La erosión costera y las inundacionesrepresentan, en todo el mundo, una serie amenaza para numerosas líneas costerasy esto no hará sino aumentar comoconsecuencia de los cambios provocadospor el ser humano y el rápido aumento del nivel del mar. En el caso del Oosterschelde, las zonas expuestas a las mareasdesaparecen rápidamente tras el términode los trabajos del Delta.

El ciclo dinámico natural de sedimentación y erosiónse ha convertido en un proceso de erosión continua.La disminución de las llanuras de mareas y la elevación provocan una pérdida de hábitats valiosos, impactando en la biodiversidad, incluyendo las poblaciones de pájaros y focas. También supone una amenaza para la defensa

Arrecife natural de ostras en el estuario Oosterschelde.

Building with nature: The use of ecosystem engineers for coastal protection

IMARES Wageningen UR P.O. Box 77, 4400 AB Yerseke The Netherlands phone: +31 317 480 900 e-mail: imares@wur.nl www.imares.wur.nl

Natural oyster reef in the Oosterschelde

Project

Globally flooding and coastal erosion represent serious threats along many coastlines, and will become more serious as a consequence of human-induced changes and accelerated sea-level rise. In case of the Oosterschelde, tidal areas are disappearing at a fast rate after the realization of the Delta works. The natural dynamic cycle of accretion and erosion changed into a continuous erosion process. Reduction in tidal flat area and elevation results in a loss of valuable habitats, impacting

biodiversity including bird populations and seals. It also poses threats to coastal defence as dikes become less protected from waves and currents because of loss of tidal flats and salt marshes in front of the dikes. To adequately deal with these threats require innovative, cost-efficient and sustainable methods for conservation of estuarine tidal habitats and coastal defense. Ecosystem engineering (= modification of the abiotic environment due to biological activity)

is an important mechanism in shaping ecosystems. Ecosystem engineers such as oyster reefs or mussel beds are conspicuous habitats that can influence tidal flow and wave action within estuaries and, in doing so, modify patterns of sediment deposition, consolidation, and stabilization. Therefore, the concept of ecosystem-engineering offers promising possibilities for a sustainable coastal protection.

Construyendo con la naturalezaEl uso de ingenieros de ecosistemas para la protección costera

costera, ya que los diques quedan más desprotegidos frente a las olas y las corrientes, debido a la pérdidade llanuras de mareas y marismas salobres delante delos diques.

ProyectoPara responder adecuadamente a estas amenazas se precisan unos métodos sostenibles, innovadores y rentables para la conservación de los hábitats mareales de los estuarios y la defensa costera. La ingeniería de ecosistemas (= modificación del ambiente abiótico mediante actividad biológica) es un mecanismo importante a la hora de dar forma a los ecosistemas. Los ingenieros de ecosistemas, tales como los arrecifes de ostras o los bancos de mejillones, son hábitats evidentes que pueden influir en los flujos de las mareas y la acción de las olas en los estuarios y modificar, en consecuencia, la deposición, consolidación y estabilización de sedimentos. Por eso, el concepto de ingeniería de ecosistemas ofrece posibilidades prometedoras para una protección costera sostenible.

ObjetivoEste proyecto de investigación usa el concepto de ingeniería de ecosistemas para investigar el uso potencial de los arrecifes biogénicos en la zona intermareal inferior para la consolidación y estabilización de llanuras de mareas en el Oosterschelde. El proyecto ofrecerá los medios para evaluar la efectividad e impacto de un enfoque innovador y sostenible para disminuir la erosión de las zonas intermareales.

EnfoqueDesarrollaremos experimentos a una escala que nos permita controlar la efectividad e impacto de los arrecifes biogénicos en la estabilización de las llanuras de mareasy en su impacto ecomorfológico (a escala local).

Para ello desarrollaremos distintos pasos que nos permitan diseñar con éxito proyectos pilotos experimentales:• condiciones iniciales para la creación y desarrollo de

arrecifes de ostras (análisis del hábitat);• desarrollo de sustratos sostenibles (ej. conchas de

mejillones/ostras) para crear las condiciones óptimas para el desarrollo de arrecifes biogénicos en zonas de mareas;

• ensayo piloto a gran escala para investigar las posibilidades de crear arrecifes biogénicos en el Oosterschelde y evaluar su efectividad para la consolidación y estabilización de las llanuras de mareas;

• control de los lugares de ensayo para determinar su efecto en el medio ambiente (físico, biológico);

• desarrollo de herramientas/modelos (de predicción) para evaluar el uso de arrecifes biogénicos.

