Una tesis de la UMU revela la biodiversidad de los cursos de agua salina

Como te contábamos hace un par de meses Paula Arribas, licenciada en Ciencias Ambientales y doctora por la Universidad de Murcia, arrojaba luz con su tesis doctoral acerca de los ríos y arroyos salinos, que son probablemente los ecosistemas más interesantes por la rareza y singularidad de sus comunidades biológicas pero, a la vez, los más desconocidos y menos valorados.

Su elevado contenido en sales, que actúan como sustancias tóxicas, limita el número de especies que son capaces de colonizar y habitar en estos medios, de manera que presentan una menor riqueza de especies que sus 'hermanos' de agua dulce que, además, disminuye conforme aumenta la salinidad.

Distintos estudios desarrollados dentro del grupo de investigación de Ecología Acuática de la Universidad de Murcia han alertado de la situación «chocante» que se da en el sureste, donde a pesar del valor natural de los ríos salinos, con numerosos endemismos e iberoafricanismos, no están recogidos de forma general dentro de ninguna figura de protección medioambiental y son zonas muy poco valoradas por la sociedad, que simplemente las consideran 'secarrales'.

Para aportar más información sobre la diversidad de estos ecosistemas olvidados, Paula Arribas, que en la actualidad es investigadora en el Museo de Historia Natural de Londres, centró su tesis doctoral en los coleópteros acuáticos que viven en los sistemas salinos del Mediterráneo, al tratarse de uno de los pocos órdenes de insectos que cuentan con especies capaces de resistir los diferentes niveles de salinidad de estos hábitats.

El trabajo obtuvo recientemente el segundo premio de la Federación Europea de Limnología (European Federation for Freshwater Sciences). Con el título 'Ecología evolutiva, biogeografía y conservación de los coleópteros acuáticos en ecosistemas salinos' y dirigida por los profesores del Departamento de Ecología e Hidrología Andrés Millán, Josefa Velasco y Pedro Abellán, la tesis fue defendida en la Universidad de Murcia en 2013, año en el que también fue galardonada por la Asociación Ibérica de Limnología.

Los ríos y arroyos salinos del Mediterráneo contienen las sales de forma natural, ya sea por la presencia de algunos tipos de litologías en sus cuencas (cuentan con evaporitas, rocas que surgen por la evaporación de las aguas salinas) y, en otros casos, por los aportes del mar. En consecuencia, poseen un nivel de estrés natural muy alto, con concentraciones que van desde los tres gramos de sal por litro de agua, hasta valores que multiplican por seis la salinidad del mar (200 gramos por litro).

Rarezas ecosistémicas

Estos ecosistemas son raros en la región Paleártica occidental (Europa, norte de África y Asia occidental), donde se distribuyen de manera muy fragmentada, lo que ha favorecido la evolución de las especies de forma aislada. En la Región de Murcia, están presentes, por ejemplo, en partes del río Chícamo (Abanilla), Rambla de Librilla, Rambla del Moro y Agua Amarga (Cieza), en las Salinas de Sangonera o en el paisaje protegido Humedal de Ajauque y Rambla Salada (Fortuna). En el resto del Sureste también se encuentran en Almería y en las cuencas del Guadalquivir y del Júcar, además de en otras partes de Europa, como Sicilia y el sur de Italia.

Uno de los principales motivos para estudiar los ríos y arroyos salinos, apunta Arribas, es que varios trabajos de sus antiguos colegas de grupo de investigación de la UMU los han señalado como uno de los ecosistemas acuáticos más amenazados del continente, dado que en las últimas décadas han sufrido un importante declive como consecuencia de los rápidos cambios en los usos del suelo, la sobreexplotación, la contaminación y la degradación de sus hábitats. La agricultura es la actividad que ejerce mayor presión, causando impactos en la hidrología natural y en los niveles naturales de salinidad y nutrientes de los ríos.

La transformación paulatina de los cultivos de secano diversificados, que tienen cada vez menos valor comercial, a monocultivos intensivos de regadío en zonas adyacentes a los ríos salinos ha generado un aumento de la entrada de agua dulce y nutrientes a estos cauces, como ha ocurrido en la Rambla de la Parra, tributaria del río Chícamo -en la cuenca Abanilla-Fortuna-, lo que da lugar a una disminución gradual de la salinidad natural y a un aumento de la eutrofización del agua. El cambio climático, con el aumento de las temperaturas y la disminución de precipitaciones en las áreas mediterráneas, también ocasionará en los ambientes salinos una importante reducción del hábitat disponible para muchas especies. «En definitiva, la tendencia es ir hacia ríos salinos más cálidos y dulcificados y, por lo tanto, a la desaparición de las especies salinas más especializadas», expone la investigadora.

