Dosel arbóreo, funcionalidad y tu teléfono móvil
Autor: Adrián Escribano, Facultad de Biología, Universidad Complutense de Madrid (UCM)
En el grupo de ecología evolutiva del departamento de BVI-UCM centramos la actividad en la caracterización de la estructura y la funcionalidad del dosel arbóreo de especies leñosas mediterráneas. Con el objetivo de explorar el compromiso existente entre maximizar la captación de luz para realizar la fotosíntesis y evitar exposición excesiva, hemos desarrollado una metodología que emplea un teléfono móvil Smartphone como instrumento de medición (“Ahmes”, pendiente de patente). Mediante esta herramienta es posible caracterizar espacialmente una hoja (los ángulos foliares) y estimar su exposición potencial a la radiación directa a través de una relación trigonométrica (SAL; Granado-Yela et al. 2011).
Con esta metodología tratamos de combinar la relativa sencillez y manejabilidad que ofrecen los métodos frecuentemente empleados para medir ángulos foliares (clinómetros, plomadas, transportadores de ángulos, brújulas,…), junto con la precisión y exactitud que ofrecen los instrumentos digitales, en una única herramienta. Entre otras prestaciones, un Smartphone es capaz de registrar su posición relativa respecto del campo magnético y gravitatorio terrestre. Esto es posible debido a que la mayor parte de teléfonos Smartphone integran entre sus sensores un acelerómetro y un magnetómetro, que permiten caracterizar la desviación de los ejes del dispositivo. Mediante una aplicación, al situar el mismo en posición paralela a una hoja haciendo coincidir la orientación del haz con la de la pantalla y el ápice con la parte superior, podemos conocer los ángulos foliares de interés y almacenarlos con una única pulsación (Figura 1).
Figura 1. Colocación del dispositivo y ángulos foliares de interés; a: desviación respecto del Norte del ápice foliar, c: desviación respecto de Norte de un vector normal al haz, r: grado de giro respecto al eje longitudinal, i: inclinación respecto a la vertical (no se muestra).
Durante el desarrollo abordamos tres etapas; calibración, validación y experiencia de uso. La etapa de calibración la realizamos en el laboratorio y en ella utilizamos un digitalizador y un soporte (diseñado junto con el taller mecánico de ciencias físicas) para evaluar la precisión y exactitud del dispositivo. La etapa de validación tuvo lugar en el Real Jardín Botánico Alfonso XIII y en ella se compararon ángulos foliares (medidos para las mismas hojas en un breve lapso) con dos metodologías distintas; los métodos tradicionales (brújula, clinómetro y nivel) y Ahmes. En la tercera etapa valoramos las ventajas e inconvenientes que ofrece la metodología durante diversas campañas de campo. La descripción detallada de las diferentes etapas y nuestra experiencia con la metodología quedan recogidas en un artículo en preparación.
a. Soporte empleado en la calibración. b. Detalle de campaña de campo Menorca 2012 (facilidad de manejo).
Ventajas y potencial
Entre las ventajas que ofrece (precisión, manejo, comodidad de transporte, autonomía, resulta relativamente económico) resaltamos; 1.- Su versatilidad, pues se presta a cubrir necesidades de diversos ámbitos, 2.- Su potencia de muestreo, se puede combinar el uso de varios teléfonos simultáneamente y 3.- Su valor científico y educativo en diversidad de centros a escala global (es sencillo, es accesible y es asequible).
1.- A través de esta metodología no solo cubrimos nuestras necesidades experimentales sino que sentamos la base del uso de los dispositivos móviles como instrumentos para conocer la posición espacial de objetos con simetría bilateral (relativamente planos) y estimar su exposición potencial en cualquier momento del día/año y en cualquier latitud. Entre otras aplicaciones el dispositivo puede emplearse (aunque no se incluyan todas las características que compone el método) como una herramienta para la caracterización de microambientes (líquenes) o de fitoelementos: ramas, raíces aéreas, etc. Junto con otros instrumentos de medición (cinta métrica, podómetro,…) es posible localizar espacialmente unos individuos respecto de otros (relación de vecindad) así como localizar radialmente dentro de la copa otros elementos (nidos, epífitas, plagas,..) a través de ecuaciones trigonométricas sencillas. También contemplamos la caracterización espacial de superficies planas para realizar análisis de cobertura, de protección frente a la erosión o deposición/evaporación de agentes contaminantes. Las posibilidades son realmente amplias y en cualquier caso deben quedar definidas según los objetivos del usuario.
2.- A través del uso de múltiples dispositivos de manera simultánea se pueden completar campañas de muestreo ambiciosas. Un reducido número de investigadores es capaz de abarcar partes representativas del dosel en un tiempo razonable de manera eficaz. La plataforma Android (sobre la que estamos realizando la portabilidad de la aplicación también denominada Ahmes) ofrece la posibilidad de emplear la metodología con otros dispositivos (tablets) y de hacer accesible la misma a un gran número de usuarios. Entre otras prestaciones incluye además la posibilidad de conocer el estado de los sensores presentes en el dispositivo (resolución, estado de calibración). Esta función otorga cierta fiabilidad a las mediciones, tanto como si es la primera vez que usamos la aplicación pero desconocemos el estado del dispositivo, como si se ha sometido a algún tipo de estrés; mecánico, térmico…
3.- En nuestro caso disponer de un dispositivo Android (Smartphone o tablet) y una conexión puntual a internet (para descargar la aplicación) constituyen los únicos requisitos para aplicar la metodología de manera inmediata (la aplicación funciona independientemente de la conectividad telefónica o el acceso a internet). Este hecho resulta especialmente relevante cuando se han vendido cerca de 500 millones de dispositivos móviles “Smartphone” bajo este sistema en el año 2012 (IDC, Gartner). Teóricamente a finales del año 2013 un séptimo de la población mundial podría disponer de uno de estos dispositivos permitiendo a sus usuarios explorar y aplicar la metodología en sus propios diseños. A todos los niveles consideramos una gran ventaja el ofrecer una metodología para la cual el usuario ya dispone, o puede acceder, a la herramienta propuesta.
