Degradation factors and their environmental impacts on the mangrove ecosystem of the Mallorquin Lagoon, Colombian Caribbean

Abstract

Mangrove forests are threatened by natural and anthropogenic factors resulting in their degradation and the loss of the ecosystem services they provide. The analysis of degradation factors (DFs) is essential to guide mangrove conservation efforts. The aims of this study were to identify DFs and perform an environmental impact assessment (EIA) on their impacts over the mangroves of Mallorquin Lagoon, Colombian Caribbean. The main mangrove DFs were documented during field campaigns. Also, mangrove structural characteristics, physicochemical conditions, and pollutant concentrations in water and sediments were measured to determine the ecosystem degradation status. Subsequently, the qualitative methodology of EIA allowed calculating the importance of the impacts resulting from DFs on the ecosystem components. The main DFs identified were wastewater discharges, unregulated litter dumps, mangrove logging, and urban sprawl. Mangrove species in Mallorquin Lagoon included Rhizophora mangle, Laguncularia racemosa, and Avicennia germinans, the latter being the one with the highest density, basal area, and importance value index. Mangrove sediments showed high concentrations of Cu, Ni, Cr, and Zn that could lead to adverse effects on the mangrove's aquatic organisms. The EIA indicated that water and soil quality were severely impacted by wastewater discharges. While unregulated litter dumps had moderate impacts, mangrove logging and urban sprawl caused significant changes in the ecosystem, critically impacting water, soil, and forest integrity. Efficient control of urban sprawl, ecological restoration of the deteriorated areas and effective environmental protection measures are required to conserve Mallorquin Lagoon, a fragmented Ramsar wetland.

Resumen

Los manglares están amenazados por factores naturales y antropogénicos que provocan su degradación y pérdida de servicios ecosistémicos. El análisis de los factores de degradación (FD) es esencial para orientar los esfuerzos de conservación. Este estudio se centra en identificar los FD y evaluar sus impactos ambientales (EIA) sobre los manglares de la Ciénaga Mallorquín, Caribe colombiano. Se documentaron los principales FD y se midieron la estructura del bosque, parámetros fisicoquímicos y la concentración de contaminantes en aguas y sedimentos, para determinar la degradación del manglar. La metodología cualitativa de la EIA permitió calcular la importancia de los impactos de los FD en el ecosistema. Los principales FD identificados fueron los vertidos de aguas residuales, los vertederos incontrolados de basura, la tala de mangles y la expansión urbana. Se registraron las especies de mangle Rhizophora mangle, Laguncularia racemosa y Avicennia germinans, siendo esta última la de mayor densidad, área basal e índice de importancia. Los sedimentos del manglar mostraron altas concentraciones de Cu, Ni, Cr y Zn, con efectos potencialmente adversos sobre los organismos acuáticos. El impacto de los vertidos de aguas residuales sobre la calidad del agua y suelos es severo, mientras que el de los vertederos de basura es moderado. La tala y expansión urbana causaron cambios significativos en el ecosistema, impactando críticamente las aguas, los suelos y la integridad del bosque. La conservación de la Ciénaga Mallorquín, un humedal Ramsar fragmentado, requiere controlar la expansión urbana, restaurar las áreas deterioradas e implementar medidas efectivas de protección ambiental.