Tierra de endemismos

Estudios recientes sobre algunos de los organismos capaces de ocupar estos ambientes de la región mediterránea muestran que existe un alto grado de «especialización, endemicidad y diversidad genética», como consecuencia de los procesos complejos originados por la singularidad de estos hábitats. Arribas explica que poseen unas comunidades que, en general, son «poco diversas», en el sentido de que hay un escaso número de especies, aunque son en una alta proporción endémicas y están adaptadas y especializadas a vivir en estas condiciones totalmente inaccesibles para la mayor parte de especies acuáticas.

La adaptación al elevado estrés ambiental de los ríos salinos supone una importante ventaja ecológica y evolutiva que les permite ocupar ambientes infrautilizados por otros organismos, con menor competencia y depredación de la existente en medios con comunidades más diversas, como los ríos de agua dulce.

Los principales habitantes de estos ecosistemas son invertebrados, puesto que prácticamente ningún vertebrado está preparado para sobrevivir en estas condiciones de salinidad. Así, dentro de los primeros, además de los coleópteros, las otras especies más representativas de los ríos salinos son los dípteros (moscas y mosquitos) y los hemípteros (chinches). En lo que respecta a los vertebrados, entre las pocas especies que pueden vivir en estos ambientes destaca la presencia puntual de peces endémicos ibéricos, el fartet y el salinete, y de algunas aves como la cigüeñela, la avoceta y el chorlitejo chico.

La elección de los coleópteros para la tesis -justifica la investigadora- se debe a que, dada su alta diversidad y especialización, sirven como modelo para estudiar no solo cuestiones relacionadas con la ecología de estos ecosistemas acuáticos, sino también otras cuestiones más transversales sobre evolución y adaptación a los ambientes estresantes, así como para obtener datos que permitan establecer medidas para su conservación.

Ambientes olvidados

A pesar del enorme interés de estos ambientes, Paula Arribas lamenta que existan tantas carencias de conocimiento sobre su biodiversidad acuática, principalmente en relación con los patrones biogeográficos y los procesos evolutivos en los linajes que los habitan. En el sureste ibérico y en otras zonas del Mediterráneo, uno de los principales impactos que sufren estos espacios es que se no se les ha dado ningún tipo de valor, al considerarse zonas poco provechosas, «puesto que todo lo que va asociado a la sal no es productivo a nivel agrícola, ni ganadero, además de la aparente baja diversidad que se presupone», indica.

La tesis cuenta con cinco capítulos, que se corresponden a artículos de investigación (cuatro ya publicados y uno en vías de hacerlo). El principal propósito es cubrir la falta de información que existe sobre los ecosistemas salinos continentales y poner en valor la singularidad de «unos organismos especializados y unos sistemas estresantes, lo que permitirá mejorar la gestión y conservación de la biodiversidad acuática. Conocer para proteger» es la clave que destaca la investigadora. «Conocer, entender y poner en valor la diversidad y singularidad del sureste ibérico es la base para proteger el legado biológico e histórico de la sal en la Región», explica.

La tesis incluye experimentos de ecofisiología (cómo influye el medio ambiente en los organismos) para comprobar la tolerancia de estos insectos a las temperaturas elevadas, así como a los distintos grados de salinidad. También se analizó el ADN de los coleópteros para estudiar las relaciones de parentesco entre las diferentes especies de los ríos salinos y cuencas.

Igualmente, se emplearon modelos ecológicos para examinar si las especies de la Península Ibérica y de Marruecos ocupan diferentes nichos climáticos (las condiciones en las que la especie puede sobrevivir y reproducirse) y también para predecir cambios en su distribución en el futuro. «El reto es ver si se puede proyectar, inferir o predecir cómo el cambio climático afectará a las distribuciones de estas especies», resalta.

Resistencia a la sequía

Los resultados muestran que la adaptación a estos ecosistemas parece haber ocurrido «múltiples veces», es decir, que no se produjo una única colonización de los ambientes salinos y, posteriormente, la especiación o formación de nuevas especies en ellos, sino que se trata de un proceso más complejo en el que distintos grupos colonizaron de manera independiente estos sistemas y han desarrollado de manera paralela todo un arsenal de mecanismos para vivir en las condiciones tóxicas de los ríos salinos. Dicha especialización, sin embargo, se trataría de un «callejón sin salida evolutivo», pues dentro de los grupos de especies adaptadas a la sal parece que no hay ningún caso de reversión a las aguas dulces.

