Integridad biótica de charcas en humedales patagónicos: valoración de métricas del paisaje, encuadre ambiental y respuestas comunitarias
Authors:   , Manzo Luz María 
Published: August 2021

En Patagonia los humedales se denominan “mallines”, término Mapuche que se refiere a suelos herbáceos, localizados en laderas de montañas o en áreas de planicies, con la presencia de agua superficial o subterránea. La zona central de los mallines se define como charca, término que se utiliza para definir a pequeños cuerpos de agua que pueden ser permanentes o temporarios, artificiales o naturales. Las charcas constituyen fuentes de agua y productividad primaria que sustentan la base alimentaria de innumerables especies de flora y fauna y, por ser la zona de los humedales con mayor productividad forrajera, presentan un uso ganadero generalizado que sustenta gran parte de la economía regional. Con los objetivos de analizar la distribución de las especies acuáticas (invertebrados y plantas) en las charcas en relación al encuadre hidrogeomorfológico, a los patrones climáticos y al uso de la tierra, y evaluar la respuesta de las comunidades en términos de diversidad, estructura y función, con relación a los cambios ambientales a diferentes escalas, se relevaron 59 charcas en humedales, las que se distribuyeron en un gradiente norte-sur entre los paralelos 36° y 54° S de la región Patagónica. De acuerdo a las variaciones geomorfológicas, climáticas y ambientales de la Patagonia, los sitos se clasificaron a escala de paisaje (biozonas y unidades de vegetación), y local (génesis y tipo hidrogeomorfológico). Para definir la biozona y las unidades de vegetación (fitogeografía) de cada charca, se utilizaron mapas correspondientes, en tanto que para definir la génesis y el tipo hidrogeomorfológico, se utilizaron imágenes satelitales de alta resolución como las del sistema Spot 5 y las de la base de datos del Google Earth Pro, cartas geológicas y datos de campo. Ambos abordajes se llevaron a cabo usando el software open source QGIS 3.4. Para la caracterización ambiental de las charcas, se evaluaron variables morfométricas, físicoquímicas y biológicas. Además, se obtuvieron los datos de la temperatura y la precipitación media anual. Se registraron el largo y el ancho de cada charca para calcular el área. Además, se calculó la profundidad media y se registró la altitud. De la columna de agua, se registraron datos de: temperatura del agua (°C), conductividad específica (µS/cm), total de sólidos disueltos (mg/l), pH, oxígeno disuelto (mg/l) y porcentaje de saturación. Además, se evaluó la alcalinidad (mEq/l de CaCO3) y el total de sólidos en suspensión (TSS). Asimismo, se tomaron muestras de agua para cuantificar los nutrientes principales: PT (fósforo total) (μg/l), PRS (fósforo reactivo soluble) (μg/l), nitratos (NO3-N) (μg/l), nitritos (NO2-N) (μg/l), amonio (NH4 +-N) (μg/l) y nitrógeno total (NT) (μg/l). Para establecer qué nutriente podría estar limitando el desarrollo del fitoplancton en los humedales se exploraron las relaciones NT:PT (nitrógeno total: fósforo total) y las de NID:PT (nitrógeno inorgánico disuelto: fósforo total). En el laboratorio, se midió la concentración de clorofila a de muestras de agua filtradas en campo (filtro Sartorius GF/F). Finalmente, se evaluó el estado trófico de los humedales aplicando el Índice de Estado Trófico propuesto por Carlson (1977). Este índice fue calculado en base a la concentración de la clorofila a, del PT, y del NT. Con la finalidad de incorporar información acerca de la integridad ecológica de las charcas y de las posibles fuentes de disturbios, se calculó la cobertura del suelo del área circundante a cada charca. Las variables de la cobertura del suelo (suelo desnudo, gramíneas/herbáceas, mallín, arbustos, árboles y urbano) fueron evaluadas como el porcentaje dentro de un círculo concéntrico de 100 m buffer alrededor de cada charca. El trabajo cartográfico fue realizado usando el software open source QGIS 3.4. En cada una de las charcas estudiadas, se colectaron muestras cuantitativas de plantas