Ecologia dels rius o llacs pirinencs

Origen, característiques i evolució dels rius

Arturo Elosegi

Encara que els llacs poden formar-se per processos molt diversos, la majoria dels rius pirinencs tenen origen glacial. En les depressions provocades per l'erosió provocada per les glaceres de l'última era de gel, on el substrat és impermeable, s'ha produït acumulació d'aigua i formació de llacs. Els rius, per tant, són joves: els majors només tenen 40.000 anys, la majoria 10.000 i els més alts encara menys. La major influència de les glaciacions en el nord dels Pirineus (no sols pel fred, sinó per les precipitacions més altes) fa que en aquest vessant els rius siguin més abundants, arribant a uns cent metres per sota. Encara que es poden trobar en qualsevol mena de litologia, les regions amb major densitat de gual (Néouville, Aran, Pallars, etc.) es localitzen principalment en zones de substrat granític, en materials durs i impermeables.

La litologia silícia i insoluble de la conca del llac imposa els seus límits a les comunitats locals. L'alcalinitat (o capacitat de tamponar el pH) de les aigües és molt baixa i el pH pot variar molt de punt per l'acció dels éssers vius com per la causa de la pluja àcida. De fet, el carbonat provinent de les calcàries és l'element principal que bomba el pH de l'aigua i ajuda a combatre les pluges àcides. A més, els ibones poden ser molt oligotròfics (amb concentracions d'aliments molt baixes), la qual cosa els porta a comunitats empobrides. Cal tenir en compte, a més, que en les altures els sòls són fins i poc desenvolupats. El sòl, a més de ser el lloc de fixació del nitrogen imprescindible per als éssers vius, és el principal acumulador de fòsfor, magnesi i altres elements, per la qual cosa a les valls de sòl prim els llacs són també pobres.

Començament de l'hivern (encara no s'ha acumulat neu). (Foto: Arturo Elosegi).

En concentrar-se els sediments de la conca en els llacs, aquests sistemes tendeixen a reblir-se: amb el pas del temps es van fent més superficials, donant lloc a zoicistas i pantans si el clima és bastant humit i fred, desapareixent finalment. En conseqüència, no hi ha llacs d'origen glacial molt antics. Per descomptat, hi ha llacs de milions d'anys en llocs on el substrat s'enfonsa (llac Baikal, grans llacs de la Vall Rift a Àfrica, etc.). ), però el seu origen és molt diferent. El rebliment dels llacs va acompanyada de canvis en les comunitats locals, en la producció del llac, etc.

Dinàmica dels rius

Malgrat el seu aspecte estàtic i suau en la zona dels rierols, al llarg de l'any presenten fases de turbulència i fort moviment d'aigua. Aquest cicle hidrodinàmic, per part seva, té una gran influència sobre els habitants del lloc. Vegem, en primer lloc, la seqüència de canvis que sofreix un gran riu al llarg de l'any.

Llac típic del circ: Ibón de Tebarray (Pirineu d'Osca). (Foto: Arturo Elosegi).

En els rius profunds, durant la primavera (juny) tot l'aigua apareix a una temperatura de 4 °C i el llac està ben barrejat, amb condicions fisicoquímiques similars en tota la columna d'aigua (en tenir la densitat més alta a 4 °C, la massa d'aigua a aquesta temperatura tendeix a enfonsar-se). A l'arribada de l'estiu, la insolació augmenta i augmenta considerablement la temperatura de l'aire. En conseqüència, la superfície de l'aigua s'escalfa, disminueix la seva densitat i comença a “surar” sobre la massa d'aigua freda inferior. A més, aquest procés serà cada vegada més ràpid, ja que com més gran sigui la diferència de temperatures, menor serà la mescla de les masses d'aigua superior i inferior.

A la fi de juliol es pot observar un gradient vertical fort de temperatura (i densitat) a una profunditat de 20-25 m: si en la part superior (en la capa denominada epilimnion) l'aigua pot aconseguir els 12 °C, en la part inferior (hipolimnion) es manté a uns 4 °C durant tot l'any. Aquest gradient es diu termoclina. A causa d'aquesta distribució, l'hipolimnion queda aïllat de l'atmosfera i les característiques d'aquestes dues masses d'aigua van canviant a poc a poc: en la capa superior es produeix un augment del plàncton, una alta concentració d'oxigen, una disminució de la concentració de nutrients, ... en la inferior, una disminució de la concentració d'oxigen els intercanvis d'oxigen.

Llac semicolmatado, molt ben visible el cinturó vegetal.

