Maite Arroita Azkarate Biologiako doktorea / EHUko ikertzaile eta irakaslea

“Argia eta ur-emariaren egonkortasuna dira ibaien ekoizpena gehien baldintzatzen dutenak”

2022/02/25 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

Maite Arroita Azkarate zientzialariak ibaien metabolismoa ikertzen du. Ibaien “bihotz-taupada” ere esaten dio, eta ekosistemek nola arnasten duten jakiteko baliatzen du. Izan ere, lurreko ekosistemak sailkatzeko irizpide argiak badaude ere, ez da gauza bera gertatzen ibai-ekosistemetan, eta hori ebaztea du helburu. Ibai-ekosistemen metabolismoa baldintzatzen duten faktore nagusiak identifikatu ditu Arroitak bere azken ikerketan, AEBko ikertzaileekin elkarlanean. Ibaiak hobeto ezagutzeko eta kudeatzeko aukera emango du ikerketak.

Arg. Maite Arroita

Hasteko, zer da ibaien metabolismoa?

Ekosistema baten metabolismoak ekosistema horretan bizi diren organismo guztien jarduera biologikoa barneratzen du. Prozesu asko dira, baina bi nagusitan laburbildu daitezke: ekoizpen primarioa ­­–fotosintesiaz zenbat eguzki-energia finkatzen den eta zenbat materia organiko sortzen den– eta arnasketa –zenbat materia organiko kontsumitzen den–. Beraz, ibaien metabolismoak esaten digu zer-nolako energia-fluxu dagoen. Hori garrantzitsua da, azken finean, ibaietako bizitzaren eta sare trofikoen euskarria baita energia-fluxu hori.

Ibaietako ekoizle nagusiak algak izaten dira: batik bat alga bentonikoak, substratuen gainazalean hazten direnak, baina baita alga planktonikoak ere. Briofitoak ere (goroldioak). Eta, ibai batzuetan, makrofitoak ere izaten dira, uretako landareak: uretako urrebotoiak, dilistak, nenufarrak (flotatzen ala sustraituta egoten direnak)…

Zuen ikerketaren helburua izan da ibaietako metabolismoa hobeto ezagutu eta gabezia bat gainditzea, ezta?

Kontua da lurreko ekosistemetan oso ondo ezagutzen dela metabolismo hori, ekoizpenaren eta arnasketaren magnitudea. Ondo ezagutzen da ekosistema horien urtarokotasuna ere; alegia, urtaroaren arabera nola aldatzen den ekoizpena. Eta ezagutzen dira metabolismoa eta urtarokotasuna baldintzatzen dituzten faktoreak ere: batetik, tenperatura da gakoa, eta, bestetik, ur-eskuragarritasuna edo prezipitazioa. Bi faktore horiek dira landare-komunitatearen ezaugarriak eta fisionomia baldintzatzen dituztenak, nagusiki. Beraz, bi faktore horiek ezagututa, lurreko ekosistemenetan azaltzen diren biomak bereiz ditzakegu: tenperaturaren eta ur-emariaren arabera, badakigu desertu bat izango den, baso tropikal bat, tundra… Eta, horren arabera, badakigu, gutxi gorabehera, zer-nolako landareak egongo diren, noiz ekoitziko duten gehien eta zenbat; eta, horren arabera, aurreikus dezakegu zer animalia-mota bizi diren bioma horietan.

Arazoa da ibaietan ez dela horrelako sailkapenik egin. Datuak falta dira antzeko zerbait egin ahal izateko. Eta gure ikerketan ikusi dugu ibaien metabolismoa baldintzatzen duten faktoreak ez direla lurreko ekosistemen metabolismoa baldintzatzen duten berak. Oso desberdinak dira, eta ez genituen ezagutzen. Hau zehaztea gakoa da ibaiak sakontasunez ezagutu eta ondo kudeatu ahal izateko.

Zer faktore identifikatu dituzue?

Ikusi duguna da ibaien ekoizpen primarioa baldintzatzen duten faktore nagusiak direla argia eta ur-emariaren egonkortasuna. Ez hainbeste prezipitazio edo ur-kantitate totala, lurrean bezala, baizik eta ibaiaren ur-kantitatea egonkor mantentzen ote den.

