“La luz y la estabilidad del caudal son los factores que más condicionan la producción de los ríos”
La científica Maite Arroita Azkarate investiga el metabolismo de los ríos. También llamado “latido cardiaco” de los ríos, lo utiliza para conocer cómo respiran los ecosistemas. De hecho, aunque existen criterios claros para la clasificación de los ecosistemas terrestres, no ocurre lo mismo con los ecosistemas fluviales, y su objetivo es resolverlo. Arroita ha identificado en su último estudio, en colaboración con investigadores de EEUU, los principales factores que condicionan el metabolismo de los ecosistemas fluviales. La investigación permitirá un mejor conocimiento y gestión de los ríos.
Para empezar, ¿qué es el metabolismo de los ríos?
El metabolismo de un ecosistema abarca la actividad biológica de todos los organismos que habitan en él. Son muchos los procesos, pero se pueden resumir en dos grandes: la producción primaria ---mediante la fotosíntesis, cuanta energía solar se consolida y la cantidad de materia orgánica que se produce, y la respiración –cuánta materia orgánica se consume–. Por tanto, el metabolismo de los ríos nos dice qué tipo de flujo de energía existe. Esto es importante, en definitiva, porque este flujo de energía es el soporte de la vida en los ríos y de las redes tróficas.
Los principales productores fluviales son las algas bentónicas, que crecen sobre la superficie de los sustratos, pero también las planctónicas. Briofitos (musgos). Y en algunos ríos también hay macrófitos, plantas acuáticas: rebotones de agua, lentejas, nenúfares (flotando o arraigados)…
El objetivo de vuestra investigación ha sido conocer mejor el metabolismo de los ríos y superar una carencia, ¿no?
El problema es que en los ecosistemas terrestres se conoce muy bien este metabolismo, la magnitud de la producción y la respiración. También se conoce la estacionalidad de estos ecosistemas, es decir, cómo cambia la producción según la época del año. También se conocen los factores que condicionan el metabolismo y la estacionalidad: por un lado, la temperatura es la clave y, por otro, la disponibilidad de agua o la precipitación. Estos dos factores son fundamentalmente los que condicionan las características y la fisionomía de la comunidad. Por lo tanto, conocidos estos dos factores, podemos diferenciar los biomas que aparecen en los ecosistemas terrestres: en función de la temperatura y el caudal de agua sabemos si va a ser un desierto, un bosque tropical, la tundra… Y en base a ello sabemos, aproximadamente, qué tipo de vegetación va a haber, cuándo van a producir y cuánto; y en función de ello, podemos prever qué tipo de biomas viven en ellos.
El problema es que en los ríos no se ha realizado esta clasificación. Faltan datos para poder hacer algo similar. Y en nuestra investigación hemos visto que los factores que condicionan el metabolismo de los ríos no son los mismos que condicionan el metabolismo de los ecosistemas terrestres. Son muy diferentes y no las conocíamos. Su determinación es clave para un conocimiento profundo y una buena gestión de los ríos.
¿Qué factores habéis identificado?
Hemos visto que la luz y la estabilidad del caudal son los principales factores que condicionan la producción primaria de los ríos. No tanto la precipitación o cantidad total de agua, como en la tierra, sino si la cantidad de agua del río se mantiene estable.
Para su determinación, se ha estudiado la estacionalidad del metabolismo de los ríos a través de una gran base de datos, las producciones y respiraciones máximas y cuándo se producen. Y los hemos comparado con los datos de los ecosistemas terrestres. Los resultados muestran un metabolismo mucho menor en comparación con los ecosistemas terrestres. Cuando los ecosistemas terrestres tienen una época fuerte –verano–, la biomasa se acumula porque la producción es mayor que el consumo. En los ríos no se ha observado nada similar. No se aprecia un aumento significativo: en la mayoría de los casos se observa un ligero repunte en primavera-verano, otras veces se observa a principios de año… En el caso de la respiración, también hay muchos picos en otoño. Pero no se ha visto una clara estacionalidad.
Y hemos visto que en los ríos, a diferencia del suelo, el consumo es mayor que la producción. Esto significa que los ríos son ecosistemas heterótrofos a lo largo de todo el año. Por tanto, para sostener estos ecosistemas es necesaria la materia orgánica que les llega de fuera. En nuestros ríos les llega por los bosques de ribera.
¿Cómo se relaciona esto con la luz y la estabilidad del caudal?
La luz y la estabilidad de los caudales son los principales factores que condicionan la fotosíntesis. Y en el caso del consumo o respiración, la misma tasa de fotosíntesis y la estabilidad de los caudales. En la producción primaria de los ríos, el proceso principal es la fotosíntesis, la fijación de la energía solar. Y si no hay energía solar, tampoco hay fotosíntesis.