Arturo Elosegi

A la tardor (octubre a desembre) la temperatura de l'aire descendeix considerablement, per la qual cosa la superfície de l'aigua es refreda fins als 4 °C i s'enfonsa. Això, amb l'ajuda de vents forts, mescla tota la columna d'aigua i elimina la termoclina. A l'arribada de l'hivern la superfície del llac es congela, amb un gradient de temperatura invers: la superfície de l'aigua a uns 0 °C i l'aigua a menys de 4 °C. La primera conseqüència d'aquesta capa de gel, que pot aconseguir els 30-40 cm., és impedir l'acció del vent, quedant l'aigua en calma. A mesura que avança l'hivern, la capa de neu d'uns 2 m cobrirà el gel, amb el que la pèrdua de calor disminuirà, per la qual cosa el gel no serà molt espès. Als Pirineus l'hivern és bastant llarg, la qual cosa limita la producció primària (fotosíntesi), ja que la llum a penes arriba a l'aigua.

A la primavera, quan el gel es fon, la superfície de l'aigua s'escalfa fins als 4 °C, s'enfonsa i es produeix la segona mescla de l'any. El desglaç d'aquestes grans masses de neu (tenint en compte que la meitat de la precipitació anual pot caure en la neu hivernal) té un altre efecte: dilueix els aliments que ja eren bastant escassos, fent-los encara més accessibles per al plàncton. Com més neu acumuli a l'hivern, més tard es fondrà el llac, per la qual cosa menys temps tindran els éssers vius per a desenvolupar-se. En conseqüència, i la vella dita dels pagesos aquí està equivocat, es pot afirmar que en els rius l'hivern nevat seguit pels estius pobres. Amb la mescla de primavera, el llac capta l'oxigen de l'atmosfera i comença l'època de reproducció de moltes espècies.

Arturo Elosegi

Segons el cicle que hem vist fins ara, els llacs que barregen les aigües dues vegades a l'any (primavera i tardor) són diérmicos. Aquest esquema depèn, lògicament, de la forma, orientació i sobretot de la profunditat del llac. Els llacs de calendari s'escalfen més, per la qual cosa tindran una termoclina més profunda i estable, que només serà trencat per vents molt forts. En els ibones poc profunds, per contra, s'escalfa tota la columna d'aigua, no existint separació entre les dues capes, ja que les petites diferències que puguin sorgir també poden ser eliminades per ratxes de vent lleugeres. Són els anomenats llacs polimícticos, que es barregen diverses vegades al llarg de l'any.

L'evolució del rebliment dels llacs ens porta, per tant, des d'un profund llac dimictico, a un prim llac polimíctico i, finalment, a un aiguamoll en forma de carbonera. Aquesta evolució va acompanyada d'un canvi en l'estat tròfic dels rius. De fet, els aliments acumulats en el fons s'incrementen mitjançant la mescla d'aigües, de manera que els llacs polimícticos tendeixen a ser eutròfics (rics en nutrients).

Classificació dels rius

Podem classificar els rius atenent diferents criteris. Per la seva ubicació, els rius poden classificar-se en dos grups. D'una banda, els llacs circenses, de grans altituds, originats en els circuits on s'acumula abundant neu, solen ser circulars i bastant profunds. D'altra banda, les glaceres, tant per l'excessiva excavació com per la causa de la morrena davantera, donen lloc a llacs de vall de major longitud.

A partir de la morfometria del llac es poden distingir els següents tipus d'ibones:

• Grans i profunds rius ( 15 hm³, 30 m). En aquests llacs, la durada de l'aigua sol ser superior a dos anys, per la qual cosa els processos intraclavos controlen en gran manera les característiques de les aigües. Solen ser llacs diérmicos, ben oxigenats al llarg de l'any. Les seves arestes escarpades no presenten cinturons vegetals. La bentosa (comunitat del sediment), per part seva, és bastant escassa, ja que la llum no arriba fins al fons. A causa de la tendència dels aliments a acumular-se en els sediments, aquests rius són generalment oligotròfics, de color blau transparent.
• Ibones díptics més superficials (15-20 m). La il·luminació arriba fins al fons, per la qual cosa la ventosa és més abundant, destacant les algues. Són llacs de major producció i a l'hivern pot produir-se una hipòxia (escassetat d'oxigen) a causa de la descomposició de la matèria orgànica produïda a l'estiu. L'escassetat d'oxigen provoca l'empobriment de la comunitat, eliminant les espècies més sensibles.
• Ibones polimícticos. Com el seu nom indica, aquests llacs es barregen amb major freqüència a causa de la seva escassa profunditat, a causa de la influència dels vents. No es formen termoclinas i solen ser més eutròfiques. A causa de l'alta concentració d'aliments, solen contenir gran quantitat de plàncton i són de color verd.
• Els rius intermedis de la vall són proveïts per rierols de major grandària, per la qual cosa la seva renovació sol ser més ràpida, mantenint concentracions altes d'oxigen durant tot l'any. A aquests rius arriben abundants sediments argilencs, sovint en les ribes, en processos deltaics, en els quals es formen llastos i carboneres.