Referencias:
Granado-Yela, C., García-Verdugo, C., Carrillo, K., Rubio de Casas, R., Kleczkowski, L.A. & Balaguer, L. (2011) Temporal matching among diurnal photosynthetic patterns within the crown of the evergreen sclerophyll Olea europaea L. Plant Cell and Environment 34(5):800-10.
Cambio global y sus efectos sobre la biosfera
Dra. Alba Gutiérrez Girón, Facultad de Farmacia, Universidad Complutense de Madrid
Los procesos implicados en el cambio global son múltiples e interactivos. Tres son los factores determinantes del cambio global: incremento del CO2 atmosférico, incremento en la fijación y deposición del nitrógeno (N) y cambio en el uso del suelo (Vitousek 1994). Una de las manifestaciones más evidentes del cambio global son las alteraciones climáticas como consecuencia del aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero desde la era preindustrial. Durante los últimos 100 años (desde 1906 a 2005) la tendencia de calentamiento de la superficie terrestre ha sido de 0,74 ºC (IPCC 2007). Las tendencias de precipitación también han variado en los últimos 100 años, en particular las precipitaciones han disminuido en la región mediterránea, el Sahel, Sur de África y Sur de Asia, mientras que en otras regiones han aumentado (IPCC 2007). A los procesos de cambio climático hay que sumarles la alteración de ciclo de N y el cambio en el uso del suelo. Los cambios en el ciclo del N son tan drásticos que actualmente se fija más N por la actividad humana que mediante procesos naturales (Smil 1991; Vitousek et al. 1997). Por otro lado, el cambio en el uso del suelo es de los tres procesos el más heterogéneo en intensidad y naturaleza (Vitousek 1994); se estima que la mitad de la superficie terrestre libre de hielo ha sido transformada por la actividad humana (Kates et al. 1990), que controla aproximadamente un tercio de la producción neta primaria terrestre (Chapin et al. 2000).
En términos generales los cambios climáticos afectan a la distribución y abundancia de las especies, al reciclado de nutrientes y la productividad de los ecosistemas. La alteración en la fijación y deposición de N tiene consecuencias en la productividad neta de los ecosistemas, y por tanto en la fijación de CO2 (Vitousek et al. 1997; Gruber y Galloway 2008), pero también en la composición, estructura y riqueza de las biocenosis (e.g. Tilman 1987; Huenneke et al. 1990; Lilleskov et al. 2002). Los cambios en el uso del suelo determinan cambios rápidos en el funcionamiento y composición de los ecosistemas, contribuyen al cambio en los ciclos biogeoquímicos del carbono (C) y del N, y tienen también efectos locales y regionales sobre el clima (Vitousek et al. 1994).
A pesar de que a lo largo de la historia de la Tierra la condiciones climáticas y los ciclos biogeoquímicos han experimentado importantes variaciones, los procesos de cambio global que se producen actualmente como consecuencia de la actividad humana suceden a una velocidad anormalmente grande (Gitay et al. 2001). Estos procesos de cambio global amenazan gravemente la biodiversidad en gran parte del planeta (Chapin et al. 2000; Sala et al. 2000) y las evidencias sobre cambios actuales en la biosfera son numerosas (Hughes 2000; IPCC 2007). Entre las respuestas al cambio global de los organismos se han detectado alteraciones en la fenología de las especies, desajustes de las interacciones entre especies, desplazamientos altitudinales y latitudinales en sus área de distribución o incluso extinciones locales (Hughes 2000; Walther et al. 2002; Parmesan 2006). Sin embargo existe una gran incertidumbre sobre los impactos potenciales de estos cambios en los ecosistemas, puesto que la respuestas en la biosfera son sinérgicas (Chapin et al. 2000; Brook et al. 2008), lo que puede determinar cambios en cascada en la biodiversidad, que alteren drásticamente la estructura y funcionamiento de los ecosistemas. Por otro lado no todas las especies ni los ecosistemas que constituyen son igualmente sensibles al cambio lo que condiciona los potenciales efectos del cambio global y determina la capacidad de respuesta a estos cambios.
Esquema de los procesos múltiples e interactivos causantes del cambio global y sus efectos en la biosfera.
Referencias:
Brook BW, Sodhi NS, Bradshaw C. 2008. Synergies among extinction drivers under global change.Trends in Ecology & Evolution 23: 453-459.
Chapin III FS, Zavaleta ES, Eviner VT, Naylor RL, Vitousek PM, Reynolds HL, Hooper DU, Lavorel S, Sala OE, Hobbie SE, Mack MC, Diaz S. 2000. Consequences of changing biodiversity. Nature 405: 234-242.
Gitay H, Brown S, Easterling W, Jallow B. 2001: Ecosystems and their goods and services. Climate Change 2001: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, McCarthy JJ, Canziani OF, Leary NA, Dokken DJ, White KS. Eds. Cambridge University Press, Cambridge.
Gruber N, Galloway JN. 2008. An Earth-system perspective of the global nitrogen cycle. Nature 451: 293-296.
Huenneke LF, Hamburg SP, Koide R, Mooney HA, Vitousek PM. 1990. Effects of Soil Resources on Plant Invasion and Community Structure in Californian Serpentine Grassland. Ecology 71: 478-491.
Hughes L. 2000. Biological consequences of global warming: is the signal already apparent? Trends in Ecology & Evolution 15: 56-61.
IPCC. 2007. Climate change 2007: the scientific basis. Synthesis report. Contributions of Working Groups I, II, and III to the Fourth Assesment Report of the Intergovernmental Panel of Climate Change. IPCC. Ginebra.
Lilleskov EA, Fahey TJ, Horton TR, Lovett GM. 2002. Belowground ectomycorrhizal fungal community change over a nitrogen desposition gradient in Alaska. Ecology 83: 104-115.
