Los humedales constituyen ecosistemas asociados a sustratos saturados de agua, ya sea de forma temporal o permanente. Se establece que son humedales a las extensiones de marismas, pantanos y turberas, o superficies cubiertas de aguas, sean estas de régimen natural o artificial, permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluidas las extensiones de agua marina cuya profundidad en marea baja no exceda los seis metros (Secretaría de la Convención de Ramsar, 2006Secretaría de la Convención de Ramsar. 2006. Manual de la Convención de Ramsar: Guía a la Convención sobre los Humedales (Ramsar, Irán, 1971), 4a. edición. Secretaría de la Convención de Ramsar, Gland (Suiza).). Estos ecosistemas se emplean continuamente en actividades como la pesca y el ecoturismo. Sin embargo, su importancia no radica solo en el valor económico que poseen, sino que, además, aportan servicios ecosistémicos irreemplazables. Por ejemplo, constituyen barreras contra inundaciones costeras, son sumideros de carbono e importantes sitios de cría de peces y aves (Cabrera-Amaya et al., 2017Cabrera-Amaya DM, Lopera-Doncel C, Vásquez-Valderrama MY, Sandoval-Ramos M y López-Cruz JW. 2017. Diversidad florística y cambios en las coberturas de la cuenca del humedal Jaboque y el parque La Florida (Bogotá, Colombia). Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. 41: 326-337.). La alta diversidad de especies que exhiben los humedales, así como su importante rol en el control de inundaciones, ha llamado la atención de la comunidad internacional para el desarrollo de acciones encaminadas a su protección y conservación. Tal es el caso de los sitios Ramsar, donde se protegen humedales tanto naturales como artificiales que alberguen poblaciones de aves (FAO, 2009FAO. 2009. Los bosques y el agua. Montes. Disponible en: http://www.fao.org/docrep/012/i0410s/i0410s00.htm (consultado: 20 de septiembre del 2020).).

A pesar de la importancia de los humedales, estos han disminuido su extensión debido, fundamentalmente, a factores antropogénicos como: la construcción de diques, canales, viales y caminos, la deforestación, y la expansión urbana (Menéndez y Guzmán, 2006Menéndez L, Guzmán JM. 2006. El ecosistema de manglar en el archipiélago cubano: estudios y experiencias enfocadas a su gestión. Editorial Academia, La Habana.; Batista, 2016Batista J. 2016. Recursos hídricos en el municipio Güira de Melena. Revista Voluntad Hidráulica. 115:11-18.). Los humedales más vulnerables de Cuba son los que se encuentran al sur de Artemisa y Mayabeque (Menéndez, 2013Menéndez L. 2013. El ecosistema de manglar en el Archipiélago Cubano: Bases para su gestión. Tesis de Doctorado. Universidad de Alicante, Comunidad Valenciana. ), debido a que históricamente han sido explotados para la extracción de madera y la construcción de zanjas y canales. Dentro de esta región, uno de los humedales más afectados es el de Güira de Melena, por las modificaciones en el régimen hídrico que causó la construcción del Dique Sur (1985-1991). Otros autores como Capote-Fuentes (2007)Capote-Fuentes RT. 2007. Resilience of Mangroves on the South Coast of Havana province, Cuba. Tesis de Doctorado. Universidad de Bonn. plantean que esta área ha sido beneficiada por aumento de cobertura de manglar asociado a la construcción del mismo dique. Los estudios de esta área con respecto al efecto del Dique Sur sobre el humedal muestran resultados contradictorios. Además, esta zona ha sido sometida a cambios en las coberturas vegetales debido a la deforestación con fines agrícolas, construcción de obras hidrotécnicas, así como la ocurrencia de huracanes (Menéndez y Guzmán, 2006Menéndez L, Guzmán JM. 2006. El ecosistema de manglar en el archipiélago cubano: estudios y experiencias enfocadas a su gestión. Editorial Academia, La Habana.). Desde el 2007 hasta la fecha este humedal ha sido afectado por cuatro huracanes intensos, sequías, así como el uso indiscriminado de los recursos hídricos para la agricultura (Batista, 2016Batista J. 2016. Recursos hídricos en el municipio Güira de Melena. Revista Voluntad Hidráulica. 115:11-18.; Stewart, 2017Stewart S. 2017. National hurricane center annual summary. Disponible en https:www.nhc.noaa.gov/ (consultado: 12 de septiembre del 2020)).

Un recurso eficiente para detectar los cambios en la cobertura de la vegetación en grandes extensiones durante periodos prolongados de tiempo es el uso de la teledetección (Green y Mumby, 2000Green E, Mumby P. 2000. Mapping mangroves. En: Edwards AJ (ed.), Remote Sensing Handbook for Tropical Coastal Management, 183-198, UNESCO, Paris. ; Berlanga-Robles y Ruiz-Luna, 2006Berlanga-Robles C, Ruiz-Luna A. 2006. Evaluación de cambios en el paisaje y sus efectos sobre los humedales costeros del sistema estuarino de San Blas, Nayarit (México) por medio de análisis de imágenes Landsat. Ciencias Marinas. 32: 523-538.). Esta herramienta es muy utilizada a nivel mundial en estudios medioambientales, pues se basa en un sistema de adquisición de datos a distancia sobre la biosfera, que relaciona las propiedades de la radiación electromagnética y su interacción con los materiales de la superficie terrestre (Sacristán, 2006Sacristán F. 2006. La teledetección satelital y los sistemas de protección ambiental. Revista AquaTIC. 24: 13-41.). En Cuba existen antecedentes de numerosas investigaciones ejecutadas por el Instituto de Geografía Tropical, donde se han empleado procedimientos metodológicos en el uso de la teledetección, así como otros relacionados con los temas de cambios en la cobertura y el uso de la tierra (Lao, 2018Lao B, Peláez D. 2018. Remote Sensing and Geographic Information System in the Decision Making Process for Land Management. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias. 27: 54-65.). Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue evaluar las variaciones de la cobertura boscosa del humedal de Güira de Melena entre los años 1985 y 2017 mediante el uso de la teledetección.

Los mapas obtenidos a partir de la clasificación supervisada de las imágenes satelitales mostraron los cambios en la distribución y extensión de los diferentes tipos de cobertura entre los años 1985 y 2017 (Fig.1). El humedal, en su conjunto, no estaba bajo la influencia del Dique Sur en 1985, por lo que no existía una división física establecida entre el norte y el sur, que sí existe para el año 2017, siendo este el principal cambio en la región de infraestructura.

En ambos años los bosques más representativos fueron manglar con un 41% y 54%, seguidos de herbazal de ciénaga con 24% y 37%, pastos y cultivos con 22% y 4%, y bosque de ciénaga con un 12% y 2% para los años 1985 y 2017, respectivamente. Según las cifras obtenidas, las extensiones totales de manglar y herbazal de ciénaga aumentaron, mientras que la de los restantes bosques disminuyeron. En el caso de las lagunas interiores presentaron pequeñas variaciones de su área entre ambos años, aumentando para el 2017.

En 1985 la distribución de manglar se concentraba principalmente en la región de Cayamas. Para el caso de los pastos y cultivos, ocupaban fundamentalmente la primera franja costera que no presentaba manglar. Hacia el interior del territorio se encontraban los herbazales de ciénaga, interrumpidos en la zona de las Cayamas por el manglar. El bosque de ciénaga estaba más fragmentado, con un mayor predominio hacia el norte de la región de estudio (Fig.1A).

En 2017 la distribución del manglar se concentraba principalmente en la primera línea de costa y en la mayor parte de la región de Cayamas. Para el caso de los pastos y cultivos se encontraron restringidos en parches aislados en las cercanías al poblado de Cajío, al sur del dique. En cambio, los herbazales de ciénaga se encontraban distribuidos fundamentalmente hacia el norte del dique, interrumpidos por el manglar de Cayamas. El bosque de ciénaga se encontraba concentrado hacia el noreste del dique dentro de la región de estudio (Fig.1B).