Copèpode Cyclops: últim graó de la cadena tròfica planctònica.

Arturo Elosegi

Per descomptat, podem trobar tots els casos intermedis d'aquests principals tipus de guals. No obstant això, mitjançant aquestes línies es vol destacar la relació existent entre la forma del llac, la dinàmica de l'aigua i el desenvolupament de la comunitat.

Comunitats d'Ibones

Com hem dit, els rius són bastant joves, ja que es van formar entre les últimes glaciacions. Com a conseqüència d'això, les comunitats d'aquests llacs són de baixa diversitat i estan constituïdes principalment per espècies cosmopolites. Existeixen altres espècies de distribució boreoalpina, que a més de l'Extrem Nord d'Europa, es distribueixen en les principals cadenes muntanyenques. A causa de l'escassetat d'aliments, a la temperatura freda, i a la brevetat del bon pantà, en aquests llacs sol haver-hi poca vida i triguen molt temps a desenvolupar-se.

Hemiptero Gerris: Presa superficial.

Arturo Elosegi

Quant al fitoplàncton, les espècies principals són els petits crisósteos i flagel·lats de distribució ampla, típics de les aigües oligotròfiques. La petita mesura suposa un avantatge en mitjans amb baixa concentració d'aliments, la qual cosa permet una major relació superfície/volum corporal. Així mateix, el flagel s'utilitza per a eliminar els microgradientes de les concentracions d'aliments que es generen en l'entorn cel·lular.

En el cas del zooplancton també predominen algunes espècies cosmopolites (de distribució àmplia) que han desenvolupat mecanismes especials per a afrontar el llarg hivern. Molts crustacis hivernen en el seu naixement com a adults (p.e. Copèpodes de cyclops) o amb ous en forma de resistència (p.e. de Daphnia). La major part de les espècies es concentren en el desglaç, per la qual cosa a la fi d'estiu es produeix la major biomassa del zooplancton, que pot ser 20 vegades major que la del fitoplàncton. A causa de l'absència de peixos planctofagos als Pirineus, el crustaci Cyclops abans esmentat és el principal depredador de la cadena tròfica del plàncton.

Quant a la vegetació, els macrófitos no apareixen en guals superiors als 2.400 m, ja que l'estiu és massa curt. En aquests llacs predominen les molses, aconseguint una profunditat de 30 m. En els llacs més baixos i temperats es formen cinturons de vegetació, en els quals les diferents espècies vegetals presenten una tolerància d'immersió i unes necessitats d'il·luminació diferents. Des de fora cap a dins, trobarem primer als ciberperáceos i juncteros (joncs): Carex nigra, Juncus filiformis, o Eriophorum angustifolium, a vegades amb Parnassia palustris i Pinguicula vulgaris.

El tritó pirinenc ( Euproctus asper ) necessita aigües fredes i ben oxigenades. (Foto: Arturo Elosegi).

En els casos en els quals el sediment argilenc ja està present, predominen les molses del gènere Sphagnum, formant camps de cultiu. En els següents cinturons tenim plantes submergides: En profunditats d'uns pocs centímetres de Carex rostrata i Menyanthes trifoliata, Isoetes lacustris, Subularia aquatica i Ranunculus aquatilis 2 m, Potamogeton, Ranunculus trichophyllus o Miriophillum alternifolium 4 m, mentre que per sota dels 5 m de profunditat es troba la Cimicobacteria Nitanosteofis.

Aquesta última alga té un paper especial en els llacs, ja que té la capacitat de fixar N 2, enriquint així el llac en els aliments. Com ja s'ha esmentat, en la majoria dels rius l'alcalinitat i la concentració de carbonat càlcic és molt baixa. En conseqüència, el carboni és un limitador de la fotosíntesi. Per a contrarestar-ho, les plantes dels llacs freds han desenvolupat mecanismes com la presa de CO 2 d'arrels o el metabolisme àcid dels crasuláceos.

Entre els macroinvertebrados bentònics, abunden els cnidarios del gènere Hydra. També el marasquillo Lymnaea o el bivalve Pisidium que s'alimenten d'algues, encara que aquests mol·luscos, per a formar la petxina, presenten problemes freqüents a causa de l'escassetat de carbonat càlcic de les aigües. En els fons argilencs pot haver-hi anòxia, on predominen els oligoquetos vermells Tubifex, amb una alta concentració d'hemoglobina, i les larves dels mosquits Chironomus. Entre els invertebrats destaquen els coleòpters del gènere Dytiscus.

