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Sobre los aspectos básicos de la arena
Doris J. Rivera Santiago, educadora marina del Programa Sea Grant de Puerto Rico, enseña sobre tipos de arena a un grupo de estudiantes en Playita Rosada, La Parguera, Lajas, Puerto Rico
La arena es fundamental para las playas, y como todo recurso marino y costero, es importante conocerlo y protegerlo. En esta ocasión, en el Programa Sea Grant dialogamos con Doris J. Rivera Santiago, estudiante de geología y educadora marina del Programa, para que nos contara sobre algunos aspectos básicos de la arena. Entérate de qué se compone, qué tipos de arenas existen y, entre otras cosas, por qué es importante para nuestras playas.
Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico (PSGUPR): ¿De qué está compuesta la arena?
Doris J. Rivera Santiago (DJRS): La arena generalmente está compuesta de rocas y minerales. Entre los minerales más comunes que encontramos en la arena de Puerto Rico está el cuarzo, compuesto de óxido de sílice (SiO2), y el carbonato de calcio (CaCO3). El cuarzo es uno de los minerales más resistentes por su dureza, por lo que su desgaste es más lento y es difícil que se rompa. Estos pequeños minerales o cristales se pueden observar a simple vista en la arena.
PSGUPR: ¿Qué herramientas se utilizan para estudiar los compuestos de la arena? DJRS: Para conocer de qué están compuestas las arenas, se utilizan microscopios. Para analizar una muestra en el campo podemos usar una lupa o un microscopio de campo. Para hacer un análisis más profundo o específico, entonces se toma una muestra de arena, luego se hace una laminilla y esta se observa bajo un microscopio de laboratorio, donde es mucho más preciso el análisis de estas muestras.
PSGUPR: ¿Existen diferentes tipos de arena? ¿Cuáles y de qué dependen estas variaciones?
DJRS: Oficialmente no existe un número definitivo para decir cuántos tipos de arena existen. Sin embargo, se podrían mencionar varios:
1. Arenas coralinas o arenas de origen biogénico: están mayormente compuestas por fragmentos de corales, algas calcáreas, foraminíferos, espinas de erizo, entre otros compuestos formados por carbonato de calcio. Esto nos indica que la arena se formó por organismos que estuvieron vivos en algún momento.
2. Arenas negras: llaman mucho la atención porque las personas piensan que está sucia.
Pero al contrario, estas arenas no están sucias, sino que están compuestas en su mayoría por rocas oscuras, como basalto, y por minerales como la magnetita (de color negro, que tiene propiedades magnéticas) y la epidotita (que tiene un color verde pistacho).
3. Arenas rocosas o líticas: están formadas por rocas. Pueden estar compuestas por cualquiera de los 3 tipos de rocas (ígneas, sedimentarias y/o metamórficas). Las rocas que componen este tipo de arena usualmente provienen de una fuente cercana.
Vale destacar que estas son las arenas más comunes en Puerto Rico, pero si vamos a otros países podremos encontrar arenas verdes, que están compuestas por el mineral olivino, y arenas blancas que se componen de casi 100 % de cuarzo.
PSGUPR: ¿Qué usos tiene la arena?
DJRS: Muchos de los usos que tiene la arena son industriales o de construcción. Por ejemplo, con arena se pueden crear las botellas de vidrio y el cemento con el que se construyen las casas. Es bien importante, eso sí, comprar esta arena en los comercios, como ferreterías, y asegurarnos de que no se haya extraído de las costas, ya que es necesaria para la formación de dunas. Asimismo, la arena se utiliza también como tratamiento para filtrar el agua, la cual retiene partículas que pueden ser contaminantes. Además, en la playa nos podemos entretener haciendo castillos de arena, lo cual puede ser superdivertido.
PSGUPR: ¿Por qué es importante la arena?
