2.1 Caracterización de RS mediante la recolección de datos secundarios.

La abundancia, composición y distribución de los RS presentes en las playas, ha sido uno de los principales enfoques de los estudios realizados en esta área, dado que esa información se convierte en herramienta para diseñar e implementar estrategias efectivas de manejo y eliminación de los RS en la zona costera, sin embargo, recopilar esta información implica un esfuerzo de muestreo, tiempo y en algunos casos altos costos. Por lo cual se han abordado diferentes perspectivas para conocer el comportamiento este fenómeno de contaminación en las playas. Este es el caso de estudios realizados por Nelms et al.², quienes analizaron los datos colectados durante 25 años, por voluntarios de la Sociedad de Conservación Marina en distintas áreas protegidas, las cuales a pesar de su contexto también se encuentran expuestas a este tipo de contaminación, no solo por procesos naturales sino también por efecto de las actividades terrestres desarrolladas en las playas, obteniendo como resultado que muchas de las áreas estudiadas presentaron altas densidades de residuos sólidos, siendo el plástico el residuo con mayor presencia. Además, se pudo observar que los desechos públicos, actividades pesqueras y el vertimiento de las aguas residuales son las principales rutas para la disposición de RS en zonas costeras. Otro importante análisis, se generó en la comparación de áreas con playas no protegidas y se observó que no existe una diferencia marcada entre las densidades de RS entre las áreas protegidas y las no protegidas, por la cual se requiere mejorar y modificar los aspectos legislativos que regulan estas medidas de control.

Lo et al.¹³⁾ propone la implementación de un vehículo aéreo no tripulado (UAV), o dron aéreo, con solicitud y procesamiento automatizado de imágenes, de tal forma que las áreas de conteo fueron establecidas por el recorrido del equipo y el material puede ser clasificado por su tamaño y composición a partir de las imágenes de las playas obtenidas a diferentes alturas, obteniendo resultados de la caracterización de los RS dispuestos en la playa. De la misma forma Gonçalves et al.¹⁴ aplicaron un procedimiento para el mapeo automático de los residuos presentes en las costas mediante un Sistema Aéreo No Tripulado, en dónde se aplicó un enfoque multidisciplinario que integró la fotogrametría, geomorfología, aprendizaje automático y modelado hidrodinámico para interpretar el comportamiento de los RS identificados a través de los mapeos y su relación con las características propias del áreas y el origen de los residuos, obteniendo como resultado que las principales cargas de residuos presentes en las costas se encuentran asociadas con la pendiente de la playa y la dinámica del nivel del agua en los perfiles de la playa.

2.2 Caracterización de RS mediante la recolección de datos primarios.

Los muestreos alternativos a partir de recopilación de datos secundarios y mapeos con elementos aéreos han realizado grandes aportes al estudio de la dinámica de RS en las playas. Sin embargo, los muestreos in situ terminan siendo indispensables para la obtención de datos más específicos, por ejemplo: en relación a las cantidades de residuos, y la identificación de las posibles fuentes generadoras en base a las actividades que se desarrollan directa e indirectamente en las playas. Esto hace que la calidad de los datos obtenidos mejore los resultados, y por esto es necesario en las investigaciones implementar métodos para la recolección de datos primarios.

Por ejemplo estudios desarrollados por Sulochanan et al.¹⁵⁾ realizaron transectos lineales ubicados perpendicularmente a la costa, donde se ubicaron cuadrantes de 1m2, divididos en tres secciones: superior, medio e inferior, como áreas de conteo y recolección de los residuos presentes. Además, se aplicó la clasificación de los residuos con base a las directrices del Programa Ambiental de las Naciones Unidas/ Comisión Oceanográfica Intergubernamental y de esta forma comprender las rutas de transporte y la disposición de los residuos, luego de su recolección. Otras actividades llevadas a cabo indica que es necesario recolectar datos ambientales de fuentes secundarias en las zonas de estudio y, si es posible, realizar un seguimiento mensual a la salinidad y ancho de playa. Como resultados de este estudio, se puede indicar que los residuos procedentes de la pesca fueron los más abundantes durante el estudio, así mismo se estableció una correlación entre la cantidad de plástico en las playas y los días lluviosos, encontrando una relación entre la lluvia, la descarga del río y la cantidad de RS que llegan a las playas. En relación con el tipo de los RS encontrados, se evidencio una tendencia constante en el aumento de artículos de plástico de un solo uso en la playa, correspondientes con los periodos de descarga máxima del rio. También se tuvo en cuenta en este estudio, las campañas de limpieza realizadas en algunas de las playas, las cuales representaron diferencias significativas entre las densidades de residuos encontrados entre los sitios muestreados.