El txantxikua ( Alystes obstetricans ) és un amfibi que pot arribar a altituds molt altes. Com es veu en la imatge, el mascle pren a la seva esquena la cura dels ous. (Foto: Arturo Elosegi).

Aquests són excel·lents nedadors capaços d'atrapar als invertebrats, fins i tot als mugrons, a través de les seves temibles mandíbules. Per a respirar, els ditiscidos tenen un curiós sistema: formen una bombolla d'aire en el cul, d'on obtenen l'oxigen que necessiten. La bombolla, a més, funciona en forma de pulmó i pren oxigen de l'entorn de manera contínua alliberant CO 2. Hi ha altres depredadors en els ibones com els planarios, les larves de txitxiburduntzi o els hemípteros del gènere Notonecta.

També per part dels vertebrats, els rius són bastant pobres, amb només dues espècies de peixos autòctones: la truita comuna ( Salm trutta fario ) i l'escala ( Phoxinus phoxinus ). Les poblacions d'aquests peixos són escasses, ja que la producció d'invertebrats bentònics que serveixen d'aliment no és alta. A més, triguen molt a desenvolupar-se (a causa de la baixa temperatura) i no solen ser grans. Existeixen altres dues espècies de peixos introduïdes per l'home: la truita arquejo-iris ( Salm gardneri ) i Salveinus fontinalis .

Quant als amfibis, existeixen dues espècies d'urodelos als Pirineus. El tritó pàl·lid ( Triturus helveticus ) és una espècie vikuista d'àmplia distribució i baixa exigència. Habita en la major part dels ibones i basses petites i escorces d'uns 2.200 m., on posa els seus ous en la seva vegetació. El tritó pirinenc ( Euproctus asper ), per part seva, és una espècie endèmica i goimeniana que demanda aigües altament oxigenades, per la qual cosa només apareix en rierols ràpids o en rius alts i freds, pegant els ous a la pedra.

El cnidario Hydra sol ser abundant entre la vegetació de fons dels llacs.

Arturo Elosegi

Entre els amuros apareixen la granota vermella ( Granota temporària ) i el broqueta ( Alytes obstetricans ) en els ibones. Aquesta última espècie pot elevar-se a una altura molt elevada per a fresar, la qual cosa fa que les copes triguin molt temps a desenvolupar-se. De fet, s'han trobat copes de càries amb més de vint anys d'antiguitat, que semblen no haver pogut obtenir suficient energia per a metamorfosi en llacs tan pobres.

La influència humana en els ibones

La influència humana als Pirineus ha estat ancestral i els rius han sofert inevitablement modificacions. Recordem que els llacs reflecteixen les condicions de la seva conca. La ramaderia ha provocat la desforestació de diverses valls amb la consegüent erosió. Això suposaria, probablement, un augment del rebliment dels llacs i, com es pot apreciar en alguns petits rius, també una eutrofització, afavorida pel bestiar.

A principis de primavera el gel encara es fon.

Arturo Elosegi

Un altre tipus d'afecció més modern és la contaminació atmosfèrica. Se sap que la pluja s'ha acidificat amb la utilització de combustibles fòssils i que en molts llocs (sobretot a Escandinàvia) els llacs han quedat completament àcids i morts, encara que semblin nets. Al Pirineu no s'ha posat l'accent de moment, però els investigadors temen el futur, ja que el substrat insoluble i àcid de diverses regions fa que molts rius tinguin molt poca capacitat per a resistir la pluja àcida. En les proximitats de diversos refugis de muntanya, estacions d'esquí i balnearis, també s'ha produït un augment de la contaminació a causa de l'acumulació d'escombraries i a l'abundància d'algues.

No obstant això, la major influència humana sobre els ibones s'ha produït mitjançant la construcció de preses i sistemes hidroelèctrics. Pel fet que el nivell d'aigua del riu presa és variable, s'evita l'aparició d'un cinturó de vegetació de ribera. A més, es barregen les aigües de diversos llacs, eliminant les comunitats locals. En l'actualitat existeixen pocs rius sense explotar per a obtenir corrent elèctric i els existents corren el risc de fer-lo per la mateixa via.

No podem oblidar que els rius són ecosistemes molt fràgils i que en els sistemes aquàtics en zones més temperades, una sèrie d'accions sostenibles poden resultar molt perjudicials per als mitjans muntanyencs. Seria necessari mantenir, almenys, els llacs de les zones protegides si deixem aquests ecosistemes a les generacions futures.