Además, los «saltos» desde ambientes de agua dulce hacia los ambientes salinos coinciden temporalmente con periodos en los que se han producido aridificaciones globales en el planeta. Esto significa que la tolerancia a la salinidad podría estar relacionada con el desarrollo de mecanismos para resistir la sequía.

Arribas destaca que esta línea de investigación es interesante porque, a raíz del cambio climático, uno de los principales impactos es la subida de los termómetros y la escasez de lluvias, de modo que se incrementará la aridez y el grado de salinidad de la mayor parte de ecosistemas. «La posibilidad de entender cómo funciona la correlación entre los mecanismos de tolerancia a la aridificación y a la salinidad es fundamental para predecir cómo los organismos se adaptarán a este fenómeno», argumenta.

Escasa dispersión

La tesis también revela que los coleópteros acuáticos de estos ecosistemas, pese a que cuentan con alas y que, por tanto, pueden desplazarse, tienen una capacidad de dispersión muy reducida. Arribas apunta que los ambientes salinos en el sureste funcionan como «islas» en medio de un mar de ambientes terrestres y acuáticos de agua dulce. Todos estos espacios se encuentran «muy aislados», por lo que las especies no son capaces de desplazarse fácilmente de unos a otros. Esta característica ha llevado a una diversificación muy alta, de modo que cada población tiene una enorme diversidad genética.

Por otro lado, la tesis avisa de que la vulnerabilidad de los coleópteros ante el cambio climático podría ser mayor de lo que se ha estimado previamente. Existen especies cuya capacidad para responder y adaptarse a las nuevas condiciones climáticas es limitada. Esta vulnerabilidad ante el cambio climático depende del potencial para mantener poblaciones en su área de distribución actual a pesar de las variaciones en las condiciones ambientales, lo que se conoce como persistencia, así como de su capacidad para colonizar zonas actualmente deshabitadas y que serán climáticamente favorables en el futuro (migración).

Arribas señala que las previsiones de cómo va a afectar el cambio climático a la fauna se han centrado principalmente en las especies de ambientes fríos, o de alta montaña, cuyo riesgo de desaparecer es muy alto, mientras que se considera que las especies de ambientes áridos van a ser las menos afectadas, aunque también se verán perjudicadas «más de lo que se ha considerado hasta ahora».

El cambio del área de distribución puede considerarse como el mecanismo de respuesta más inmediato a las variaciones que experimentará el clima en las próximas décadas. Si las nuevas condiciones climáticas no favorecen el mantenimiento de una especie en un determinado lugar, la especie intentará migrar a lugares con características más adecuadas.

Los denominados modelos de distribución de especies establecen la influencia de las variables climáticas sobre la distribución geográfica de una especie para generar mapas de idoneidad climática. Básicamente, se analizan las condiciones climáticas donde viven las especies, y se extrapolan en el futuro, asumiendo en muchas ocasiones que las especies son capaces de dispersarse hasta nuevas áreas con condiciones adecuadas.

Sin embargo, la realidad es que algunos de estos grupos que habitan los ambientes salinos, especialmente en las zonas más áridas, tienen poco potencial para desplazarse y, por tanto, no van a ser capaces de colonizar las nuevas áreas en regiones más al norte. Además, los coleópteros de los sistemas salinos requieren unas condiciones de hábitat muy particulares, como por ejemplo que existan sustratos salinos.

Arribas sostiene que las predicciones que se basan exclusivamente en las condiciones climáticas, sin tener en cuenta otros factores, «pueden no ser adecuadas para muchas especies». Por este motivo, considera que se debe incidir en la necesidad de tener en cuenta los requerimientos de hábitat y la capacidad de dispersión de los animales para realizar buenas evaluaciones de la vulnerabilidad al cambio climático de las especies.

«Se puede recurrir al clima para comprobar que, efectivamente, hay zonas en Castilla-La Mancha o en Castilla y León que cuentan con unas condiciones adecuadas para albergar a estos organismos en el futuro, pero son regiones en las que no existen los sustratos del sureste ibérico, por lo que estas especies nunca van a poder desplazarse a esas áreas», concluye.

Fuente: modificado de La Verdad.