Asensio-Montesinos et al.¹⁶ identificaron y clasificaron la composición, abundancia y distribución de RS a lo largo de la costa, explorando la influencia del estado morfodinámico, tipología de las playas en la variación de la cantidad y tipo de residuos; utilizando el sistema de clasificación de Registro y Evaluación de Área de Baño (BARE) y el perfil topográfico de cada una de las 40 playas. Los perfiles de playa se extendieron desde la costa hasta el nivel de agua de la marea baja y se calculó la pendiente de la playa para establecer su morfología. Se utilizó un área de recolección de los residuos en una sección de 100 m de ancho y 5 m de largo mediante una línea paralela a la costa, en donde se encontró que la abundancia y el contenido de la basura, tuvo variaciones entre los sitios de muestreos principalmente por factores como la acción del viento, el oleaje, las corrientes oceánicas la tipología de la playa, su orientación, ubicación y morfología.

En los ecosistemas costeros es indispensable identificar el origen o fuentes de origen de los RS, la composición, la tipología y su abundancia, puesto que al realizar esto, se pueden establecer estrategias y acciones para dar un manejo adecuado a esta problemática, estableciendo medidas preventivas, correctivas y de control más efectivas para mitigar a gran escala la contaminación de las playas por RS. Se pueden citar estudios realizados por Rangel-Buitrago et al.⁴⁾ que efectuaron una investigación en 26 playas de la costa Caribe, donde se evaluaron aspectos como: magnitudes, la principal fuente de generación y el manejo de la basura presente a lo largo de la costa. Esto se llevó a cabo mediante transectos lineales de 100m a lo largo de la línea de costa (desde la pleamar hasta la zona de vegetación), donde se incluyó dentro de los parámetros de estudios la influencia del rio Magdalena, en este caso como fuente primaria de los residuos caracterizados.

Pieper et al.¹⁷⁾ realizaron un estudio aplicando una técnica denominada puntuación matricial, con el fin de calcular la probabilidad sobre qué categoría de RS (plásticos, papel, metal, tela etc.) se originan a partir de una serie de fuentes potenciales, teniendo en cuenta factores como el tipo de RS, la ubicación de la playa y las actividades que se desarrollan en ella. Esta técnica se basa en el método de puntuación de matriz (MST) propuesta por Tudor et al ¹⁸, donde se realiza una asignación de puntaje para cada fuente potencial del RS que se está clasificando y se calcula el porcentaje correspondiente para cada fuente. De esta forma se obtienen un valor cuantitativo que permite definir el problema actual de contaminación de la playa.

Además de las técnicas y los estudios citados anteriormente, existen otros aspectos como el uso de la playa y su tipología, que influyen directamente en la contaminación de las mismas. Por lo cual se plantea, que dentro de las estrategias a ser diseñadas para mitigar o eliminar las principales fuentes generadoras de basura, se deben considerar características como la tipología de la playa, la morfodinámica de la misma y las actividades que se desarrollan en la playa como fuente económica de ingreso.

3.1 Contaminación de las playas por basura marina o macrobasura

Estudios recientes realizados por Rangel-Buitrago et al.¹⁹, enfocados en identificar el impacto de la basura por acción antropogénica en las playas de la zona central del Caribe colombiano, usando índices de evaluación como por ejemplo: Índice de Costa Limpia (CCI), Índice de estado ambiental e Índice de basura antropogénica peligrosa (HALI), y además de lo anterior, se plantea la identificación, abundancia, composición y distribución de la basura antropogénica, a lo largo del área de estudio (25 playas); arrojando como resultado, que el 88% de las playas evaluadas se encuentran en condiciones de limpieza inaceptables (sucias a extremadamente sucias), y el 84% en un estado ambiental de mediocre a insatisfactorio; Además de esto, los autores afirman que la basura antropogénica caracterizada en las playas del área de estudio se encuentra ligada a una combinación de fuentes generadoras producto de los usos desarrollados a lo largo de la costa de esta región.