DJRS: La arena es el componente principal de las playas. Las playas son de gran importancia, no solo porque son un lugar de recreación, sino también porque que en ellas habitan muchos organismos que encuentran allí alimento, hogar y refugio. Además, algunas especies como las tortugas marinas utilizan la arena para desovar. Sin arena en estas áreas, no podríamos disfrutar de un ecosistema saludable, ya que estos proveen un lugar seguro a una amplia variedad de plantas y animales. Las playas con arena proveen también una zona de protección para las comunidades costeras, ya sea por efectos de aumento en el nivel del mar o por el cambio climático. Es fundamental que cada uno de nosotros como ciudadanos mantengamos estas áreas limpias y no promovamos la extracción de arena ni de organismos formadores de arena tales como el pez loro, las conchas, los corales y las algas calcáreas, entre otros. algas calcáreas – Organismos multicelulares fotosintéticos que viven en el agua y contienen carbonato de calcio en el talo (especie de tallo)
epidotita – Mineral formador de rocas del grupo de los silicatos de color verde pistacho, amarillo verdoso o marrón
foraminíferos – Pequeños organismos unicelulares pertenecientes al grupo de los protozoarios. Su cuerpo está protegido por una delicada concha o testa.
magnetita – Es un mineral formador de rocas, de ocurrencia natural, y uno de los principales minerales del hierro. Este contiene propiedades magnéticas y su fórmula química es Fe3O4.
olivino – Es un mineral volcánico de color verde oliva y rico en magnesio. Es el elemento principal del manto superior del planeta Tierra.
rocas ígneas – Rocas que se crean a partir del enfriamiento y la solidificación del magma
rocas metamórficas – Estas rocas se forman por la modificación de otras rocas (ígneas, sedimentarias o metamórficas) por cambio en presión y/o temperatura.
rocas sedimentarias – Rocas que se forman por la acumulación de sedimentos tales como arena, arcillas, y restos de animales
Un estudiante utiliza un microscopio de campo para observar muestras de arena durante una actividad educativa organizada por el PSGUPR.
Por Dimaris Colón Molina, MS
Estudiante graduada de Biología Universidad de Puerto Rico, Recinto de Mayagüez
Los cambios en la costa afectan los hábitats marinos. Los efectos de estos cambios, como la pérdida de biodiversidad de la fauna, siguen siendo tema central de investigación en la ecología marina. Por esta razón, y como parte de una investigación de grado, se desarrolló el proyecto “Cambios en la costa y la relación entre la diversidad de moluscos de concha y la textura de la arena en playas de la costa oeste de Puerto Rico”. Este estudio tuvo el objetivo de determinar los cambios en la línea de costa, como la erosión o la deposición de arena, en cuatro playas de la costa occidental de Puerto Rico: Balneario Tres Hermanos en Añasco, Córcega en Rincón, El Combate en Cabo Rojo y El Maní en Mayagüez (figura 1). Como instrumento se utilizaron fotografías aéreas y se empleó el programa de detección remota y procesamiento de imágenes conocido como Entorno para la Visualización de Imágenes (ENVI, por sus siglas en inglés).
Estudios demuestran que la composición de la arena (así como su textura y el tamaño de sus granos), puede influir en la distribución y diversidad de los invertebrados marinos en las playas, como es el caso
Figura 1. Localidades de las playas seleccionadas en el área oeste de Puerto Rico, 2016 de los moluscos. Sin embargo, las relaciones entre la composición de arena y la diversidad de moluscos aún no se habían evaluado en las playas de Puerto Rico. Por esta razón, se establecieron cuatro transectos en cada playa seleccionada, en dos periodos de tiempo (agostoseptiembre y octubre-noviembre), para determinar patrones de abundancia y riqueza de especies de moluscos con concha.
La hipótesis que se planteó fue que los patrones de riqueza y abundancia de especies de caracoles y almejas (también conocidos como gasterópodos y bivalvos) variaron significativamente entre las playas seleccionadas, y que la diversidad de moluscos de alguna manera está correlacionada con los atributos de la textura de la arena, tales como el tamaño del grano. El método que se utiliza para medir la variación del tamaño del grano se conoce como sorteo. Para fines del estudio, se recolectó e identificó un total de 133 taxones, al menos a nivel de familia. Estos organismos comprendían 56 familias y 83 especies de almejas, y 30 familias y 50 especies de caracoles (figuras 2 y 3). Cada localidad mostró una fauna distintiva de moluscos.