Kates RW, Turner PL, Clark WC. 1990. The great transformation. In: Turner PL, Clarck WC, Kates RW, Richards JF, Mathews JT and Meyer WB, eds. The earth as transformed by human action. Cambridge University Press, Cambridge.
Parmesan C. 2006. Ecological and evolutionary responses to recent climate change. Annual Review of Ecology and Systematics 37: 637-669.
Sala OE, Chapin FS, Armesto JJ, Berlow E, Bloomfield J, Dirzo R, Huber-Sanwald E, Huenneke LF, Jackson RB, Kinzig A, Leemans R, Lodge DM, Mooney HA, Oesterheld MÌn, Poff NL, Sykes MT, Walker BH, Walker M, Wall DH. 2000. Global Biodiversity Scenarios for the Year 2100. 1770-1774.
Smil V. 1991. Population Growth and Nitrogen: An Exploration of a Critical Existential Link. Population and Development Review 17: 569-601.
Tilman D. 1987. Secondary Succession and the Pattern of Plant Dominance Along Experimental Nitrogen Gradients. Ecological Monographs 57: 189-214.
Vitousek PM. 1994. Beyond Global Warming: Ecology and Global Change. Ecology 75: 1862-1876.
Vitousek PM, Aber JD, Howarth RW, Likens GE, Matson PA, Schindler DW, Schlesinger WH, Tilman DG. 1997. Human alteration of the global nitrogen cycle: sources and consequences. Ecological Applications 7: 737-750.
Walther GR, Post E, Convey P, Menzel A, Parmesan C, Beebee TJC, Fromentin J-M, Hoegh-Guldberg O, Bairlein F. 2002. Ecological responses to recent climate change. Nature 416: 389-395.
La transformación de la superficie terrestre por actividades humanas como componente principal del Cambio Global
Autor: José Francisco Martín Duque, Universidad Complutense de Madrid (UCM). Participante en el Programa de Actividades de I+D entre Grupos de Investigación de la Comunidad de Madrid REMEDINAL-2.
Con anterioridad a la actual crisis (¿sólo económica?) del ‘mundo occidental’, el problema ambiental ‘estrella’ en los medios de comunicación de estas zonas del planeta era el denominado Cambio Climático. Decimos “con anterioridad”, porque apenas queda rastro hoy de alguna noticia ecológica ‘global’ en estas regiones. Todo ello, a pesar de las evidentes conexiones que parece haber entre crisis, conflictos, crecimiento demográfico y competencia por recursos naturales, incluido el ‘territorio’.
En un artículo publicado recientemente (diciembre de 2012) en la revista GSA Today, del que son coautores dos investigadores de la red REMEDINAL (ver Hooke et al., 2012), se muestran algunas realidades que deberían dar lugar al inicio de una intensa discusión pública sobre el estado de degradación de la superficie terrestre. Esta degradación está ejercida por la presión que ha desencadenado y desencadena el crecimiento demográfico de las últimas décadas y las actividades humanas asociadas al legítimo desarrollo de las distintas sociedades.
Según dicho artículo, para el año 2007, las actividades humanas habían modificado ya el 53% de la superficie terrestre en términos ‘geomorfológicos’. Es decir, directamente moviendo tierras, o indirectamente mediante acciones que han causado cambios en los flujos de sedimentos. En un artículo anterior (Hooke, 1994), se había demostrado que los humanos éramos ya hace casi dos décadas el principal agente geomorfológico ‘esculpiendo’ la superficie terrestre.
En efecto, son varias las actividades humanas que mueven tierras y modifican, y en muchos casos degradan, la superficie terrestre. La minería, la construcción de infraestructuras o los procesos de urbanización son algunos ejemplos. Pero también el laboreo de superficies cultivadas mueve grandes cantidades de tierra, y favorece una erosión acelerada del suelo. A su vez, el pastoreo y los aprovechamientos forestales también incrementan la erosión. Una gran parte de los sedimentos erosionados acaba depositándose en la base de las mismas laderas transformadas, o bien en llanuras aluviales, modificando a su vez la configuración de la superficie terrestre. El resto es transportado por la red fluvial.
Muchas de estas actividades tienen además efectos indirectos más allá de las superficies directamente afectadas, de manera que el impacto total debido a la transformación de la superficie terrestre es muy superior al 53 %. Tanto los efectos directos como indirectos de esa modificación comprometen los servicios ecosistémicos que son esenciales para la supervivencia humana, muchos de los cuales son irremplazables.
Por todo ello, estos autores afirman que la transformación de la superficie terrestre por las actividades humanas es ya, y a buen seguro será en las próximas décadas, el componente más importante del Cambio Global.
La continua degradación de tierras agrícolas y la expansión del suelo urbano a expensas de suelos muy productivos (Figura 1), junto con la incesante degradación de servicios ecosistémicos esenciales, probablemente van a limitar la capacidad de la superficie terrestre para proporcionar una calidad de vida aceptable, incluso para la población mundial actual. De hecho, todo apunta a que podamos estar ya en un estado de superpoblación.
Figura 1. Cambios de algunos usos del suelo a lo largo del tiempo, con su extrapolación a 2050. Los datos de población y su proyección proceden de UNPD (1999). KG’01—Klein Goldewijk (2001); KG’11—Klein Goldewijk et al. (2011); P+—Pongratz et al. (2008); R+— Ramankutty et al. (2008); RF—Ramankutty and Foley (1999). Véase Hooke et al. (2012 para referencias, otras fuentes y otras estimaciones.
La superpoblación es un fenómeno según el cual la población de una especie determinada excede la capacidad de acogida de su ambiente. Y después de un tiempo en el que las reservas de los recursos se consumen de forma más rápida de la que éstos se renuevan, las poblaciones colapsan. Por todo ello, los citados autores argumentan que este tema de sostenibilidad es mucho más serio, si bien se verá amplificado por el mismo, que el Cambio Climático.