acuáticas, las que incluyeron a todos los grupos funcionales: emergentes, hojas flotantes, sumergidas y terrestres. Para el método de colecta, se ubicaron tres transectas aleatoriamente desde el centro de cada charca hasta la línea de borde del agua. Luego, la comunidad de plantas fue evaluada en diez unidades muestrales circulares, las que se localizaron equidistantemente a lo largo de cada transecta. Los especímenes fueron conservados en bolsas y rotulados. Posteriormente, el material fue acondicionado en un herbario para su identificación. Las especies de plantas también fueron clasificadas según origen en nativas, endémicas, y exóticas. Los invertebrados asociados a la columna de agua y a las plantas acuáticas, fueron colectados usando una red de marco D (500 µm de poro). En cada charca, la red fue arrastrada cuatro veces desde la orilla hacia el centro, y desde el fondo hacia la superficie. El contenido de esas cuatro pasadas constituyó una muestra. Usando este procedimiento, se tomaron tres muestras por sitio. En el laboratorio, los organismos fueron identificados y cuantificados. Todos los invertebrados acuáticos (adultos y larvas) se asignaron a una de las seis categorías de grupos funcionales alimentarios: desmenuzadores, raspadores, predadores, colectores recolectores, filtradores y picadores herbívoros. Finalmente, se calcularon 40 descriptores de los atributos funcionales y estructurales de la comunidad de invertebrados para evaluar su respuesta a las variables ambientales. Para evaluar la variabilidad ambiental de las charcas, se calcularon medidas descriptivas de acuerdo a las clasificaciones de los humedales (biozonas, unidades fitogeográficas, génesis y tipos hidrogeomorfológicos). También, se realizó un Análisis de Correspondencias Canónicas (ACC) para evaluar las relaciones entre los invertebrados y las variables ambientales. Para examinar qué grupo de variables predictoras (biozonas, unidades fitogeográficas, génesis y tipos hidrogeomorfológicos) contribuyó mayormente a explicar la variación en la composición de la comunidad de invertebrados en los sitios estudiados, se realizó un análisis de partición de la varianza. Finalmente, se realizaron modelos lineales generalizados (MLG) para analizar los efectos de las variables fisicoquímicas y de la cobertura del suelo sobre las métricas de invertebrados y sobre la riqueza de plantas acuáticas. Aunque las charcas fueron semejantes en cuanto a profundidad (&gt; 90% ~ 1 m) y tamaño (&gt; 66% ~ 0,1 ha), exhibieron gran variación en la fisicoquímica del agua. Se observó una respuesta marcada del pH al gradiente latitudinal, en donde las charcas localizadas a menores latitudes presentaron valores entre neutros y alcalinos, y las de mayores latitudes exhibieron patrones francamente ácidos. La mayoría de las charcas estuvieron bien oxigenadas. La conductividad del agua de algunas charcas fue elevada (rango: 1050–4940 µS/cm), y mostró una tendencia decreciente de acuerdo a la posición este-oeste de los sitios, revelando una relación negativa con la precipitación. Varias charcas mostraron valores elevados de TSS. Esta variable aumentó conforme a la concentración de PT y de amonio, sugiriendo que la turbidez estuvo asociada a factores antropogénicos (pisoteo del ganado). En líneas generales, la concentración de nutrientes fue baja. No obstante, el TSI (PT) categorizó a la mayoría de las charcas como eutróficas (70%). Las concentraciones moderadas y altas de PT se relacionarían con la presencia de ganado, pero también responderían a factores naturales. La relación NT:PT fue baja, sugiriendo una limitación de N en los sitios. La concentración de clorofila a en las charcas resultó muy heterogénea, y el (TSI (Cl)) clasificó a la mayoría de ellas como mesotróficas (83%). Las charcas patagónicas albergaron un abundante y diverso ensamble de plantas e invertebrados acuáticos. La riqueza de plantas (143 taxa) fue mayor a la reportada en trabajos previos en la región, siendo Myriophyllum quitense y Juncus balticus las especies que exhibieron la mayor frecuencia. La contribución