La disponibilidad de luz es muy variable en los ecosistemas fluviales. Varía con la latitud, la topografía, la cobertura del bosque de ribera y también con el tiempo. Incluso depende de la turbidez del agua. Hemos visto que los ríos más luminosos tienen cuatro veces más producción que los más oscuros. En las luces, además, los máximos se producen en verano y en las oscuras en primavera. De hecho, en los ríos poco iluminados tiene gran influencia el bosque de ribera que crece en verano. A medida que salen las hojas, menos luz llega a los ríos y limita la producción primaria.
Y en el caso del caudal, lo que ocurre es que en los ríos son muy frecuentes alteraciones como caudales torrenciales o inundaciones. Es cierto que puede haber alteraciones a distintos niveles: a veces, tras una tormenta, aumenta la turbidez y limita la disponibilidad de luz y, por tanto, la fotosíntesis; pero las inundaciones más intensas, que también mueven los sedimentos, también mueven los seres vivos junto con los sedimentos. Así, la biomasa que crece en los ríos es muy limitada, ya que casi todos los seres vivos son arrastrados por el río. De alguna manera, en el sistema se hace reset. Por lo tanto, se observa que en los ríos más estables la producción es tres veces mayor que en los de caudal muy variable.
¿Vuestros resultados ayudarán a dar respuesta a la carencia existente y a clasificar los ecosistemas fluviales?
El diseño de una clasificación como la utilizada en los ecosistemas terrestres puede ser bastante ambicioso, pero ha dado alguna pista. En el caso del caudal, por ejemplo, hay ríos que funcionan en función de las nevadas: el ascenso se produce cuando la nieve se derrite y luego son más estables. En nuestras latitudes son más frecuentes los ríos que tienen pequeños picos en cualquier momento, ya que pueden llover en cualquier momento. Hay ríos mediterráneos, con gran caudal invernal, pero muy secos en verano. Etc. Por lo tanto, se podría hacer una clasificación en función del caudal.
En el caso de la luz es más difícil, ya que se ve afectado por un montón de factores. En función de la latitud se podía hacer una cierta clasificación, pero la topografía también le afecta mucho. No es lo mismo un río dentro de un cañón, que no tiene ningún obstáculo topográfico. O incluso los ríos pequeños reciben normalmente menos luz, debido a la mayor influencia del bosque de ribera. Entonces, en ese sentido, sería muy difícil hacer una clasificación bajo la luz. Por lo tanto, sería difícil elaborar un mapa de biomas como el que tienen los ecosistemas terrestres, pero podría servir para dar los primeros pasos. Por ejemplo, conociendo la luz que recibe el río y su hidrología, ayudará a predecir la magnitud y estacionalidad de los flujos energéticos de ese río; cuanto y cuándo se producirá/respirará.
¿Qué ha condicionado la inexistencia de clasificaciones efectivas para los ecosistemas fluviales hasta el momento?
Yo creo que ha sido una cuestión tecnológica, una falta de datos. Los productores primarios de los ríos son algas bentónicas, algas muy pequeñas adheridas a sustratos. Las alteraciones son constantes y el seguimiento de la biomasa es muy difícil. Por ello, el metabolismo de los ríos se estima a partir de la concentración de oxígeno del agua, ya que la fotosíntesis y la respiración afectan directamente a la concentración de oxígeno disuelta. Esto se mide desde hace tiempo, pero se realizan mediciones puntuales o experimentos de pocos días. Para medir la estacionalidad se necesitan datos anuales completos y, además, con alta frecuencia. Por ejemplo, los que se toman cada 10 minutos.
En la última década se han hecho más frecuentes las mediciones largas preocupadas por la calidad del agua desde la puesta en marcha de las redes. En este proyecto, realizado en los dos últimos años con compañeros de EEUU, se ha realizado un gran esfuerzo para medir los datos de oxígeno de estas redes y extraer el metabolismo a partir de esos datos.
¿Y estos resultados pueden afectar a la gestión de los ríos?
Bueno, nuestro objetivo era más identificar los patrones principales, lo que permitirá predecir en función de estos factores cuándo y cuánto se producirá dicha biomasa. Y en función de ello, qué tipo de vida habrá en ese río. De alguna manera, comprender la estacionalidad de los ríos y la magnitud de la producción nos ayudará a saber quién vivirá allí.
Pero es cierto que en el contexto de una emergencia o cambio global también puede tener implicaciones, ya que además de aumentar la temperatura, las precipitaciones están cambiando mucho: veranos muy secos, inundaciones en otras estaciones… Si esa variabilidad aumenta, puede haber una limitación de la producción fluvial y una disminución de la biomasa fluvial. La disminución del flujo de energía afectaría a la red trófica. Si se introduce menos energía, habrá menos desarrollo. Esto puede afectar a la biodiversidad. Así, es imprescindible tratar de paliar los efectos de las avenidas de lluvia, manteniendo suelos permeables y bosques de ribera en buen estado ecológico.
Buletina
Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian