Acerca de… los parches de vegetación son buenos, la hojarasca que acumulan no.

Las especies leñosas juegan un papel muy importante en el funcionamiento de los ecosistemas áridos, en la península ibérica, por ejemplo, las manchas de vegetación leñosa (Formadas por lentiscos, coscojas y espinos entre otras especies) facilitan el establecimiento de nuevas especies y aumenta la riqueza de especies a nivel de ecosistema. Esta facilitación se produce por la modificación que ejercen las manchas de vegetación sobre el microambiente bajo ellas, p.e. amortiguando los extremos de temperatura o disminuyendo la radiación solar incidente. Pero bajo estas manchas de vegetación, se acumula hojarasca la cual puede tener también un efecto muy importante sobre la germinación y el establecimiento de otras especies. Pero este tema está muy poco estudiado en estos ambientes.

Hemos estudiando las propiedades de la capa de hojarasca acumulada bajo 5 especies leñosas comunes en los espartales de la península ibérica (Rosmarinus officinalis, Quercus coccifera, Pinus halepensis, Rhamnus lycioides y Pistacia lentiscus) y hemos estudiado sus efectos sobre la germinación de dos especies clave en estos ecosistemas con dos estrategias ecológicas y morfología de semillas muy diferentes: la gramínea perenne Brachpodium retusum y el arbusto rebrotador P. lentiscus.

La mayor acumulación de hojarasca se dio debajo de Q. coccifera y P. halepensis y la menor bajo R. lycioides, con valores intermedios para P. lentiscus y R. officinalis. La acumulación de hojarasca dificultó la germinación, particularmente cuando las semillas fueron sembradas sobre la hojarasca, y no tanto cuando las semillas fueron sembradas entre la hojarasca y el suelo. De hecho, la hojarasca de todas las especies excepto R. lycioides redujo la germinación cuando las semillas estaban bajo ella. Los efectos de la hojarasca fueron independientes de la especie sembrada. Para saber si el efecto de la hojarasca se debía a efectos físicos o las sustancias que esta contiene, hicimos experimentos con extracto líquido de hojarasca, los cuales no tuvieron efecto sobre la germinación.

Nuestros resultados muestran que la hojarasca tiene un efecto negativo porque actúa como una barrera física para la germinación. Por lo tanto, la hojarasca puede influir en el balance entre los procesos de facilitación e interferencia que se dan entre las especies que forman la mancha de vegetación y las especies que intentan colonizarla.

Más información sobre el diseño experimental, la metodología y los resultados aquí:

Tormo, J., Amat, B., Cortina Segarra, J., 2020. Litter as a filter for germination in semi-arid Stipa tenacissima steppes. Journal of Arid Environments 183, 104258. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2020.104258

Acerca de… Montones de ramas para revegetar.

Lo primero que se nos ocurre para restaurar una zona degradada es plantar árboles. Si introducimos las plantas, que son los productores primarios que alimentan al resto de los seres vivos, el ecosistema empezará a funcionar. Es lo que se suele hacer y lo que suele funcionar en muchos casos (Aunque esto se puede matizar, restaurar es más que plantar árboles y  a veces restaurar no es plantar árboles).

Pero plantar árboles es caro y no siempre funciona como desearíamos, especialmente en medios áridos y semiáridos. En estos ambientes, donde el agua escasea, la vegetación se distribuye en parches, y nuestra zona de estudio, los espartales de los alrededores de Alicante, no eran una excepción. Debido a la escasez de agua, no hay una cobertura continua de vegetación y las plantas crecen agrupadas. Es más algunas especies son capaces de facilitar que otras aparezcan, lo que acaba formando un paisaje de manchas de vegetación. Y son esas especies capaces de dar lugar a parches de vegetación (Que normalmente no son árboles) las que nos interesa introducir.

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En esta imagen, se aprecia la vegetación discontinua propia de las zonas áridas o semiáridas.

En este artículo que os presento, lo que hicimos fue evaluar un método alternativo para facilitar la llegada de esas especies que forman los parches a las zonas degradadas. El método consistía en construir pilas de ramas que atraerían a aves frugívoras (Las que comen frutos de las plantas) para dispersar semillas. Esto permitiría que a esas zonas llegaran semillas de arbustos ornitócoros (aquellos cuyas semillas las dispersan aves) muchos de los cuales tienen la capacidad de facilitar a otras especies y formar parches de vegetación.

