Los Patrones de Biodiversidad y Fertilidad del Suelo en Zonas Áridas a Debate

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Matorrales en Ambientes áridos y semiáridos. Parque Nacional de Cabo de Gata (Almería, España). Foto: Juan José Ibáñez

 Hace ya años que la matorralización de las praderas secas americanas ha sido materia de preocupación en EE.UU. Y así, a través de la publicación de papers y más papers se ha extendido la falsa idea de que tal matorralización tiene efectos negativos en los ambientes naturales. Sin embargo, este tipo de extrapolaciones, sin precisar más, carecen de fundamento. En la nota de prensa que os mostramos hoy, los autores dicen haber encontrado patrones globales que relacionan cobertura de matorrales, biodiversidad y fertilidad del suelo. Las islas de fertilidad y estructuras bandeadas, a menudo compuestas por matorrales, han venido siendo materia de estudio durante décadas, mostrándose sus bondades en muchos aspectos, como el freno de la pérdida de los recursos edáficos por erosión. No obstante cabría precisar que la mayor o menor abundancia de estas especies leñosas no indica nada, si no se tienen en cuenta otros factores insoslayables.  Hablamos de los usos del territorio, sucesión ecológica, naturaleza del matorral (existen especies que mejoran las propiedades edáficas y otras que las deterioran), hecho conocido por la ciencia desde hace muchas décadas y por las culturas campesinas durante milenios. Del mismo modo el grado de aridez del ambiente es esencial, si bien los autores del estudio que mostramos hoy sí lo han tenido en cuenta.   

Del mismo modo es archiconocido que, a mayor heterogeneidad ambiental, mayor cantidad de nichos ecológicos y como corolario también la biodiversidad debe aumentar. A pesar de que el muestreo llevado a cabo por los autores abarca diversos países del globo, en los que muchos de sus territorios son afectados por este clima,  se echa en falta la carencia de otros.   

Pero para explicar el tema nos ceñiremos a un caso concreto, como lo son los  matorrales bajo clima mediterráneo seco, subárido y árido de la Península Ibérica. Ciertas especies leñosas, como las leguminosas, mejoran enormemente la fertilidad del suelo, por lo que ya en el acervo cultural campesino se reconocía que  debajo de una retama crece una oveja. Muy por el contrario, otros grupos de plantas como las jaras y los brezos, además de ser poco o nada comestibles para el ganado, empobrecen la biodiversidad y fertilidad del suelo, afectando negativamente a la parte aérea de los ecosistemas. Vemos pues una primera evidencia que este tipo de generalizaciones resultan ser más que peligrosas.

Del mismo modo, el uso/abandono de las tierras cultivables ha deparado en la Península Ibérica bastantes sorpresas. Así por ejemplo, en primera instancia, el abandono de plantaciones y pastos ha dado lugar a que sobre aquellos predios prosperen diversos tipos de matorrales.  En principio cabría esperar que le revegetación natural y su densa cobertura, al menos en muchos casos, conllevara un aumento de la biodiversidad, como también de la fertilidad del suelo.  Sin embargo experiencias de campo han mostrado que, con harta frecuencia (si soslayamos los antiguos cultivos), el abandono de estos ecosistemas ha tenido como resultado el efecto inverso. También en La Península Ibérica, el crecimiento de las masas forestales por abandono de antiguas zonas pastorales que albergaban especies de pasto y leñosas se ha traducido en un descenso de la diversidad de plantas vasculares, en lugar de aumentarla. A menudo, una buena gestión humana de sus recursos pascícolas (incluyendo herbáceas y leñosas) resulta ser mucho más importante que el clima y otras variables ambientales a la hora de conservar el territorio y aumentar su biodiversidad.

Del mismo modo, el ramoneo natural de los matorrales ha sido y lo sigue siendo una fuente indispensable de alimentos para ciertos tipos de el ganado y los mamíferos salvajes en diversos ambientes. El problema estriba en que la carga ganadera sea adecuada, ya que cuando resulta ser excesiva genera el consabido sobrepastoreo y la degradación física de los suelos. Por el contrario si un pasto no se encuentra sujeto a una herbivoría suficiente se matorraliza.  Según el ambiente y la gestión pastoral, la cobertura óptima del matorral  puede variar ampliamente, en un mismo ambiente. Dicho de otro modo, un pastoreo sustentable depende de otras variables que las analizadas por los autores.  Por no extendernos, finalicemos señalando que en una sucesión ecológica, los matorrales pueden mejorar la biodiversidad y fertilidad de los suelos  en función de otros factores.