La dinámica de los diferentes tipos de cobertura detectados en el área de estudio entre los años 1985 y 2017 se reflejó en variaciones de extensión y distribución con ganancia en algunas regiones y pérdidas en otras (Fig. 2). De manera general, hacia el sur del dique muchas de las áreas que se encontraban ocupadas en 1985 por pastos y cultivos y bosque de ciénaga fueron sucedidas por manglar en el 2017, siendo este último el tipo de cobertura de mayor predominio en la costa. Por otra parte, al norte del dique la sucesión pasó de un humedal mixto de manglar, herbazal de ciénaga, pastos y cultivos y bosque de ciénaga a dominante de herbazal de ciénaga y manglar (Fig.1).

En el caso del manglar, hubo una ganancia principalmente hacia ambos lados (Este-Oeste) del poblado de Cajío y de la región de Cayamas. Las pérdidas fundamentales de estos bosques ocurrieron hacia el norte del dique y en las cercanías de Cajío. En Punta Cayamas se evidenció una disminución de manglar en el borde costero de la región este y un aumento en la zona oeste, mientras que para el centro de esta región se mantuvo sin cambios (Fig. 2A). Las variaciones en los herbazales de ciénaga se produjeron fundamentalmente en la región noreste del dique, donde se evidenció un aumento de la cobertura. En el resto de esta vegetación se produjo una disminución quedando parches aislados. La franja de herbazal de ciénaga del norte del área de estudio se mantuvo sin cambios (Fig. 2B). Las ganancias de cobertura en los bosques de ciénaga se concentraron en la zona noreste del área de estudio. Las pérdidas se distribuyeron en el resto del humedal, excepto en el parche ubicado al noreste de la zona que se mantuvo constante (Fig. 2C). Los pastos y cultivos presentaron grandes pérdidas por todo el norte del dique con respecto a la ganancia que tuvieron en la región del sureste. En este caso, se produjeron cambios en toda la zona de estudio (Fig. 2D).

Los herbazales de ciénaga fueron los de mayor aumento en toda la región, mientras que los pastos y cultivos fueron los de mayores pérdidas constituyendo el tipo de cobertura más inestable (Fig. 2). En cambio, la cobertura más estable en el tiempo fue manglar. De forma general, se puede observar que el norte del dique presentó una mayor variación que el sur, aunque en ambos casos las coberturas más afectadas fueron pastos y cultivos y bosque de ciénaga.

Las causas de los cambios desfavorables en las características de un humedal pueden agruparse en cinco grandes categorías: contaminación de las aguas, modificación física, sobreexplotación de los productos biológicos, introducción de especies invasoras y cambios en el régimen hídrico (Jiménez et al., 2001Jiménez JF, Caballero H, Palacio PA, Lopera JG, Durango C, Machado J, Giraldo CA, Velásquez AA. 2001. Informe Final de Proyecto, Prediagnóstico físico y sociocultural participativo del estado ambiental de los humedales del Magdalena Medio antioqueño, Jurisdicción de Corantioquia. Universidad Nacional de Colombia, Medellín.). En el caso del área de estudio la construcción del dique provocó transformaciones en el régimen hídrico, lo cual disminuyó el flujo de agua dulce hacia la costa y aumentó la salinidad en la parte sur (Capote-Fuentes, 2007Capote-Fuentes RT. 2007. Resilience of Mangroves on the South Coast of Havana province, Cuba. Tesis de Doctorado. Universidad de Bonn.). Ante estos cambios, los manglares dada su condición de plantas halófilas (López-Portillo, 2019López-Portillo JA, Lara-Domínguez AL. 2019. Los manglares como bioindicadores. En: Rivera-Arraiga E, Sánchez Gil P, Gutiérrez J. (eds.), Trópicos de Agenda para la Sostenibilidad de Costas y Mares Mexicanos, 69-86, Red RICOMAR, Universidad Autónoma de Campeche.), pasaron a ser la vegetación dominante en esta región. Dentro del grupo de especies de mangles en Cuba, el mangle prieto es el más tolerante a la salinidad, la adaptación que le permite esta alta tolerancia consiste en dejar entrar la sal disuelta en el agua a través de sus raíces, por filtración selectiva, y eliminar los excesos a través de glándulas en las hojas. El mangle rojo, a pesar de poseer la misma adaptación a la salinidad, no soporta valores tan altos como el mangle prieto. El patabán o mangle blanco se puede encontrar donde la salinidad del suelo oscila entre 20 y 40 ppmil (Menéndez, 2013Menéndez L. 2013. El ecosistema de manglar en el Archipiélago Cubano: Bases para su gestión. Tesis de Doctorado. Universidad de Alicante, Comunidad Valenciana. ). Por otra parte, las zonas de pastos y cultivos, así como los bosques de ciénaga, al ser sensibles a mayores valores de salinidad disminuyeron (Lemus et al., 2009Lemus Y, Figueroa C, Delgado F, Fonticoba O. 2009. Valoración de impactos en ecosistemas costeros ante el riesgo de penetraciones del mar. ECOVIDA. 1: 199-212.; Mesa, 2003Mesa D. 2003. Obtención de plantas resistentes a la salinidad para los suelos salinos cubanos. Revista Cubana de Ciencia Agrícola. 37: 217-226.).