Así mismo, se destaca que los residuos identificados están relacionados principalmente con fuentes terrestres, y que estas actividades generadoras de RS se encuentran localizadas en cuencas cercanas y / o en las mismas playas. Por lo cual, el estudio aborda estrategias que van más allá de la identificación de la basura, y genera estrategias de planeación más acertadas al control y seguimiento del manejo más eficiente de las principales fuentes de contaminación.

Garcés-ordóñez et al.²⁰⁾ realizaron un estudio para determinar el impacto del turismo en 11 playas del municipio de Santa Marta. El estudio fue desarrollado durante la temporada alta y baja de turistas en las playas objeto de estudio, siendo enfocada la investigación en determinar la carga turística en las playas y la presencia de macrobasura. Para tal estudio, se tomaron muestras y se realizaron encuestas de percepción sobre la basura depositada en las playas, obteniendo como resultado que hay una variación significativa del 40% entre la temporada alta y baja. Esto está relacionado directamente con el aumento de la carga de turistas que promueven una mayor cantidad de basura depositada en playas y calles aledañas a estas. Además, los investigadores afirman que los cambios en la afluencia de los turistas son la principal fuente de contaminación de basura marina en el área de estudio, de la misma forma identificaron que los plásticos, metales, papel, cartón y vidrio son los residuos más abundantes; estableciendo que los sistemas y herramientas de limpieza, recolección y disposición de los mismos no están siendo efectivos, y generalmente lo más pequeños están siendo acumulados en la arena o arrastrados por el oleaje, generando un problema de contaminación del agua.

Por otra parte, se ha encontrado en múltiples estudios ^2,4,19-23 que el plástico es el residuo más abundante y frecuentemente presente en las playas de la Costa Caribe. Es por esto que autores como Garcés-ordóñez et al. ²⁴, en estudios recientes se han enfocado en analizar el impacto de la basura plástica en las playas del Caribe y el Pacifico colombiano, obteniendo como resultado una variación entre el número de elementos de plástico encontrada, que va de 35 ± 15 a 81 ± 23 artículos en 100 m de playa. Así mismo, es importante destacar que los elementos de plástico caracterizados en el estudio, pueden estar presentes en las playas sin descomponerse (con una vida útil estimada) de 1 a 16 años, generando un problema ambiental de largo plazo. De igual manera, el estudio arrojo que las actividades humanas, asociadas a la generación de basura plástica en las playas del Caribe están relacionada con las actividades de turismo y recreación, con los porcentajes más altos de artículos de macroplásticos encontrados (55-60%), seguidas por la mala práctica en la disposición y manejo de los residuos (18% y 28%). Por lo cual los autores concluyen que es de suma importancia realizar estrategias de mitigación y prevención en la gestión integral de los residuos a partir del diseño adecuado de estrategias de adecuado manejo de los mismos en los municipios aledaños y en las playas de la costa caribe. También sugieren generar estrategias de sensibilización para los turistas y normativas de uso y manejo de los productos y servicios que ofertan los diferentes comercios en las zonas de playa, para la reducción en el uso de material plástico.

3.2 Contaminación de las playas por microplásticos.

Teniendo en cuenta la abundancia y distribución de los plásticos a lo largo de las playas en el Caribe Colombiano, ha emergido una creciente preocupación por un impacto generado a partir de la degradación de los plásticos en las playas, y es la generación de microplásticos los cuales representan una amenaza para los ecosistemas marinos y la salud humana dado que son ingeridos por la fauna marina ²⁵.

Rangel et al. ²⁶ realizaron un estudio sobre la tipología, magnitud y distribución de los microplásticos (MP) presentes en 23 playas de la costa caribe central, utilizando un área de muestreo de 100 m2, ubicados desde la zona de pleamar y alta marea. Dentro de esta área se establecieron 4 cuadrantes (1m2) donde se colectaron las muestras de arena a 5cm de profundidad. Las muestras de microplásticos fueron extraídas mediante el protocolo NOAA. Registrando como resultado que los valores de microplásticos variaron 2457 y 557 MP/kg. Indicando este valor, que el área estudio evaluada se encuentra altamente contaminada y algunas de las playas se clasificaron como una de las zonas de máxima contaminación por microplástico. Se identificó además que las fibras de microplásticos, fueron las más comunes dentro del muestreo realizado. Por lo cual los autores concluyen y destacan la importancia de la adecuada gestión y manejo de los residuos sólidos presentes en las playas enfocada en el ciclo de vida de los plásticos, así como una gestión integrada siguiendo la jerarquía de gestión de la basura, además de un cambio en la producción y consumo de material plástico, para de esta forma mitigar los impactos generados por los microplásticos.