Dicho todo esto, me inclino a pensar que si no se contempla el tipo de gestión de los ambientes estudiados (sustentables/insustentables), la historia ecológica, además de la composición de especies, no pueden extraerse de la ecuación generalizaciones, so pena de alcanzar resultados equívocos y/o correlaciones espurias. Comparar el papel y significado de un matorral de Kenia con el de una estepa, una sábana o una formación leñosa mediterránea, por ejemplo, carece de sentido. Por muy sofisticados tratamientos estadísticos que se apliquen, nunca pueden soslayarse  variables como el tipo de uso, la historia de los ecosistemas en un ambiente, sin ser exhaustivos. ¿Son estas formaciones productos de cambios climáticos recientes y/o antiguos, lo cual determinará su adaptación evolutiva al entorno?. ¿Son un producto indeseable de una mala gestión pastoral, o al contrario fomentados por los campesinos por su capacidad de prolongar los recursos alimentarios durante el ciclo anual con especies comestibles?. No se trata de atacar este estudio en concreto, sino de cuestionar muchos de la misma guisa, ya que reitero que pueden extraerse conclusiones precipitadas. La pandemia del cambio climático, bajo cuyo paraguas es más fácil publicar, da lugar a que se olvide mucha de la literatura científica valiosa con vistas a entender y explicar las bondades y debilidades de una matorralización según ambientes y tipos de manejo.

Juan José Ibáñez        

 Leer el material; nota de prensa y resumen del trabajo original……

Un estudio internacional describe por primera vez un patrón global sobre biodiversidad en zonas áridas

La Universidad Rey Juan Carlos (URJC) lidera un proyecto en el que han llevado a cabo la monitorización de la vegetación y suelos en zonas áridas de todo el planeta. El estudio determina cómo la abundancia de plantas leñosas afecta a la biodiversidad vegetal y a la fertilidad del suelo de estos entornos.

FUENTE | URJC – mi+d: 17/04/2015

La lucha para frenar la desertificación tiene también un campo de batalla académico. Las predicciones apuntan a que las zonas áridas, semiáridas y seco-subhúmedas del planeta (zonas áridas), que se extienden por un 42% del globo pueden degradarse severamente como consecuencia del cambio climático. Para establecer políticas que sirvan de cortafuegos en estos espacios susceptibles de perder fertilidad y especies, es importante conocer primero cuáles son los determinantes de su biodiversidad y de la fertilidad de sus suelos, que está directamente relacionada con su capacidad de proveer servicios ecosistémicos que son el soporte de nuestro bienestar y desarrollo. Un equipo internacional coordinado por científicos españoles ha estudiado zonas áridas de todo el planeta y ha encontrado un patrón global entre la presencia de árboles y arbustos, la biodiversidad y la fertilidad del suelo de estos entornos. Al contrario de la creencia generalizada de que una mayor presencia de arbustos se asocia a ecosistemas degradados, este estudio demuestra que una cobertura intermedia de esta vegetación leñosa genera ecosistemas más diversos y con suelos más fértiles.

Más de un tercio de la población mundial (el 38% concretamente) vive en zonas áridas: entorno al Mediterráneo, en estepas como las existentes en el centro de Asia o en la sabana africana. Allí se encuentran de forma natural una importante presencia de arbustos y árboles (plantas leñosas). Un estudio global con muestreo en todos los continentes salvo la Antártida, liderado por el profesor de Ecología de la URJC Fernando Maestre, ha observado precisamente que los ecosistemas en los que hay abundancia intermedia de esta vegetación leñosa son más diversos y sus suelos albergan mayor fertilidad. Aunque existen otros estudios que han observado estas relaciones de biodiversidad y cobertura de plantas leñosas en aves y mamíferos a escala regional, este trabajo es el primero que estudia los efectos de la abundancia de vegetación leñosa en la riqueza de especies de plantas a escala global. Este trabajo es una iniciativa de la Universidad Rey Juan Carlos, a través de su laboratorio de cambio global y ecosistemas semiáridos (LCGES), y está financiado por el Consejo Europeo de Investigación (proyecto BIOCOM) dentro del VII Programa Marco de la Comisión Europea. El proyecto BIOCOM, que concluye este año, está liderado por el profesor Maestre, que es también el investigador principal del LCGES.

RED GLOBAL Y TRABAJO DE CAMPO

Con el fin de tejer una red de información que comprometiera la mayor extensión del planeta, el profesor Maestre y su equipo hicieron una llamada a otros colegas, a la que respondieron más de 60 investigadores de una treintena de centros de investigación y universidades de una veintena de países. Establecida la red global, se empezaron a tomar datos sobre el terreno.

Con la colaboración de estos científicos locales, se establecieron 224 puntos de muestreo en países en los que se da un clima semiárido. En el Hemisferio Norte dibujaron una franja geográfica que se extiende desde las planicies centrales de Estados Unidos y Méjico a España, Marruecos y Túnez en el entorno mediterráneo y que, pasando por Israel y Oriente Medio, alcanzaban las estepas de la región china de Mongolia Interior. En el Hemisferio Sur, muestrearon, además, zonas semiáridas de Perú, Argentina, Brasil y Australia entre otras. Asignaron, por último, un tercer eje de muestreo en el Ecuador, con datos procedentes de Ecuador, Venezuela y Kenia, donde también hay entornos semiáridos. Desde la URJC se diseñaron las herramientas de muestreo que emplearon los científicos locales, se procesaron todos los datos y se analizaron las variables relacionadas con la fertilidad del suelo en colaboración con los doctores Antonio Gallardo y José A. Carreira, de las Universidades Pablo de Olavide y de Jaén.

