¿Afectan los terremotos a la fauna acuática subterránea?
El 30 de octubre de 2016 el Servicio Geológico de Estados Unidos informó de un nuevo terremoto en la zona del centro de Italia, concretamente a 6 kilómetros (3,7 millas) al norte de la localidad de Norcia. El poderoso terremoto de 6,6 grados de magnitud sacudió el centro de Italia hiriendo al menos a 20 personas y ha sido el temblor más fuerte que se ha registrado en el país en más de tres décadas. Pero, ¿cómo alteran los terremotos a los acuíferos y a la fauna de agua subterránea que habita en ellos? El 6 de abril de 2009, un terremoto de 6,3 Mw en L’Aquila (Italia) alteró notablemente la hidrogeología y la geoquímica del acuífero cárstico de Gran Sasso (GSA). Un equipo de geólogos y biólogos de la Universidad de L’Aquila, del Instituto de Estudios de Ecosistemas-ISE-CNR de Florencia y de la Universidad La Sapienza de Roma, ha comparado datos abióticos y bióticos de dos estudios pre-terremoto con los de otro estudio realizado tras el terremoto, para investigar los efectos del terremoto de 2009 en el las comunidades dominantes de este ecosistema: fauna estricta de aguas subterráneas (crustáceos copépodos). Los resultados sugieren que la masiva sequía del acuífero, inducida por el terremoto, desencadenó la desaparición de la fauna de aguas subterráneas y una disminución dramática en la abundancia de especies. Las tasas de rotación de la población se alteraron, no existiendo reposición de las comunidades que habitan este tipo de ecosistemas y el acuífero quedó casi totalmente privado de vida animal. Las comunidades de aguas subterráneas son notorias por su baja resiliencia. Cualquier perturbación importante que afecte negativamente a la supervivencia o a la reproducción puede conducir a la extinción local de especies; siendo la mayoría de ellas las únicas supervivientes de linajes filogenéticos ya extintos de la superficie terrestre. La fauna subterránea desempeña un papel ecológico clave como descomponedora de materia orgánica y representa a los verdaderos «ingenieros de ecosistemas» de las aguas subterráneas. Los resultados sugieren que una perturbación natural catastrófica, como es un gran terremoto, parece tener un impacto negativo sobre la supervivencia o reproducción de los estigobiontes contenidos en el acuífero; lo que supone un potencial efecto perjudicial para la biodiversidad de las aguas subterráneas.
Tiziana di Lorenzo, Institute of Ecosystem Studies-ISE-CNR, Florence, Italy (Research stage, Groundwater Ecology Group, IMDEA Water
Las aguas subterráneas no son un hábitat carente de vida como muchos pueden pensar. Se tratan de ecosistemas únicos que acogen a comunidades animales muy estables que han desarrollado rasgos adaptativos para poder sobrevivir y prosperar en estos ambientes. Los estigobiontes (organismos que habitan en las aguas subterráneas) carecen de pigmentación y son ciegos debido a la falta de luz. Puesto que los productores fotosintéticos primarios (algas y plantas) no pueden sobrevivir en este tipo de hábitats, los estigobiontes se ven forzados a alimentarse de la escasa materia orgánica que llega desde la superficie. Para poder sobrevivir a la escasez de alimento cuentan con metabolismos lentos y una baja tasa de fecundidad. Estos pequeños crustáceos predominan sobre el resto de comunidades presentes en las aguas subterráneas, se caracterizan por presentar una distribución muy limitada y tener un origen primitivo. Por esto nos referimos a ellos como «fósiles vivientes», puesto que son el único resto de antiguos linajes evolutivos que han desaparecido de la superficie de la tierra pero aun viven y se conservan bajo ésta.
Figura 1. Ejemplos de crustáceos de aguas subterráneas.