Con el objetivo de buscar una verdadera sostenibilidad de la especie humana en el planeta, las alternativas son bien conocidas: 1) reducir la demanda de recursos; 2) desarrollar soluciones tecnológicas que puedan mitigar nuestros impactos; 3) adoptar medidas que, inicialmente ralenticen el crecimiento demográfico, y eventualmente lo reviertan. En el artículo citado se argumenta cómo es improbable que, por sí solas, las dos primeras medidas solucionen el problema. En este contexto, la Restauración Ecológica constituye una herramienta esencial para invertir los procesos de degradación territorial y restituir el capital natural y los servicios ecosistémicos que son imprescindibles para la supervivencia de la especie humana.
Referencias
Hooke, R.LeB. 1994. On the efficacy of humans as geomorphic agents. GSA Today, 4: 217- 224,225.
Importancia de la trashumancia en el mantenimiento de las dehesas.
Dra. Begoña Peco Vázquez, Catedrática de Ecología, Universidad Autónoma de Madrid.
Entre el 6 y el 8 de febrero de 2013 tuvo lugar en Évora, Portugal, el congreso Acknowledging the MONTADOS and DEHESAS as High Nature Value Farming Systems: implications for classification and for policy support. En dicha conferencia, se presentó el trabajo realizado por algunos miembros del Grupo de Ecología Terrestre de la UAM en el contexto del Programa REMEDINAL-2, y titulado: “Assessing the effects of transhumant grazing on the regeneration and vegetative status of holm oaks in Dehesas”. Este trabajo se centra en la falta de regeneración del arbolado, uno de los principales problemas que amenazan a las dehesas, poniendo en riesgo la estabilidad a largo plazo de estos sistemas.
Las dehesas han sido tradicionalmente el área de invernada de los rebaños trashumantes, pero en las últimas décadas las prácticas trashumantes han experimentado un importante declive debido a múltiples factores. En este estudio se compararon el estado vegetativo y la regeneración de encinas de fincas pastoreadas por ganado trashumante con los de fincas con presencia permanente de ganado. Los resultados mostraron que las encinas juveniles de fincas trashumantes sufren una intensidad de ramoneo mucho menor y que, a consecuencia de esto, tanto el área ocupada por encinas juveniles como la densidad de encinas adultas de tamaño medio es superior a las de las fincas con ganado estante.
Estos resultados sugieren que la falta de regeneración de las encinas en dehesas puede no ser debida sólo a la alta carga ganadera que sufren, sino también al abandono de prácticas tradicionales como la trashumancia, e indican que la recuperación de este tipo de prácticas debería contemplarse como una de las medidas dirigidas a mejorar el estado de conservación de las dehesas.
Referencias
C.P. Carmona, F.M. Azcárate, E. Oteros-Rozas, J.A. González, B. Peco. 2013. Assessing the effects of seasonal grazing on holm oak regeneration: Implications for the conservation of Mediterranean dehesas. Biological Conservation 159, 240-247.
La manicura de los campos agrícolas
José María Rey Benayas, Dpto. de Ciencias de la Vida de la Universidad de Alcalá
La degradación de los ecosistemas supone una merma de su biodiversidad y funciones, que implica una reducción de los bienes y servicios que prestan a la humanidad y de los cuales depende nuestro bienestar. Las actividades agrícolas son las principales causantes de esta degradación ambiental, bien sea de forma directa o indirecta. Así, Ellis & Ramankutty (2008), en su clasificación antropogénica de los biomas del mundo, distinguen 21 tipos principales de biomas de los cuales 14 tienen un claro uso agrícola y/o ganadero. En consecuencia, conciliar la producción agrícola con el mantenimiento o el aumento de la biodiversidad y de otros servicios ecosistémicos es un reto de la humanidad.
La restauración ecológica supone una oportunidad para contrarrestar los impactos ambientales negativos de la expansión y de la intensificación agrícola. En un trabajo reciente, Rey Benayas y Bullock (2012) han realizado una síntesis de las aproximaciones o enfoques y tipos de opción que existen para revertir estos impactos. Una de estas opciones es la restauración o creación de elementos clave para beneficiar la biodiversidad y servicios ecosistémicos particulares sin competir por el uso de la tierra, que denominamos la “manicura” de los campos agrícolas, y que he expandido con varios ejemplos de proyectos aplicados en el artículo Rey Benayas (2012). Otras opciones, tales como la transformación de campos con agricultura convencional en agricultura orgánica sí compiten por el uso de la tierra, ya que un campo agrícola en particular o es convencional o es orgánico. En mis clases, conferencias y algunos artículos utilizo la etiqueta “manicura” no tanto por el significado literal de esta palabra (“Operación que consiste en el cuidado, pintura y embellecimiento de las uñas”, según el Diccionario de la Real Academia de la Lengua Española), sino por el significado implícito del cuidado de detalles muy pequeños en vastas extensiones agrícolas.
La manicura de los campos comprende acciones muy específicas y dirigidas a beneficiar la flora y fauna silvestre y servicios ecosistémicos particulares. “Renaturalizan” (re-wild en inglés) los paisajes agrícolas y frecuentemente están acompañadas de una variedad de beneficios sociales. La característica más relevante de estas acciones es que ocupan una fracción insignificante de la superficie de los campos agrícolas donde se ejecutan, lo que significa que apenas compiten por el uso de la tierra. Una idea clave es que, lejos de mermar la producción agrícola en los campos donde se implementan, ésta puede aumentar gracias a los procesos ecológicos o servicios ecosistémicos asociados a la biodiversidad que promueven. Algunos ejemplos característicos de estos servicios son la polinización de los cultivos, la regulación de plagas agrícolas basada en el control biológico de los enemigos naturales de las mismas, la mitigación de la erosión del suelo y el aumento de la producción cinegética, entre otros muchos.
