciones del IPCC muestran que, en un escenario de calentamiento medio global de 2°C, las masas terrestres experimentarán un aumento de temperatura mayor que el océano (Figura 2, izquierda). Así, el desierto de Atacama, el sur de la Amazonía y la Antártida se verán gravemente afectados por el aumento de las temperaturas, mientras que las costas de Ecuador, Colombia y el sur de Argentina experimentarán temperaturas relativamente más bajas debido a los patrones climáticos locales. Lo que quizás sorprende más son los cambios en los patrones de lluvia en toda la región, que son bastante más heterogéneos (Figura 2, derecha). Mientras que en la zona costera de Ecuador las precipitaciones aumentarán significativamente, la zona centro-sur de Chile y partes de Centroamérica experimentarán una disminución significativa de las precipitaciones.
Figure 2: Cambios en la temperatura superficial (izquierda) y precipitación anual (derecha) en Antártica y Latinoamerica ante un escenario de aumento de temperatura de 2°C. Adaptado de IPCC Interactive Atlas (https://interactive-atlas.ipcc.ch/).
Para comprender cómo estos cambios alterarán los humedales costeros, debemos entender cómo interactúa los diferentes subsistemas terrestres y oceánicos (Figura 3). Hagamos un esfuerzo muy sintético en busca de una explicación: Sabemos que a medida que aumenta la temperatura, también lo hace la evapotranspiración de los cultivos terrestres y, por lo tanto, hay menos agua disponible para alimentar los ríos que, a su vez, nutren los humedales costeros. Además, la reducción de las precipitaciones junto con el aumento del consumo de agua procedente de la agricultura, entre otras actividades, no hacen más que exacerbar la escasez de agua en dichos sistemas.
Figure 3: Diferentes componentes del sistema planetario y descargas de varios ríos en la zona central de Chile. Tomado del libro Costas de Chile (www.cona.cl/pub/libros/Costas_de_Chile.pdf).
En los valles centrales de Chile, por ejemplo, los ríos ya no tienen caudal suficiente como para romper los bancos de arena, lo que permite que los humedales se reduzcan (Figura 4). Además, estos se inundarán con mayor frecuencia debido a las marejadas y el aumento del nivel del mar, migrando a una ecología adaptada al mayores niveles de salinidad.
Figure 4. Desembocadura del río Aconcagua en 1930 y 2022. En casi un siglo, la desembocadura que solía estar conectada permanentemente al océano, se ha convertido en un humedal delimitado por un banco de arena. Este cuerpo otrora caracterizado por el ingreso de agua salda durante la pleamar, ha reducido su salinidad y, como consecuencia, su ecología.
En contraste, en otros lugares es el exceso de agua lo que nos preocupa. En las costas de Ecuador, el sur de Argentina o el noreste de Brasil, por ejemplo, las precipitaciones aumentarán significativamente, provocando violentas inundaciones que perturbarán los asentamientos y ecosistemas en las tierras bajas. Como dice Junk, no hay duda de que los cambios en el clima global afectarán fuertemente a los humedales sudamericanos, pero esos efectos se verán potenciados e incluso superados por la forma en que ocupamos dichos espacios. En suma, no podemos poner como chivo expiatorio de todos nuestros males al cambio climático; las acciones directas en nuestro metro cuadrado son también importantes.
Cambios en la forma en que valoramos la naturaleza
Para terminar, pienso en la forma en que la civilización occidental ha cambiado su percepción de la naturaleza en el último siglo, y de cómo ello se ha traducido en impactos a veces irreversibles en los ecosistemas costeros. Después de los efectos devastadores de la Segunda Guerra Mundial, los países occidentales sanaron las heridas aumentando su Producto Interno Bruto en un contexto de Guerra Fría. En la década de 1950, las instituciones introdujeron sofisticados análisis de costo-beneficio que, junto al avance tecnológico en la construcción, permitieron materializa grandes infraestructuras. Sólo décadas después de que Rachel Carson escribiera su seminal libro “The Silent Spring”, la conciencia ambiental se tradujo en herramientas para evaluar el impacto ambiental de los proyectos. Y, como consecuencia de los recientes desatres malamente denominados como “naturales”, la dimensión del riesgo comenzó a formar parte de la toma de desiciones asociadas al uso del territorio. Así, el estado de deterioro que estos ecosistemas han experimentado en cuestión de décadas, hace que recién comencemos a atesorarles y tomar acciones en su conservación. La creciente publicación de artículos científicos sobre humedales en América Latina no es sino otra evidencia que respalda el interés por conocerlos y preservarlos (Figura 5).
Figure 5: Número de publicaciones anuales sobre humedales costeros en América Latina (generada con www.webofscience.com/).
Un claro ejemplo de este cambio de percepción se encuentra en La Serena, Chile. En 1951, el presidente Gabriel González Videla aspiraba a transformar la ciudad en un polo económico moderno mediante un ambicioso plan “La Serena” (Figura 6, izquierda). Para ello, cerca de 3000 hectáreas de lo que se llamó en su momento se concebíen como pestilentes pantanos fueron convertidos en tierras agrícolas, ya que los mosquitos y los malos olores eran incompatibles con el nuevo paradigma de desarrollo. A finales de los ochenta, y como consecuencia de los cambios en el uso de la tierra, las dunas costeras remanentes se transformaron en centros turísticos (Figura 6, derecha), dejando escasos espacios en pugna con la creciente urbanización. Hoy, las organizaciones locales luchan por proteger sólo siete hectáreas de los pantanos que quedan en la desembocadura del río, de la mano de fondos internacionales y, a veces débiles instituciones del Estado, sin los cuales la batalla estaría perdida. Este es un mero ejemplo de una tendencia que se observa en toda América Latina, donde el énfasis está puesto en temas como la pobreza, la salud y la educación, por sobre el medio ambiente.
igure 6: Izquierda: Fragmento del Plan La Serena, en el que se mencionan las “pestilentes emanaciones y las molestias causadas por mosquitos y zancudos” que afectaban los asentamientos. Derecha: La Serena hoy.
Si este fuera un artículo científico, terminaría proponiendo un listado de ideas orientadas a proyectar un futuro sostenible para los humedales o sugeriría fortalecer la coordinación entre los múltiples actores involucrados en su manejo. Pero nuestros canarios están muriendo y la racionalidad tal vez sea esteril. Prefiero cerrar apelando a esa conexión ancestral a la que se refería Rachel Carson, con el objetivo de conmover a quien lee estas líneas.
Patricio Winckler es académico de la Escuela de Ingeniería Oceánica de la Universidad de Valparaíso, Chile, además de artista y escritor aficionado (https://patowinckler.cl/). Es el 2023-24 Cisneros Visiting Scholar en el David Rockefeller Center for Latin American Studies. Ha sido premiado con prestigiosas instituciones internacionales, como Fulbright (EEUU), The Matsumae Foundation (Japón), Alpha Grant (UE), el Ministerio de Asuntos Exteriores (España), CEDEX (España) y la Beca Chile.
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