En cambio, al norte del dique se produjo un aumento del nivel freático y disminuyeron los niveles de salinidad (Batista, 2016Batista J. 2016. Recursos hídricos en el municipio Güira de Melena. Revista Voluntad Hidráulica. 115:11-18.). El herbazal de ciénaga, con respecto a las vegetaciones del área de estudio, es la más resistente a las condiciones de anegamiento (Menéndez y Guzmán, 2006Menéndez L, Guzmán JM. 2006. El ecosistema de manglar en el archipiélago cubano: estudios y experiencias enfocadas a su gestión. Editorial Academia, La Habana.). Según Gordon (2000)Gordon E. 2000. Dinámica de la vegetación y del banco de semillas en un humedal herbáceo lacustrino (Venezuela). Revista de Biología Tropical. 48: 25-42. muchas especies herbáceas tienen la capacidad de flotar sobre la lámina de agua durante los periodos de inundación, aumentando su supervivencia. Dadas estas condiciones la cobertura mixta existente (manglar, herbazal de ciénaga, pastos y cultivos, y bosque de ciénaga) fue sustituida por una dominancia de herbazal de ciénaga.

La distribución de bosque de ciénaga se restringió a un parche ubicado hacia las zonas más altas, debido a la alta sensibilidad que posee ante la inundación prolongada (Menéndez y Guzmán, 2006Menéndez L, Guzmán JM. 2006. El ecosistema de manglar en el archipiélago cubano: estudios y experiencias enfocadas a su gestión. Editorial Academia, La Habana.) presente en las zonas bajas del área de estudio. Otro factor que puede haber influido en la disminución de este tipo de vegetación es la introducción de especies exóticas invasoras, como Terminalia catappa L. (almendra) y Casuarina sp. (casuarina), que compiten con las especies nativas y entorpecen su reclutamiento, lo cual reduce su diversidad biológica y resiliencia (Windevoxhel et al., 2017Windevoxhel N, Murcia C, Mugica L. 2017. Informe de Evaluación de Medio Término de Proyecto, Reducción de la vulnerabilidad ambiental a las inundaciones costeras mediante Adaptación Basada en Ecosistema (ABE) en el sur de las provincias de Artemisa y Mayabeque. AMA del CITMA, La Habana.).