Algunos ejemplos de manicura o acciones de restauración y creación de elementos en los campos agrícolas sin competir por el uso de la tierra son los siguientes:
- Revegetación estratégica de lindes, bordes de camino y ribazos para crear setos o cercas vivas;
- Introducción de pequeñas plantaciones de árboles o arbustos, preferentemente en las esquinas de las propiedades, para crear islotes de hábitat forestal en mares agrícolas;
- Plantación de árboles aislados con el fin aprovechar sus desproporcionados efectos positivos para la conservación de la biodiversidad (aves, murciélagos, insectos, etc.) y el potencial de la dispersión de semillas;
- Creación de áreas favorables para los polinizadores mediante plantaciones de enriquecimiento florístico;
- Introducción de carballones o domos (beetle banks en inglés), muros de piedra, majanos o montones de piedras y otros refugios estratégicos para la fauna;
- Introducción de perchas y cajas-nido para aves y murciélagos;
- Creación o restauración de pequeños humedales y otros puntos de agua tales como charcas y abrevaderos;
- Restauración de construcciones de arquitectura rural para recuperar y valorizar servicios culturales ligados a los sistemas agrícolas. Todas estas acciones tendrán, generalmente, efectos en la biodiversidad y en los servicios ecosistémicos a distintas escalas dependiendo de qué cantidad de tierra es ocupada por las mismas.
Debo enfatizar que la mayor parte de estas acciones no son excluyentes entre sí, pudiendo ser implementadas todas o la mayor parte de ellas en un campo agrícola particular, ¡incluso en régimen intensivo!
Es cierto que se necesita más investigación para producir socio-ecosistemas más sostenibles, pero lo que se necesita de verdad es más acción y soluciones para un mundo cultivado sensu Foley et al. (2011). Con esta motivación, la Fundación Internacional para la Restauración de los Ecosistemas (www.fundacionfire.org) desarrolla, desde el año 2009, el proyecto denominado “Islotes y costas en mares agrícolas – Campos de Vida”, cuyo fin principal es establecer proyectos de demostración de acciones de manicura de campos agrícolas. Este proyecto fue inspirado y es el resultado de la aplicación de los conocimientos adquiridos mediante la investigación científica y técnica desde 1992. Aunque la agricultura es la principal causa de impactos ambientales negativos de origen antrópico, existen numerosas oportunidades para aumentar la biodiversidad y los servicios ecosistémicos en los paisajes agrícolas por medio de acciones de restauración ecológica, entre ellas la de manicura de los campos agrícolas. Para extenderlas más allá de proyectos de demostración como el señalado, se necesita apoyo institucional y políticas ad-hoc que reconozcan explícitamente a los propietarios de los campos agrícolas donde se ejecuten el valor financiero de los bienes y servicios que producen para la sociedad en su conjunto. Además, es necesaria la educación para la concienciación pública y la capacitación de los productores y gestores agrarios.
Ellis, E.C. y N. Ramankutty. 2008. Putting people in the map: anthropogenic biomes of the world. Frontiers in Ecology and the Environment 6: 439-447.
Foley, J. A. y colaboradores (21 autores). 2011. Solutions for a cultivated planet. Nature 478: 337-342.
Rey Benayas, J.M. 2012. Restauración de campos agrícolas sin competir por el uso de la tierra para aumentar su biodiversidad y servicios ecosistémicos. Investigación Ambiental. Ciencia y Política Pública 4: 101-110.
Rey Benayas, J. M. y J. M. Bullock. 2012. Restoration of biodiversity and ecosystem services on agricultural land. Ecosystems 15: 883-889.
¿Es el ganado una amenaza para los cardonales de Suramérica?
Autor: Grupo de Ecología y Conservación de Ecosistemas Terrestres, Universidad Autónoma de Madrid (UAM). Participante en el Programa de Actividades de I+D entre Grupos de Investigación de la Comunidad de Madrid REMEDINAL-2.
Los paisajes desérticos con cactus columnares (“cardonales”), tan familiares gracias a las películas de cowboys, podrían verse amenazados por otro cliché de los westerns: el ganado ávido de comida y agua. En el desierto argentino, el ganado asilvestrado es responsable de serios daños en la corteza de los cactus, y los cactus más dañados producen menos flores y frutos, potencialmente reduciendo a largo plazo su capacidad regenerativa.
Recientemente, investigadores del Grupo de Ecología y Gestión de Ecosistemas Terrestres del Departamento de Ecología de la UAM, en colaboración con investigadores de la Universidad Nacional de San Juan (Argentina), del Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas (CONICET) y de la Universidad de Zúrich, han publicado los resultados de una serie de estudios que evaluaron el rol de los grandes herbívoros en los daños que presentan los cactus columnares del desierto argentino (Echinopsis (=Trichocereus) terscheckii), y su posible repercusión en la capacidad reproductiva de estas impresionantes plantas que pueden alcanzar los 8 metros de altura.
En un primer trabajo, los investigadores evaluaron en el Sitio Patrimonio de la Humanidad Ischigualasto-Talampaya (provincias de San Juan y La Rioja) los daños que presentaban los cactus en diferentes poblaciones, midiendo la ubicación, el número y volumen de los daños en la corteza de cada planta. El análisis de estos datos permitió comprobar que el nivel de daños es variable entre zonas, llegando a ser muy considerable en algunas (más de 5 litros de volumen por planta), y que son producidos por una o varias especies de grandes herbívoros. Una evaluación en paralelo de la abundancia de herbívoros silvestres (guanacos -Lama guanicoe), burros y vacas en cada zona permitió comprobar que los daños se asocian con la presencia de las especies domésticas, y no con el guanaco. Otros indicios apuntan a que los burros asilvestrados son los principales responsables de estos daños.
En el segundo trabajo se analizó la relación entre los daños que sufre cada planta y su producción de flores y frutos, así como el tamaño de estos últimos. Con estos datos se comprobó que los cardones a los que los herbívoros arrancan una mayor cantidad de corteza disminuyen la intensidad de su floración, de modo que en las poblaciones más dañadas se reduce en un 12-15% la producción de flores. Este efecto se traslada posteriormente al número de frutos por planta, que disminuye en un 6-8% en las poblaciones más afectadas. Dado que el tamaño de los frutos producidos por los cactus no cambia, la producción de semillas se ve reducida de modo simlar a la de frutos.