de especies exóticas (26%) fue más alta que lo esperado, lo que se atribuiría a la inclusión de sitios disturbados, ya que estas especies son muy exitosas colonizando ambientes alterados. Las emergentes (45%) fueron dominantes, patrón que también fue observado en otros humedales comparables. Las terrestres exhibieron una alta proporción (37%) y permitirían evidenciar los efectos adversos del pastoreo. Por otro lado, el ensamble de invertebrados (119 taxa) fue dominado por Insecta, donde la familia Chironomidae (Parametriocnemus sp., Orthocladius sp, Parapsectrocladius sp.) fue la más predominante y diversificada, en tanto que los crustáceos (Hyallela sp.; Copepoda spp., Ostracoda spp., Cladocera spp) dominaron el ensamble en términos de densidad. Varios taxa fueron endémicos (Andesiops ardua, Liodessus patagonicus, Luchoelmis cekalovici, Haliplus subseriatus) y otros resultaron importantes como vectores de enfermedades (Culex brethesi, Culex dolosus, Aedes albifasciatus). La presencia de estas especies evidencia la importancia de estos ambientes en términos de biodiversidad a escala local y regional. Este trabajo demostró que los ambientes acuáticos y su biota son afectados por múltiples factores tanto locales como regionales. El ACC reveló que una fracción de la variación en la abundancia de los invertebrados acuáticos en los sitios fue explicada por factores naturales atribuidos a la posición geográfica, tales como la temperatura, la precipitación media anual, y la alcalinidad; y a factores antropogénicos asociados al uso del suelo (i.e., ganadería), tales como la concentración de PT y amonio. Además, evidenció que los esquemas de clasificación local como de paisaje fueron importantes, definiendo la variación en la estructura de los ensambles de invertebrados. Así, de acuerdo a las biozonas y a la génesis, las charcas compartieron ciertos grupos de ensambles de invertebrados acuáticos. El análisis de la partición de la varianza permitió validar que ambas categorías podrían predecir significativamente (p=0,001) la distribución de los invertebrados. Sin embargo, el modelo que relacionó a los invertebrados acuáticos con la génesis tuvo un mejor ajuste que el de las biozonas y, por lo tanto, sería más robusto para predecir los ensambles de invertebrados en las charcas patagónicas. Otro rasgo interesante fue que los patrones de cobertura del suelo en las inmediaciones de las charcas mostraron mayores diferencias a escala local, cambiando por origen o génesis. Los efectos antrópicos que derivan del uso del suelo parecerían alteran la biota por cambios en la estructura de la vegetación en la zona de influencia de las charcas. La ganadería es una de las principales formas de uso de la tierra en la Patagonia y, como se reflejó en este estudio, puede afectar la biota y la integridad ecológica de las charcas. Sería importante instrumentar acciones para la preservación y el mantenimiento de estos ecosistemas. Por ejemplo, mediante prácticas de rotación para minimizar el efecto del sobrepastoreo, el vallado del área de humedal y la creación de bebederos para el ganado. Aunque, los humedales de la Patagonia se encuentran en un relativo buen estado de conservación, debido a la falta de un marco legislativo, la conservación de los mismos y su biota asociada continúa siendo una preocupación. En este sentido, la clasificación o regionalización puede ser una herramienta importante a tener en cuenta a los fines de la gestión, principalmente para establecer estrategias de manejo y prioridades de conservación. Si las charcas albergan comunidades diferentes de acuerdo a su génesis, la tipología de la charca importa, y sería relevante a la hora de delimitar áreas protegidas. También sería importante al momento de definir pautas de mitigación y restauración de ambientes degradados. Así, la creación o construcción de charcas artificiales puede ser una opción válida para recrear ambientes que se han perdido y ayudar a restaurar la biodiversidad acuática a escala de paisaje, incrementando la conectividad, la resiliencia y la biodiversidad.