Estudios recientes realizados por Garcés-ordóñez et al. ²⁷, evalúan el impacto de la contaminación por microplásticos en las playas de la Bahía de Cispata en el Caribe colombiano a partir de la ingesta de microplásticos por los peces, donde revisaron el contenido del tracto digestivo de 302 individuos pertenecientes a 22 especies típicas de la costa Caribe. Utilizando el método de digestión KOH, e identificación visual por estereoscópia y espectroscopia, observaron un total de 69 diferentes tipos de microplástico en el tracto digestivo del 7% de los especímenes estudiados. También en su estudio se definió que el 55% de los microplásticos ingeridos tenían forma de filamentos, el 23% de fragmentos, el 19% de películas y el 3% de espuma. Los resultados obtenidos plantean la necesidad de obtener un manejo más eficiente de los residuos plásticos presentes en las playas o vertidos en ellas, siendo evidente el impacto negativo sobre la fauna y la disponibilidad de este recurso pesquero a largo plazo, además de los efectos en la salud por la ingesta indirecta de microplásticos y el efecto de su bioacumulación en el organismo.

3.3 Alteración de ecosistemas por contaminación con residuos sólidos en playas.

Investigaciones recientes se han enfocado en evaluar la composición, distribución y fuentes generadoras de los RS en las zonas costeras a nivel mundial ^12,26,29; implementado distintos enfoques para determinar su efecto en el ambiente. Evidenciando que la contaminación por RS tiene una influencia negativa sobre la función y la sostenibilidad de los ecosistemas marinos ⁸.

Estudios realizados por Garcés-Ordóñez et al. ³² se enfocaron en evaluar el impacto de la contaminación por RS sobre el ecosistema de manglar en la Ciénaga grande de Santa Marta, utilizando la metodología propuesta por Fernández ³³, con el fin de determinar la importancia y alcance de los impactos ambientales durante el estudio, teniendo en cuenta aspectos como: intensidad, extensión, momento, reversibilidad, recuperabilidad, sinergia y acumulación. Obteniendo como resultado que la contaminación por residuos en el ecosistema de manglar genera impactos a distintos niveles de tipo moderados, severos y críticos, de los cuales se pueden destacar la acumulación de residuos y microplásticos en la columna del agua, aumento de sustancias contaminantes en el agua, generación de malos olores, aumento en el material particulado en el aire, acumulación de partículas de plástico en el suelo, cambios en la estructura física del suelo, limitación en el establecimiento de propágulos y crecimiento de plántulas, daños físicos en las raíces y ramas, cambios en la disponibilidad de hábitats y deterioro paisajístico por acumulación de residuos. Por lo cual el estudio sugiere la implementación de medidas de prevención y mitigación que busca reducir este tipo de contaminación y contribuir, significativamente, a la recuperación del manglar y sus servicios ecosistémicos.

Rangel-Buitrago et al. ²¹ realizaron estudios que buscan determinar el impacto ambiental de la contaminación por residuos sólidos sobre la calidad escénica en playas del departamento del Atlántico, de la costa Caribe colombiana, utilizando el Sistema de Evaluación Escénica Costera (CSES), obteniendo como resultado que el 82% de los sitios encuestados se encuentran en una condición inaceptable de limpieza, así mismo las ocho playas evaluadas fueron clasificadas dentro de la clase IV y V del CSES, destacando que las principales causas del estado de limpieza de las playas son los malos manejos en la disposición de los RS y malos hábitos de los visitantes. Por otra parte, durante los muestreos se colectaron un total de 1908 elementos correspondientes a distintas categorías de RS con una abundancia promedio de 4.2 artículos / m2 ubicando las playas en un estado inaceptable de limpieza. Por lo tanto, el estudio concluye, que es significativo el impacto generado por la contaminación de RS a las playas objeto de estudio, por lo que se advierte que el efecto generado es una reducción sustancial de las funciones ecológicas, así como de su potencial económico del ecosistema.