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Frutos del Lentisco (Pistacia lentiscus) un arbusto propio de los espartales, cuyos frutos son dispersados por aves.

Construimos las pilas y cuantificamos cuantas semillas caían bajo las pilas en relación a cuantas caían bajo un arbusto en la misma zona.

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Pila de ramas construida con restos de poda de pino (Pinus halepensis) de la gestión forestal de pinares cercanos a la zona de estudio.

En general, las pilas de ramas eran menos visitadas que los parches de vegetación. Aun así, bajo las pilas de ramas se producía una acumulación de semillas de las especies de interés, las que normalmente forman los parches. Incluso para determinadas especies (p.e. el lentisco, Pistacia lentiscus) no hubo diferencias en la acumulación de semillas entre parches y pilas de ramas.

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Una pareja realmente interesante y importante. Una curruca (Sylvia sp.) posada en un espino negro (Rhamnus lycioides). Un gran colonizador de los espartales y un pajarillo con un papel muy relevante en su dispersión . El espino produce frutos que alimentan a la curruca y a cambio la curruca dispersa las semillas

Nuestro estudió demuestra que las pilas de ramas son visitadas por las aves y que producen acumulación de semillas. Por lo tanto, podría ser un método adecuado para revegetar. Si, y solo si, esta acumulación de semillas va acompañada de establecimiento de plantas, cosa que no sabemos.

La idea de este experimento, era buscar una alternativa a las plantaciones. Pero tenemos que tener en cuenta que este método puede ser una alternativa solo si sale más barato. Es decir, si el material para construir las pilas esta cerca y fácilmente disponible.

Para más detalles sobre las especies estudiadas, las aves las dispersan y datos concretos, echadle un vistazo al artículo.

Castillo-Escrivà, A., López-Iborra, G. M., Cortina-segarra, J., & Tormo, J. (2019). The use of branch piles to assist in the restoration of degraded semiarid steppes. Restoration Ecology, 27(1), 102–108. doi:10.1111/rec.12704 PDF

Acercad de… Encinares, lluvia y degradación.

Hola,

He leído hace poco un artículo muy interesante1que habla de la degradación y de la recuperación de los ecosistemas áridos, os dejo aquí una pequeña reseña:

Los cambios en el clima y en los usos del suelo están produciendo la degradación de los ecosistemas, pero realmente no conocemos como funciona ese proceso. Puede ser un proceso lineal, es decir a más presión más degradación de una forma proporcional o puede haber una relación no lineal, p.e. que haya determinados umbrales a partir de los cuales se precipita la degradación, es decir, a más presión mucha más degradación de lo que esperaríamos o que una vez te hayas pasado de un nivel de degradación, el ecosistema no pueda volver a la situación anterior por si solo.

Una de las formas de medir la degradación de un ecosistema, es decir, si el ecosistema está funcionando como debería, es una variable que llamamos eficiencia del uso de la precipitación (Precipitation use eficienciy, PUE); Un ecosistema menos degradado es capaz de aprovechar mejor el agua de lluvia y convertirla en “crecimiento”. Lo que PUE nos indica es: de la cantidad de agua que cae en forma de precipitación cuanta es aprovechada por las plantas para hacer fotosíntesis, crecer y reproducirse. En ecosistemas áridos y semiáridos se ha visto que la degradación puede inducir reducciones de entre el 20 y el 50% del PUE. Es decir, en los ecosistemas degradados las plantas aprovechan peor las lluvias para crecer. Del mismo modo, años de sequía, producen degradación del ecosistema que luego responde peor a los años con precipitación normal, y eso lo vemos en una menor eficiencia del uso de las precipitaciones.

Por tanto, PUE es un índice que nos permite evaluar la degradación de los ecosistemas ya sea por causa de los usos o por causa de la sequía. No solo eso, si no que el PUE se puede medir desde satélites, a cuyos datos se puede acceder fácilmente en la actualidad. Lo que lo hace una forma muy práctica de estudiar la degradación de los ecosistemas.

Los autores del artículo plantean la hipótesis de que la aridez propia de un ecosistema (es decir, cuanto llueve en ese sitio) va a influir en la respuesta del mismo a la degradación. Así ecosistemas más áridos responderán peor a la degradación. Mientras que ecosistemas menos áridos responderán mejor a la degradación y se recuperarán mejor de los impactos. Los autores testan esta hipótesis en una serie de encinares (Bosques de Quercus ilex) en un gradiente de precipitación (árido→seco→sunhumedo) a lo largo del Sistema Ibérico (España). En las fotos podéis ver algunas de las zonas estudiadas.