Para realizar este proyecto se ha creado un equipo de proyecto disciplinario con científicos de IMARES Wageningen UR, Deltares, NIOO y Van Oord. ResultadosEl proyecto se encuentra actualmente en su fase inicial. Se dispone de un modelo de Índice de idoneidad de hábitat (desarrollado en cooperación con el proyecto “WINN Biobouwers”) que usa variables medioambientales clave para predecir la sostenibilidad del hábitat para ostras Crassostrea gigas en el Oosterschelde. El ensayo de sustratos artificiales a escala pequeña para el asentamiento de ostras se está desarrollando (véase fotografía) y está previsto un primer experimento pilotoen Viaenen en la primavera de 2009. En 2010, tendrá lugar un proyecto piloto a gran escala.

SeguimientoEl concepto de ingeniería de ecosistemas ofrece oportunidades prometedoras para el diseño ecodinámico, pero todavía se debe aplicar formal y explícitamente. La identificación y gestión de ingenieros y de sistemas

sensibles debería ser una prioridad clave para la conservación y gestión sostenibles y, para ello, se precisará un cambio a un enfoque basado en el proceso sobre el funcionamiento de sistemas enteros, lo cual supone un paso enorme e importante hacia adelante hacia una gestión basada en el ecosistema. Este proyecto piloto experimental mejorará nuestro entendimiento sobre el uso de ingenieros de ecosistemas en este diseño ecodinámico. Financiación y financiado por:Este proyecto forma parte del programa de innovación ‘Building with Nature’ (Construyendo con la naturaleza), gestionado y administrado por la fundación EcoShape.El objetivo de este programa es desarrollar nuevos conceptos de diseño para la formación y explotación sostenible de los ríos, costas y deltas.

Más informaciónIMARES Wageningen URTom YsebaertT +31 317 48 74 19E tom.ysebaert@wur.nl

P.O. Box 774400 AB YersekePaíses BajosT +31 317 48 09 00E imares@wur.nlI www.wageningenUR.nl/en/imares

goal This research project uses the concept of ecosystem engineering to investigate the potential use of biogenic reefs in the lower intertidal zone for consolidation and stabilization of tidal flats in the Oosterschelde. The project will provide the means to evaluate the effectiveness and impacts of an innovative and sustainable approach to reduce erosion of intertidal areas.

approach

We will set up field experiments at a scale that allows us to really monitor the effectiveness and impact of biogenic reefs for the stabilization of tidal flats and for their (local-scale) ecomorphological impact.

Testing of artificial substrates in the Oosterschelde

For this purpose we follow different steps that allow us to successfully design such pilot experiments: • initial conditions for settlement

and development of oyster reefs (habitat analysis);

• development of suitable substrates (e.g. shells of mussels/oysters) for creating optimal conditions for biogenic reef development in tidal areas;

• large-scale pilot to investigate possibilities to create biogenic reefs in the Oosterschelde and evaluate their effectiveness for consolidation and stabilization of tidal flats;

• monitor pilot sites to determine their effect on the environment (physical, biological);

• develop (predictive) tools/models to evaluate the use of biogenic reefs.

To realize this project a multi-

results The project is now in its start up phase. A Habitat Suitability Index model (developed in cooperation with the project “WINN Biobouwers”) is available that uses key environmental variables to predict the habitat suitability for Pacific Oysters Crassostrea gigas in the Oosterschelde. Testing of artificial substrates at a small scale for oyster settlement is running (see photo) and a first pilot experiment at the slikken of Viaenen is foreseen in the spring of 2009. A large-scale pilot will then be executed in 2010.

Funding & funded by:

follow up The ecosystem engineer concept offers promising opportunities for ecodynamic design, but has yet to be formally and explicitly applied. Identifying and managing probable engineering species and responsive ecosystems should be a key priority for a sustainable conservation and management and this will necessitate a shift to a process based understanding of the functioning of whole systems, which is a large and important step toward ecosystem-based management. This pilot experiment will enhance our understanding about the use of ecosystem engineers in this ecodynamic design.

disciplinary project team is set up with scientists from IMARES Wageningen UR, Deltares, NIOO and Van Oord.

This project is part of the innovation program ‘Building with Nature’, managed and administered by the foundation EcoShape. The program aims at developing new design concepts for the layout and sustainable exploitation of river, coastal and delta areas.

Information:

Tel.: +31 317 487 419

www.Teel.: +c31 o10 4s47h81a90 pe.nl

Tom Ysebaert Anneke Hibma

Ensayo de sustratos artificiales en el Oosterschelde.

IMARES Wageningen UR | septiembre de 2013