En conclusión, la presencia de ganado asilvestrado en el área protegida conlleva daños a los cactus columnares que le otorgan al paisaje su particular apariencia, y estos daños reducen el potencial reproductivo de estas plantas. Aunque el paso desde la producción de semillas hasta el crecimiento de nuevos cactus es un proceso complejo y de difícil predicción, los resultados alertan del potencial riesgo que supone la existencia de ganado asilvestrado para el mantenimiento, a largo plazo, de los cactus de este particular paisaje. Por precaución, deberían controlarse tanto la existencia de ganado asilvestrado en las áreas desérticas protegidas como el estado de los cactus, en especial allá donde persisten poblaciones extremas de estos últimos. Dichas tareas de seguimiento y control deberían, además, acompañarse de la concienciación de los habitantes locales para frenar la llegada de nuevos animales desde la periferia de las áreas protegidas.
Dos burros captados in fraganti en el momento en que uno se alimenta de un cactus columnar en el Parque Provincial Ischigualasto (San Juan, Argentina)
Referencias
Malo, J.E.; Acebes, P.; Giannoni, S.M. & Traba, J. 2011. Feral livestock threatens landscapes dominated by columnar cacti. Acta Oecologica 37: 249-255. doi:10.1016/j.actao.2011.02.008
Peco, B.; Borghi, C.E.; Malo, J.E.; Acebes, P.; Almirón, M. & Campos, C. 2011. Effects of bark damage by feral herbivores on columnar cactus Echinopsis (=Trichocereus) terscheckii reproductive output. Journal of Arid Environments 75: 981-985. doi:10.1016/j.jaridenv.2011.05.001
La biodiversidad es un elemento clave para mantener la funcionalidad de los ecosistemas áridos
Un equipo internacional de investigadores, liderado por el ecólogo y profesor de la Universidad Rey Juan Carlos Fernando T. Maestre, concluye un estudio empírico cuyos resultados sugieren que la preservación de la biodiversidad vegetal es crucial para frenar los efectos negativos del cambio climático y la desertificación en zonas áridas. El trabajo se ha publicado en la prestigiosa revista Science bajo el título “Plant species richness and ecosystem multifunctionality in global drylands”
Los resultados de este estudio indican que el número de especies de plantas vasculares está directa y positivamente relacionado con el funcionamiento del ecosistema, y que éste está inversamente relacionado con la temperatura media anual, en zonas de clima árido, semiárido y seco-subhúmedo (zonas áridas) de todo el planeta. Las zonas áridas constituyen uno de los biomas más importantes a nivel mundial, ya que cubren el 41% de la superficie terrestre, alojan al 38% de la población humana y tienen gran importancia para el mantenimiento de la biodiversidad, al albergar el 20% de los principales centros de diversidad de plantas y el 30% de las principales áreas de aves endémicas a nivel global. Estos ecosistemas son también muy vulnerables ante el cambio climático y la desertificación, dos de los principales problemas ambientales a los que se enfrenta la humanidad.
Si bien existen evidencias de que la biodiversidad es un factor importante para el correcto funcionamiento de los ecosistemas y que, por lo tanto, aquellos en los que conviven más especies proporcionan más servicios y funcionan mejor, este estudio es el primero en evaluar de forma explícita las relaciones entre la funcionalidad del ecosistema y la biodiversidad bajo condiciones naturales a una escala global.
El muestreo de campo ha consistido en una observación directa de 224 ecosistemas naturales dispersos a lo largo de 16 países de todos los continentes excepto la Antártida. Este trabajo ha sido completado por un escrupuloso examen de más de 2600 muestras de suelo, llevado a cabo en los laboratorios de las universidades Rey Juan Carlos (REDLABU), Pablo de Olavide (Sevilla) y de Jaén, donde se han analizado 14 variables relacionadas con el ciclo de elementos esenciales para la vida como el carbono, el nitrógeno y el fósforo. Las variables evaluadas están directamente relacionadas con el funcionamiento de los ecosistemas, así como con los servicios que nos prestan (mantenimiento de la fertilidad del suelo, control de la erosión, regulación del clima mediante la fijación de CO2 atmosférico, etc.), por lo que al medirlas no sólo se estima el estado funcional de los ecosistemas, sino que se obtiene información para poder identificar el inicio de procesos de degradación de los mismos, que en zonas como las estudiadas pueden llevar a su desertificación.
Los resultados obtenidos proporcionan evidencias empíricas sobre la importancia de la biodiversidad para mantener y mejorar la funcionalidad de las zonas áridas. La calidad y cantidad de servicios ecosistémicos depende en buena medida de variables como las evaluadas, por lo que los resultados obtenidos indican que el aumento del número de especies de plantas puede mejorar la provisión de los mismos. Asimismo, y dado que la desertificación a menudo comienza con la pérdida de la fertilidad del suelo, dicho aumento puede también aumentar la resistencia del ecosistema frente a la desertificación. En definitiva este trabajo pone de manifiesto la necesidad de considerar la biodiversidad a la hora de conseguir ecosistemas más funcionales y resistentes frente al cambio climático y la desertificación. En este sentido, los resultados de este estudio indican que el calentamiento global que está sufriendo el planeta disminuirá la funcionalidad de las zonas áridas, lo que repercutirá negativamente en su capacidad de producir servicios clave para el mantenimiento de la vida sobre el planeta. Es por ello que se puede contribuir a minimizar las consecuencias negativas del mismo, y a promover la resistencia de los ecosistemas frente a la desertificación, si se toman acciones decididas para conservar y restaurar la biodiversidad vegetal.