No voy a entrar en detalle sobre como hacen el experimento, está muy bien explicado en el artículo y va más allá de las intenciones de este blog.

Los autores encuentran que dentro del gradiente, la capacidad para “convertir” la precipitación en crecimiento es mayor en las zonas más áridas, lo que indica que conforme nos movemos hacía zonas más húmedas, aunque haya más precipitación, a las plantas les resulta más difícil aprovechar la lluvia, seguramente, porque otros factores como la falta de nutrientes o la competencia por la luz entran en juego. Además, la PUE, disminuyó con la intensidad del uso de cada parcela, es decir, la vegetación en las parcelas con más presión antrópica (En este estudio deforestación por pastoreo), no eran capaces de aprovechar la precipitaciones tanto como las parcelas con menos presión antrópica. En las parcelas más degradadas hay más escorrentía y evaporación lo que hace que parte del agua que viene de la precipitación se pierda y no pueda ser usada por las plantas. En este caso la degradación produjo un descenso en el PUE de hasta el 35%.

Lo que concluyen los autores es que según el clima los bosques de carrascas responden de forma diferente a la perturbación. Las zonas subhúmedas muestran un descenso lineal en el PUE a medida que se degradan, pero este cambio no es lineal en las zonas semiáridas o secas, donde el mismo nivel de deforestación produce reducciones mayores en el PUE.

Pero ¿Por qué es diferente el comportamiento? Según los autores, en las zonas más secas entran en juego factores como la distribución espacial de la vegetación y los claros y las interacciones positivas entre plantas. Estos factores actúan como estabilizadores de los ecosistemas áridos y la degradación actúa como un factor que rompe esa estabilidad, el ecosistema aguanta y aguanta la degradación hasta que de repente colapsa, por eso la relación no es lineal (Más de talles sobre esto aquí y aquí).

Otro problema que surge es que, en estas zonas áridas, una vez superado un determinado umbral de degradación, la regeneración natural puede no ser posible. En las zonas más húmedas, si cesa la degradación, el ecosistema volverá poco a poco a su estado anterior, mientras que en las zonas más secas se quedará como está, porque se han perdido la estructura espacial y las interacciones planta-planta.

Y eso es todo, espero que os haya resultado interesante.

  1. 1Moreno de las Heras, Mariano & Bochet, Esther & Monleón, Vicente & Espigares, Tiscar & Nicolau, José & Molina, María & García-Fayos, P. (2018). Aridity Induces Nonlinear Effects of Human Disturbance on Precipitation-Use Efficiency of Iberian Woodlands. Ecosystems. 10.1007/s10021-017-0219-8.

  2. Descargar aquí: https://www.fs.usda.gov/treesearch/pubs/57097

Acerca de… que hace un biólogo en el campo

Hola,

Voy a dejar en pausa las entradas en el blog sobre restauración de canteras y carreteras. Pero seguirán más adelante por que aun nos quedan unas cuantas publicaciones interesantes que mostrar.

Me han ofrecido la oportunidad de colaborar durante unas semanas como técnico de campo en el CIDE, donde hice mi tesis doctoral. Así que voy a ir colgando aquí fotos, reflexiones y ideas sobre como avanza el trabajo.

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Pero primero un corta introducción sobre el proyecto en el que están trabajando:

Cuando un ecosistema se degrada, por que hay demasiado pastoreo, por que lo visitan demasiados senderistas, por que se cogen demasiadas setas… uno tendería a pensar que si queremos que vuelva a estar sano, a recuperar sus funciones y su aspecto anterior bastaría con parar la actividad que lo degrada. Pero al parecer, eso no es así. En ecosistemas secos, semiáridos o áridos parece que existe un umbral de degradación a partir del cual la vuelta atrás deja de ser posible de forma espontánea (un poco más sobre esto aquí).

Pero ¿Donde están esos umbrales?¿Como sabe un gestor de un parque natural qué áreas son prioritarias para restaurar por que están a punto de superar el umbral?¿Como sabe un un gobierno en que áreas puede ahorrar dinero en acciones de restauración por que serán capaces de recuperarse solas por no haber superado el umbral de degradación? ¿Cómo sabe un gestor forestal a que zonas dar prioridad para restaurar después de un incendio? Pues en eso están en el departamento de ecología del CIDE.

Durante las próximas semanas os iré contando en que consiste el trabajo de un biólogo en el campo.

Jaume.