El bivalvo Donax denticulatus (figura 3) se encontró en todas las playas seleccionadas y en ambos muestreos. Por otro lado, el gasterópodo Echinolittorina ziczac se halló únicamente en Córcega y El Maní. Los análisis de varianza (ANOVA, por sus siglas en inglés) indicaron diferencias significativas en la diversidad de riqueza y abundancia de moluscos entre las playas. Estas diferencias se relacionaron con los siguientes
Figura 2. Especies de gasterópodos encontradas en la playa de Balneario Tres Hermanos (octubre/noviembre 2016). A. Engina sp., cara externa. B. Diodora aspera; B1. cara externa y B2. cara interna. C. Conus sp.; C1. cara externa e interna; C2. cara interna y C3. cara externa. D. Polinices sp.; cara externa y D2. cara interna. E. Busycon sp.; E1. cara interna y E2. cara externa.
Figura 3. Especies de bivalvos encontrados en la playa El Maní, Mayagüez (agosto/septiembre 2016). A. Americardia guppyi. A1. cara externa, A2. cara externa y A3. cara interna. B. Americardia sp. B1. cara externa y B2. cara interna. C. Puberella intrapurpurea. C1. cara externa y C2. cara interna. D. Diplodonta sp. D1. cara externa y D2. cara interna. E. Donax denticulatus. E1. cara externa, E2. cara externa, E3. cara externa, E4. cara externa, E5. cara interna y E6 cara interna. F. Mulinia sp. F1. cara externa y F2. cara interna. G. Strigilia carnaria. G1. cara externa y G2. cara interna. H. Trigoniocardia antillarum. H1. cara externa y H2 cara interna. I. Yoldia limatula I1. cara externa y I2. cara interna.
factores: el número de transectos, el sitio de estudio (playa), las zonas (arena y acuática) y los muestreos (I, II). Entre ambos muestreos, los cambios en los valores del índice Shannon Wiener (que mide la biodiversidad) sugirieron cambios en la diversidad de moluscos en estas playas en un corto periodo de tiempo. Según el índice de Jaccard (que mide el grado de similitud entre dos conjuntos), la mayoría de las muestras tenían una similitud baja entre ellas. Esto demuestra que las playas tienen una fauna única. Un análisis granulométrico (es decir, de los granos de los sedimentos) mostró que las arenas de las playas seleccionadas variaban de arenas finas a gruesas, con dominio de arenas gruesas en ambos muestreos. En general, los análisis de los componentes principales (PCA, por sus siglas en inglés) mostraron que el método de sorteo en las muestras de arena seleccionadas a su vez demostró que la variación del tamaño del grano no se relaciona con la biodiversidad de los moluscos.
Recomendamos, para futuros estudios, investigar el análisis de distribución de olas, la turbulencia, el aumento del nivel del mar y la mineralogía como posibles factores que pueden tener una relación en la biodiversidad de los moluscos. Este estudio servirá de base para futuras investigaciones sobre el monitoreo y la conservación de la biodiversidad de los moluscos que se encuentran en las playas de arena del Caribe.
Glosario
análisis de los componentes principales (PCA) – En estadística, es una técnica utilizada para describir un conjunto de datos en términos de nuevas variables no correlacionadas.
análisis de varianza (ANOVA) – Técnicas utilizadas en el análisis de los datos de los diseños experimentales
biodiversidad – Es la variedad de formas de vida en el planeta Tierra, que incluye los ecosistemas terrestres y marinos y los complejos ecológicos de los que forman parte.
bivalvos – Mejor conocidos como las almejas. Una de las características más distintivas de este grupo es la forma de la concha con dos valvas.
granulometría – Es la medición de los granos de formación sedimentaria y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos.
gasterópodos – Mejor conocidos como los caracoles, constituyen el grupo de moluscos más numeroso que existe en el mundo. Una característica distintiva de la mayoría de los caracoles es la forma espiral de sus conchas.
invertebrados – Animales que carecen de columna vertebral
mineralogía – Ciencia que estudia los minerales
taxones – En biología, un taxón es un grupo de organismos emparentados, que en una clasificación dada han sido agrupados, asignándole al grupo un nombre en latín, una descripción y un tipo.
transecto – En ecología, un transecto es una técnica de observación y registro de datos en la cual es útil hacer un estudio detallado a lo largo de una línea (real o imaginaria) que cruce a través de la zona.
turbulencia – Cuando el movimiento de las partículas de aire resulta desordenado y se generan remolinos o torbellinos
Para leer más sobre este y otros proyectos de investigación de Dimaris Colón, visite https://www.researchgate.net/profile/ Dimaris_Colon/publications.