“La realización de este estudio global ha supuesto una cantidad de trabajo ingente que no hubiera sido posible sin la red de colaboraciones internacional que hemos establecido y sin los recursos proporcionados por el proyecto BIOCOM“, explica el Dr. Maestre. “En total, se han realizado más de 46.000 análisis de suelo, ya que se tomaron más de 2.600 muestras de suelo y en cada una se han analizado 18 variables relacionadas con la estructura y la fertilidad del suelo“, añade. Parte de los resultados de esta investigación han sido publicados recientemente en Global Ecology and Biogeography, en un artículo liderado por el Dr. Santiago Soliveres, investigador post-doctoral de la Universidad de Berna (Suiza), que ha trabajado en la URJC como investigador pre- y post-doctoral en el LCGES de 2007 a 2013.

COBERTURA INTERMEDIA BENEFICIOSA

Una de las principales conclusiones de la investigación ha sido quecuando hay niveles intermedios de cobertura vegetal leñosa, la biodiversidad y una variable equiparable a la fertilidad del suelo son mayores. Las coberturas intermedias de árboles y arbustos presentes en las estepas o las zonas mediterráneas hacen que estos sistemas sean más heterogéneos, “incrementando la disponibilidad de nichos ecológicos y capturando una mayor cantidad de recursos, lo que permite que se sobrevivan más especies vegetales diferentes”, explica el Dr. Soliveres.

Sin embargo, las coberturas excesivas de vegetación leñosa pueden reducir estos niveles de biodiversidad y fertilidad del suelo. “Estos niveles excesivos de vegetación leñosa continua homogenizan el ecosistema y excluyen especies que dependen de espacios más abiertos, reduciendo la biodiversidad total del ecosistema. Un resultado importante de este estudio es que el efecto negativo de esta homogeneización no ocurre en las zonas con mayor disponibilidad de agua, pero su efecto negativo en la fertilidad del suelo puede aumentar en las zonas más secas debido a la mayor aridez predicha para finales de este siglo por los modelos climáticos”, explica el Dr. Soliveres.

CAMBIO GLOBAL

Los entornos semiáridos y su biodiversidad están expuestos a diferentes amenazas derivadas de la actividad humana. Este estudio demuestra que la reducción de la vegetación leñosa puede reducir drásticamente la diversidad de sus especies asociadas y generar pérdidas en la fertilidad del suelo y su habilidad para secuestrar CO2. La información proporcionada por los científicos puede ayudar a establecer políticas que permitan la conservación de estos espacios naturales en un contexto de cambio ambiental global.

Referencias bibliográficas:
Santiago Soliveres, Fernando T. Maestre, David J. Eldridge, Manuel Delgado-Baquerizo, José Luis Quero, Matthew A. Bowker y Antonio Gallardo. 2014. Plant diversity and ecosystem multifunctionality peak at intermediate levels of woody cover in global drylands. Global Ecology and Biogeography 23: 1408-1416.

Plant diversity and ecosystem multifunctionality peak at intermediate levels of woody cover in global drylands

Abstract

Aim

The global spread of woody plants into grasslands is predicted to increase over the coming century. While there is general agreement regarding the anthropogenic causes of this phenomenon, its ecological consequences are less certain. We analysed how woody vegetation of differing cover affects plant diversity (richness and evenness) and the surrogates of multiple ecosystem processes (multifunctionality) in global drylands, and how these change with aridity.

Location

Two hundred and twenty-four dryland sites from all continents except Antarctica, widely differing in their environmental conditions (from arid to dry-subhumid sites) and relative woody cover (from 0 to 100%).

Methods

Using a standardized field survey, we measured the cover, richness and evenness of perennial vegetation. At each site, we measured 14 soil variables related to fertility and the build-up of nutrient pools. These variables are critical for maintaining ecosystem functioning in drylands.

Results

Species richness and ecosystem multifunctionality were strongly related to woody vegetation, with both variables peaking at a relative woody cover (RWC) of 41–60%.This relationship shifted with aridity. We observed linear positive effects of RWC in dry-subhumid sites. These positive trends shifted to hump-shaped RWC–diversity and multifunctionality relationships under semi-arid environments. Finally, hump-shaped (richness, evenness) or linear negative (multifunctionality) effects of RWC were found under the most arid conditions.

Main conclusions

Plant diversity and multifunctionality peaked at intermediate levels of woody cover, although this relationship became increasingly positive in wetter environments. This comprehensive study accounts for multiple ecosystem attributes across a range of levels of woody cover and environmental conditions. Our results help us to reconcile contrasting views of woody encroachment found in the current literature and can be used to improve predictions of the likely effects of encroachment on biodiversity and ecosystem services

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