La publicación de este estudio es la culminación de cinco años de investigaciones, y de un esfuerzo colectivo en el que han participado más de 50 investigadores pertenecientes a 30 instituciones de 16 países diferentes. Todo este trabajo, coordinado y liderado desde la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) por el profesor Maestre, ha podido ser ejecutado gracias a la financiación aportada por numerosos organismos públicos y fundaciones privadas en los distintos países. Entre los fondos recibidos destacan muy especialmente el proyecto BIOCOM, dirigido por Maestre y financiado por el programa Starting Grants del Consejo Europeo de Investigación, así como la red de investigación EPES, financiada por el programa Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED) y coordinada por el Catedrático de Ecología de la URJC Adrián Escudero. El programa REMEDINAL, financiado por la Comunidad de Madrid y liderado por el Dr. Escudero, permitió también el muestreo de distintas parcelas en Australia y Estados Unidos.
¿Son realmente útiles las medidas agroambientales para la conservación de las aves esteparias?
Un equipo de investigadores del Grupo de Ecología Terrestre de la UAM ha revelado cómo las medidas agroambientales diseñadas y aplicadas para mejorar el estado de conservación de algunas aves vinculadas a medios agrarios pueden resultar ineficientes o incluso perjudiciales para otras especies.
Autor: Grupo Ecología y Conservación de Ecosistemas Terrestres, Universidad Autónoma de Madrid. Programa REMEDINAL-2.
Uno de los efectos negativos de la gestión agraria en Europa ha sido el declive de las aves esteparias, el grupo que, entre todos los de la avifauna europea, muestra las tendencias más regresivas. Esta es la razón por la que, durante las últimas dos décadas, la Unión Europea ha dedicado enormes cantidades de dinero a la aplicación de medidas agroambientales para mejorar el estado de conservación de las aves esteparias vinculadas a los medios agrarios.
Un sisón (/Tetrax tetrax/) a punto de tomar tierra en un área de cultivos cerealistas de la Zona de Especial Protección para la Aves del Campo de Calatrava. Esta especie, una de las incluidas en el cuestionario enviado a expertos, es dependiente de prácticas agrarias que garanticen la presencia de un mosaico de usos agrarios (cereales, barbechos, labrados) en sus áreas de exhibición.
Sin embargo, en España existen hasta el momento pocos estudios sobre el impacto y efectividad real de dichas medidas. Advirtiendo esto, investigadores del Departamento de Ecología de la UAM —Violeta Moreno, Juan Traba y Manuel B. Morales— realizaron una evaluación de las medidas aplicadas para la conservación de cuatro especies de aves esteparias, mediante la utilización de una consulta a un panel de expertos (método Delphi).
El trabajo, publicado en el último número de la prestigiosa revista “Journal of Environmental Management”, ha permitido evaluar por primera vez la efectividad —particularizada por especie— de las medidas europeas para la conservación de las aves esteparias. Los investigadores lograron demostrar el escaso nivel de adecuación de los programas actuales para la conservación multipropósito (de varias especies simultáneamente); en otras palabras: demostraron que algunas medidas que son útiles para una o unas pocas especies, pueden resultar ineficientes o incluso perjudiciales para otras especies coexistentes.
Adicionalmente, los investigadores comprobaron el elevado nivel de solapamiento o coincidencia en la eficacia de otras numerosas medidas que son aplicadas simultáneamente, lo que conduce igualmente a un bajo nivel de eficiencia. Y denominaron a esto efecto de sobreaplicación; es decir: la aplicación de medidas coincidentes no mejora el estado de conservación de las especies, aunque puede incrementar el coste de un modo significativo.
Los autores del trabajo en cuestión han dado además un paso adelante realizando una propuesta de medidas agroambientales para ser aplicadas en un caso concreto de estudio (la Zona de Especial Protección para las Aves de los ríos Jarama y Henares, en Madrid). Estas son medidas relativas a cuestiones como el mantenimiento de barbechos, la prohibición de uso de agroquímicos y la no realización de ciertas prácticas agrícolas en el momento de reproducción de las especies, descartando otras medidas frecuentemente propuestas como el barbecho con picado de paja o el abandono de tierras de la producción, de forma que se limita la sobreaplicación.
La ventaja de dicha propuesta radica en su sólida base científica, ya que emana del proceso de compilación de respuestas de los expertos, y en la valoración económica de la misma sobre 3 escenarios diferentes de aplicación, que la sitúan en todo caso como una propuesta mejor y más barata de las que actualmente de están aplicando en Madrid.
Arrendajos y retamas. Un tándem importante para la expansión de los encinares en el centro de la Península Ibérica.
Autores: Pedro Villar-Salvador, Lorenzo Pérez Camacho y Jesús A. Cuevas. Departamento de Ecología, Universidad de Alcalá (Grupo UAH, Programa de Investigación REMEDINAL-2)
Paseando recientemente por un retamar en el norte de la Comunidad de Madrid, al que hacía muchos años que no visitaba, noté que su aspecto había cambiado. No era tanto que las retamas (Retama sphaerocarpa) fuesen más grandes y viejas o más numerosas, sino que habían aparecido pequeñas encinas y otros arbustos típicos de los encinares salpicados por el retamar. Es decir, el encinar próximo estaba expandiéndose hacia el retamar. Lo más curioso fue observar que la mayor parte de estas nuevas plantas crecían junto a las retamas o debajo de ellas (Foto 1) y muy pocas aparecían salpicadas por los grandes claros que había entre las retamas o en los pastizales adyacentes desprovistos de retamas. Ello me hizo recordar el gran papel que tienen los arbustos y algunos animales en la expansión de algunos tipos de bosques como los encinares, robledales o los sabinares. Los seres humanos realizamos ingentes esfuerzos para establecer masas forestales pero a menudo no somos conscientes de que otros organismos también contribuyen de manera importante e inexorable a la expansión de los bosques y, lo que es fundamental, ¡gratis! Este es el caso del tándem arrendajo eurosiberiano (Garrulus glandarius)-retama, que ayuda a la expansión y regeneración de los encinares.
Foto 1. Retama con un ejemplar joven de encina creciendo debajo de una retama.