Hori zehazteko, aztertu dugu zein den ibaien metabolismoaren urtarokotasuna, datu-base handi bat baliatuta; zenbatekoak diren ekoizpen eta arnasketa maximoak, eta noiz gertatzen diren. Eta konparatu ditugu lurreko ekosistemetako datuekin. Emaitzek erakutsi dute, lurreko ekosistemekin alderatuta, metabolismo askoz ere txikiagoa dutela ibaiek. Lurreko ekosistemek badute hazkunde-sasoi handi bat –uda–, eta sasoi horretan biomasa metatu egiten da, ekoizpena kontsumoa baino handiagoa delako. Ibaietan ez da antzekorik ikusi. Ez da ikusten ekoizpen-gorakada nabarmen bat: gehienetan, gorakada txiki bat ikusten da udaberrian-udaran, urte-hasieran ere ikusten da bestetan… Arnasketaren kasuan ere piko asko udazkenean. Baina ez da ikusi urtarokotasun garbi bat.

Eta ikusi dugu ibaietan, lurrean ez bezala, kontsumoa ekoizpena baino handiagoa dela. Horrek esan nahi du ibaiak ekosistema heterotrofoak direla, urte osoan zehar, gainera. Beraz, ekosistema horiek sostengatzeko beharrezkoa da kanpotik iristen zaien materia organikoa. Gure ibaietan, ibar-basoetatik iristen zaie.

Nola lotzen da hori argiarekin eta ur-emariaren egonkortasunarekin?

Argia eta emarien egonkortasuna dira fotosintesia baldintzatzen duten faktore nagusiak. Eta, kontsumo edo arnasketaren kasuan, fotosintesi-tasa bera eta emarien egonkortasuna. Ibaien ekoizpen primarioan, fotosintesia da prozesu nagusia; eguzki-energiaren finkapena alegia. Eta, eguzki-energiarik ez badago, fotosintesirik ere ez dago.

Argiaren eskuragarritasuna oso aldakorra da ibai-ekosistemetan. Aldatzen da latitudearekin, topografiarekin, ibar-basoaren estaldurarekin eta baita eguraldiarekin ere. Are gehiago, uraren uhertasunaren araberakoa ere bada. Ikusi dugu ibai argitsuenek lau aldiz ekoizpen handiagoa izaten dutela ilunagoak direnek baino. Argietan, gainera, ekoizpen-maximoak udaran gertatzen dira, eta ilunenetan, berriz, udaberrian. Izan ere, argi gutxi jasotzen duten ibaietan eragin handia du udan hazten den ibar-basoak. Hostoak atera ahala, argi gutxiago iristen da ibaietara, eta ekoizpen primarioa mugatzen du.

Eta emariaren kasuan, gertatzen dena da ibaietan oso maiz gertatzen direla emari torrentzialak edo uholdeak bezalako asaldurak. Egia da maila desberdinetako asaldurak izan daitezkeela: batzuetan, ekaitz baten ondoren, uhertasuna handitzen da eta argi-eskuragarritasuna mugatzen du, eta ondorioz, baita fotosintesia ere; baina uholde handiagoek, sedimentuak ere mugitzen dituztenek, sedimentuekin batera bizidunak ere mugitzen dituzte. Hala, asko mugatzen dute ibaietan hazten den biomasa, ia bizidun guztiak ibaian behera eramaten dituztelako. Nolabait, sisteman reset egiten da. Beraz, ikusi dugu ibai egonkorrenetan ekoizpena izaten dela emari oso aldakorra dutenena baino hiru aldiz handiagoa.

Arg. Pxhere

Zuen emaitzek lagunduko al dute, dagoen gabeziari erantzun, eta ibai-ekosistemak sailkatzen?