Los estigobiontes son a su vez muy delicados. Están limitados a las aguas subterráneas para completar su ciclo de vida, siendo incapaces de reproducirse y sobrevivir en hábitats de aguas superficiales. Proporcionan servicios ecosistémicos únicos y valiosos a través del reciclaje de la materia orgánica y la oxigenación de los sedimentos y el flujo de agua que recorre los acuíferos. Estos invertebrados raspan la superficie de los sedimentos y se alimentan del bio-film bacteriano adherido a él. Es en la superficie del bio-film bacteriano en donde ocurre la degradación de los contaminante; así, en cierta manera los invertebrados estigobiontes se pueden considerar como «trabajadores de mantenimiento» de las aguas subterráneas. En los hábitats de aguas subterráneas, como son los acuíferos cársticos, los estigobiontes habitan en las pequeñas fisuras que quedan entre los espacios fracturados de la roca o en canales menores que parten del canal principal; donde el flujo de agua es lento y permite la acumulación de sedimentos finos, materia orgánica y animales. Por norma general los estigobiontes evitan los conductos cársticos masivos, puesto que son incapaces de hacer frente al flujo de agua que circula por ellos.
Figura 2. Localización de los terremotos de L’Aquila (2009) y Norcia (2016).
El efecto de los terremotos sobre la hidrología subterránea es bien conocido (pérdida del suministro de agua, por ejemplo), pero ¿tienen algún efecto sobre las especies estigobiontes? La respuesta es sí. Ejemplo de ellos es lo ocurrido en la biodiversidad de la comunidad de aguas subterráneas que habita en el acuífero cárstico de Gran Sasso (GSA), que disminuyó abruptamente tras el terremoto de L’Aquila (Italia) en 2009. El terremoto indujo un aumento de la conductividad hidráulica y la consiguiente deshidratación del acuífero. La sacudida principal, ocurrida el 6 de abril de 2009 (de 6,3Mw – magnitud de momento sísmico), cambió drásticamente la hidrología del acuífero GSA. En concreto, el principal efecto fue un incremento en la presión de los poros con motivo de la deformación del acuífero; que tuvo a su vez efectos sobre la hidrología de la zona, puesto que se llegaron a registrar incrementos de hasta un metro en el nivel de los manantiales del acuífero GSA transcurrido un mes desde el seísmo. Tres años más tarde, en diciembre de 2012, el nivel freático permanecía aún más elevado que en los años previos al terremoto y sólo se comenzó a registrar un retorno parcial a los niveles previos al terremoto a inicios de 2013.
Tras el seísmo se observó la respuesta esperada por parte de la comunidad de estigobiontes que habitaban en el acuífero GSA. La abundancia total de crustáceos estigobiontes disminuyó significativamente después del terremoto. Las especies no fueron capaces de hacer frente a la desecación masiva del acuífero ocurrida tras la sacudida inicial. El terremoto expulsó a los invertebrados de la red dendrítica de pequeños espacios fisurados y fracturados en el karst; también eliminó los sedimentos y la escasa comida con los que contaba el acuífero. En poco tiempo el acuífero GSA fue privado de sus habitantes.
Figura 3. Diagrama de la respuesta de la biodiversidad de aguas subterráneas a los cambios en la hidrodinámica del acuífero de Gran Sasso (centro de Italia) antes y después del terremoto del 6 de abril de 2009.
La recolonización por parte de especies de aguas subterráneas de este tipo de ecosistemas requiere de mucho tiempo. Si algo caracteriza a este tipo de comunidades es su baja resiliencia, en parte por su baja tasa de reproducción, largos periodos de vida y la necesidad un largo periodo de desarrollo antes de alcanzar la madurez sexual. Una catástrofe natural, como puede ser un terremoto, tiene potencial para conducir a los estigobiontes de un acuífero a la extinción; lo que generaría un potencial efecto perjudicial en la valiosa biodiversidad de las aguas subterráneas.
Lecturas recomendadas:
Galassi D.M.P., Lombardo P., Fiasca B., Di Cioccio A., Di Lorenzo T., Petitta M., Di Carlo P., 2014. Earthquakes trigger the loss of groundwater biodiversity. Scientific Reports, DOI: 10.1038/srep06273.