En el caso particular de la zona de las Cayamas, la cobertura de manglar se mantuvo estable para el periodo de estudio. Puede deberse a que el ecotipo presente en la zona es de mangle achaparrado, caracterizado por mayor área de copa y menor altura, lo cual le beneficia para contrarrestar la acción del viento (Carrillo-Bastos et al., 2008Carrillo-Bastos A, Elizalde-Rendón EM, Torrescano N, Flores G. 2008. Adaptación ante disturbios naturales, manglar de Puerto Morelos, Quintana Roo, México. Foresta Veracruzana. 10:31-38.). En los bordes costeros de esta área se presentaron zonas de aumento de manglar que coincidían con las costas más protegidas del efecto de las corrientes marinas, y zonas de disminución correspondientes con las más expuestas (Hernández-González et al., 2017Hernández-González M, Navarro J, Arriaza-Oiveros L, Bolívar C. 2017. Modelación del posible estado actual y escenario futuro de la dinámica e hidrología de las aguas. Informe de Resultado de Proyecto, Evaluación de los impactos potenciales del cambio climático sobre la biodiversidad y desarrollo de estrategias de adaptación en dos regiones de ecosistemas frágiles de Cuba. Instituto de Ciencias del Mar, La Habana.).

En la mayor parte de la literatura relacionada con el tema (Menéndez y Guzmán, 2006Menéndez L, Guzmán JM. 2006. El ecosistema de manglar en el archipiélago cubano: estudios y experiencias enfocadas a su gestión. Editorial Academia, La Habana.; Gutiérrez et al., 2011Gutiérrez B, Acosta F, Jaímez E, Rocamora E, Guerra M. 2011. Análisis geólogo ambiental para el ordenamiento territorial. Municipio Güira de Melena, provincia La Habana, Cuba. En: IX Congreso Cubano de Geología (Geología 2011), IV Convención Cubana de Ciencias de La Tierra, La Habana (abril 4-8) ; Menéndez, 2012Menéndez L. 2012. Impacto del incremento del nivel del mar en playa Cajío: Situación actual y perspectivas a mediano y largo plazo para el asentamiento. Tesis de Maestría. Instituto de Meteorología, Cuba.) se plantea que, posterior a la construcción del dique, los humedales se deterioraron (particularmente los manglares). Sin embargo, este estudio muestra un aumento notable de la cobertura de los manglares, en concordancia con lo obtenido por Capote-Fuentes (2007)Capote-Fuentes RT. 2007. Resilience of Mangroves on the South Coast of Havana province, Cuba. Tesis de Doctorado. Universidad de Bonn.. Lo anterior no significa que el dique sea una estructura beneficiosa para los humedales, pues Menéndez y Guzmán (2006)Menéndez L, Guzmán JM. 2006. El ecosistema de manglar en el archipiélago cubano: estudios y experiencias enfocadas a su gestión. Editorial Academia, La Habana., Capote-Fuentes (2007)Capote-Fuentes RT. 2007. Resilience of Mangroves on the South Coast of Havana province, Cuba. Tesis de Doctorado. Universidad de Bonn. y Oviedo (comun. pers.) plantean que, en otras áreas bajo efectos del mismo dique, pero con otras condiciones geomorfológicas e ingenieriles, este ha sido perjudicial para su desarrollo. Además, el área de estudio ha presentado desde 2008 regulaciones en la tala de los bosques de humedales por Ley Moratoria, lo que probablemente también ha contribuido al aumento de cobertura de manglar.

En general, con el presente estudio se determinó que la extensión de los humedales de la zona costera de Güira de Melena mostró variaciones entre los años 1985 y 2017. La construcción de obras como el Dique Sur para esta región probablemente haya repercutido negativamente sobre los bosques de ciénaga porque han tenido una reducción durante el periodo analizado. Por otra parte, se produjo un aumento de cobertura de manglar, con lo cual ha ido en ascenso la protección de las costas contra eventos meteorológicos.

En el humedal al sur de Güira de Melena, dividido por el Dique Sur, se pudieron evidenciar diferentes cambios de cobertura en el periodo de 1985 a 2017, posteriores a la construcción del dique. La clase manglar, dominante en la región al sur del dique en el 1985, aumentó su extensión manteniendo esta condición de dominancia en el 2017. Por otra parte, la clase herbazal de ciénaga aumentó considerablemente su área en la zona norte al dique, desplazando a gran parte de otros tipos de coberturas como bosque de ciénaga y pastos y cultivos.