Lurreko ekosistemetan erabiltzen den moduko sailkapen bat diseinatzea handinahi samarra izan daiteke, baina pistaren bat eman du. Emariaren kasuan, adibidez, badaude elurteen arabera funtzionatzen duten ibaiak: elurra urtzen denean egoten da gorakada, eta gero egonkorragoak dira. Gure latitudeetan ohikoagoak dira piko txikiak edozein unetan izaten dituzten ibaiak, euria edozein momentutan egin dezakeelako. Badira ibai mediterraneoak ere, neguan emari handia jasotzen dutenak, baina udan oso lehorrak direnak. Eta abar. Beraz, emariaren araberako sailkapen bat egin zitekeen.

Argiaren kasuan zailagoa da, faktore pila batek eragiten baitiote. Latitudearen arabera egin zitekeen nolabaiteko sailkapena, baina topografiak ere asko eragiten dio. Ez da gauza bera arroila baten barruan dagoen ibai bat, edo inolako oztopo topografikorik ez duena. Edo ibai txikiek ere normalean argi gutxiago jasotzen dute, ibar-basoaren eragin handiagoa dutelako. Orduan, zentzu horretan, argiaren menpeko sailkapena egitea oso zaila izango litzateke. Beraz, lurreko ekosistemek duten bezalako bioma-mapa egitea zaila litzateke, baina lehenengo urratsak emateko balio lezake. Esaterako, ibaiak jasotzen duen argia eta duen hidrologia ezagututa, ibai horretako energia-fluxuen magnitudea eta urtarokotasuna aurresaten lagunduko du; zenbat eta noiz ekoitziko/arnastuko den.

Zerk baldintzatu du orain arte ibai-ekosistementzat sailkapen eraginkorrik ez egotea?

Nik uste dut teknologia-kontu bat izan dela, datu-falta. Ibaietako ekoizle primarioak alga bentonikoak dira, substratuetan itsatsita dauden alga oso txikiak. Asaldurak etengabe gertatzen dira hor, eta biomasaren jarraipena egitea oso zaila da. Horregatik, ibaien metabolismoa uraren oxigeno-kontzentraziotik estimatzen da, fotosintesiak eta arnasketak zuzenean eragiten baitiote disolbatuta dagoen oxigeno kontzentrazioari. Hori aspalditik neurtzen da, baina neurketa puntualak edo egun gutxiko esperimentuak egiten dira. Urtarokotasuna neurtzeko urte osoko datuak behar dira, eta gainera, maiztasun handikoak. Adibidez, 10 minututik behin hartzen direnak.

Azken hamarkadan ohikoagoak bihurtu dira neurketa luzeak, uraren kalitateaz kezkatuta jarraipen-sareak martxan jarri zirenetik. Azken bi urteotan, AEBko lankideekin egindako proiektu honetan, ahalegin handia egin da jarraipen-sare horietako oxigeno-datuak neurtzeko eta datu horietatik abiatuta metabolismoa erauzteko.

Eta emaitza hauek ibaien kudeaketan eraginik izan dezakete?

Bueno, gure helburua gehiago zen patroi nagusiak identifikatzea, horrek lagunduko baitu faktore horien arabera aurreikusten biomasa hori noiz sortuko den eta zenbat sortuko den. Eta horren arabera, zer bizidun mota egongo diren ibai horretan. Nolabait, ibaien urtarokotasuna eta ekoizpenaren magnitudea ulertzeak lagunduko digu jakiten nor biziko den hor.

Baina egia da klima-larrialdiaren edo aldaketa globalaren testuinguruan ere inplikazioak izan ditzakeela, tenperatura igotzen aritzeaz gain, prezipitazioak ere asko aldatzen ari baitira: uda oso lehorrak, eta uholdeak beste urtarotan… Aldakortasun horrek gehiagora egingo balu, gerta daiteke ibaietako ekoizpena mugatzea eta ibaietako biomasa murriztea. Izan ere, energia-fluxua txikitzeak sare trofikoari eragingo lioke. Energia gutxiago sartzen bada, garapen gutxiago egongo da. Eta horrek biodibertsitateari eragin diezaioke. Horrela, ezinbestekoa da euri-erauntsien ondorioak arintzen saiatzea, lurzoru iragazkorrak eta egoera ekologiko onean dauden ibar-basoak mantenduz.

Gai honi buruzko eduki gehiago

Elhuyarrek garatutako teknologia