La expansión de las encinas hacia el retamar cuenta como primer aliado con el arrendajo. Esta ave forestal de la familia de los córvidos habita principalmente en encinares y robledales y le chiflan las bellotas de encina (Video 1). Tiene un peculiar hábito que consiste en esconder bellotas en determinados puntos de su territorio en otoño, cuando estas están maduras y listas para su dispersión. Con este comportamiento, el arrendajo consigue un almacén altamente energético con el que alimentarse durante el duro invierno. El arrendajo es una especie forestal por lo que concentra su esfuerzo de esconder bellotas en el interior de los encinares y robledales, colaborando a que los bosques se cierren. Sin embargo, también dispersan bellotas a los retamares cuando estos bosques se encuentran próximos a un retamar, colaborando en la expansión de los bosques. Esto lo hacen desde las encinas que están en el borde del bosque con el retamar, pero sobretodo desde encinas aisladas dentro del retamar. Por ello es muy importante conservar y promocionar estos ejemplares de encina solitarios. Curiosamente los arrendajos esconden las bellotas preferentemente debajo de las retamas, evitando los claros. Es posible que las retamas pueden representar hitos que ayuden a recordar más tarde donde han sido escondidas las bellotas, pero además pueden brindar a los arrendajos cierta protección en estos medios tan abiertos y expuestos a los depredadores. Más adelante, a lo largo del invierno y la primavera el arrendajo recupera las bellotas cuando otros alimentos escasean. Y es aquí donde empieza lo más interesante para la encina: el arrendajo tiene sus despistes y una parte de las bellotas no son recuperadas por los arrendajos, ni tampoco encontradas por otros depredadores que merodean por los retamares, como los ratones, jabalíes, corzos y ovejas. Además, algunos arrendajos mueren o son depredados durante el invierno con lo que todo su almacén de bellotas cae en el olvido. Se ha constatado que un 10% de las bellotas de las encinas dispersadas por estas aves no son recuperadas o depredadas. Este hecho es muy importante para la expansión de la encina porque implica que un gran número de bellotas quedan intactas y están listas para germinar en la primavera siguiente y producir plantitas. Esto cobra aun mayor relevancia si tenemos en cuenta que el arrendajo es una especie relativamente abundante y ampliamente distribuida en España, y que un solo arrendajo puede dispersar varios miles de bellotas en una temporada, lo que da una idea del potencial “repoblador” que tiene esta ave. En este sentido, se ha estimado que el coste económico que supondría reemplazar el servicio de repoblación de robles que hace una pareja de arrendajos en una zona forestal de Suecia por los procedimientos convencionales de repoblación forestal, varía entre los 3.800 y los 17.300 € según la repoblación fuese por siembra directa de bellotas o una plantación de plantas previamente cultivadas en un vivero3.
Pero la influencia de la retama no se reduce a la atracción sobre los arrendajos en otoño e invierno, también se extiende a las bellotas olvidadas en la primavera, el verano y más allá. Las bellotas germinan mejor en primavera y sobreviven en mayor número a la sequía del verano debajo de la copa de las retamas que en los claros del retamar. Después, la influencia de la retama sobre las plantitas de encina continúa, pues estos juveniles se encuentran más resguardados de las fuertes heladas invernales y de los herbívoros bajo las retamas1. Además de a los arrendajos, los arbustos mediterráneos como la retama atraen a algunas pequeñas aves frugívoras que usan los arbustos como posaderos o se alimentan sobre los arbustos. Estas aves defecan semillas intactas de muchas especies típicamente forestales como el enebro, el majuelo, la esparraguera o los rosales silvestres, que se concentran debajo de estos arbustos. Al igual que la retama, estos arbustos también ayudan al establecimiento de las plantitas jóvenes de estas especies.
Por ello cuando paseemos por el campo debemos recordar el importante papel que desempeñan algunas aves y arbustos en la expansión de los bosques y el elevado impacto que pueden tener cambios en sus poblaciones en dicho proceso.
Bibliografía
1. R. Zamora; J. Castro; J.M. Gómez; D. García; J.A. Hódar, L. Gómez y E. Baraza 2001. El papel de los matorrales en la regeneración forestal. Quercus 187:41-47.
2. J. Pons, J. y J.G. Pausas 2007. Acorn dispersal estimated by radio-tracking. Oecologia. 153: 903-911.
3. C. Hougner, J. Colding, T. Söderqvist 2006. Economic valuation of a seed dispersal service in the Stockholm National Urban Park, Sweden. Ecological Economics 59: 364-374.
Exposición “Curando las heridas de la Tierra”
La exposición “Curando las heridas de la Tierra”, sobre restauración ecológica como medio para la conservación de la biodiversidad y la mejora de la calidad de vida, permanecerá abierta al público entre el 24 de noviembre y el 19 de diciembre en el campus de Móstoles de la Universidad Rey Juan Carlos.
La exposición consta de 13 paneles llenos de un contenido riguroso y actual sobre restauración ecológica, asequibles a un público amplio, que se pueden consultar online aquí.
Esta exposición ha sido producida por el prestigioso Máster Universitario en Restauración de Ecosistemas de las universidades madrileñas de Alcalá (UAH), Complutense (UCM), Politécnica (UPM) y Rey Juan Carlos (URJC), y el Programa REMEDINAL-2 de Actividades de I+D entre Grupos de Investigación de la Comunidad de Madrid, y cofinanciada por la Fundación Internacional para la Restauración de Ecosistemas (FIRE), el Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN), la Comunidad de Madrid y la Unión Europea a través de FSE y FEDER.
Si alguna institución tiene interés en acoger esta Exposición, puede contactar con silviacorchero@sdlmedioambiente.com o por teléfono, en el 915102246 / 635490478.
Exposición “Curando las heridas de la Tierra”
Del 24 de noviembre al 19 de diciembre, ambos inclusive.
Horario: de 9 a 20:30, de lunes a viernes.
Sede: Hall del edificio Aulario I, campus de Móstoles, Universidad Rey Juan Carlos (Madrid).
