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Series temporales y redes tróficas en ecología: el caso del estuario del Guadalquivir

El conocimiento de quién se come a quién (relaciones depredador-presa) es de gran interés para la comprensión del funcionamiento de un ecosistema y del papel ecológico de cada especie

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El conocimiento de la fauna y de los procesos biológicos de un ecosistema tan dinámico como un estuario se hace evidente después de mantener una serie de datos biológicos en campo a lo largo del tiempo. En el seno del equipo de investigación del ICMAN-CSIC donde comencé a trabajar en el estuario del Guadalquivir, se empezó a forjar una larga serie temporal en 1997 sobre la macrofauna nectónica (peces y crustáceos decápodos), que a día de hoy cuenta ya con información de 18 años de muestreos sistemáticos.

La “fotografía estática” del estuario del Guadalquivir, que el carcinólogo Zariquiey Álvarez (1968)1 relató hace 50 años, mostraba lo común que era el camarón de río ( Palaemon longirostris) hasta Sevilla o lo frecuente que era la especie marina de crustáceo decápodo denominada catalineta ( Crangon crangon) a 80 kilómetros, estuario arriba, de su desembocadura. Una entrada impensable hoy en día, testimonio del cambio que históricamente ha sufrido este estuario. En la actualidad disponemos de una fotografía dinámica, obtenida con una dedicación y un coste alto, pero que es necesaria para no perder la referencia de los procesos de cambio y poder explicar lo que ocurre en los niveles de organización biológica de un ecosistema a lo largo del tiempo.

El alto número de especies en el estuario del Guadalquivir, entre las que algunas están amenazadas (la anguila, por ejemplo) o extinguidas (esturión), y la alta densidad de algunas de ellas ponen de relieve el papel fundamental de estos ecosistemas como áreas de cría. Por ejemplo, la entrada de juveniles de boquerón en verano en el estuario del Guadalquivir en busca de alimento y refugio permite en parte el desarrollo de una pesquería de esta especie en el Golfo de Cádiz.

Otros ejemplos de especies marinas que se encuentran de manera constante en la zona baja del estuario son el langostino ( Penaeus kerathurus), el lenguado ( Solea senegalensis), la dorada ( Sparus aurata), la baila ( Dicentrarchus punctatus), el róbalo ( D. labrax), la corvina ( Argyrosomus regius) y, en menor medida, aunque no menos importante, la sardina ( Sardina pilchardus). Estas especies marinas acuden atraídas por la elevada concentración de alimento (pequeños crustáceos, como los copépodos y los misidáceos) que existen en sus aguas, entran y se establecen en la zona donde la salinidad y las altas temperaturas estivales no les causan un estrés fisiológico excesivo.

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El conocimiento de quién se come a quién (relaciones depredador-presa) es de gran interés para la comprensión del funcionamiento de un ecosistema y del papel ecológico de cada especie. En el estuario del Guadalquivir las principales especies de crustáceos decápodos se alimentan de las presas más abundantes, los misidáceos, sobre todo de la especie Mesopodopsis slabberi que es una presa clave en el funcionamiento del ecosistema.

En este sentido, la mayor parte de la biomasa de la comunidad de crustáceos decápodos y de peces del estuario se genera gracias a los misidáceos y, en consecuencia, son estos depredadores quienes controlan su población. Así, la mayor densidad y producción de M. slabberi en las aguas del estuario durante la época cálida causa una menor diversidad de presas en los estómagos de los depredadores, mientras que la disminución de la densidad de este misidáceo en la época más fría provoca que sus depredadores diversifiquen su alimentación. Del mismo modo, la variación espacial de la dieta de estos depredadores de misidáceos se debe a las diferencias espaciales en la abundancia de M. slabberi (la más depredada) y de los misidáceos Rhophalophthalmus tartessicus y Neomysis integer, abundantes en la parte más baja y más alta del estuario, respectivamente.

Aunque las comunidades del estuario muestren unos patrones estacionales cíclicos, existen además otros cambios temporales en la dinámica del estuario que solo pueden ser apreciados en series temporales largas. Son cambios que afectan especialmente a los niveles tróficos inferiores, como consecuencia de los cambios en las características físicas de las aguas del río, y se transmiten a través de toda la red trófica.

Así, en el estuario del Guadalquivir, en épocas de fuertes descargas de agua dulce desde la última presa de su cuenca (la de Alcalá de Río), aumenta la concentración de materia inorgánica en suspensión, y por tanto la turbidez, y parte de las poblaciones del estuario se ven arrastradas hacia el mar, como la del misidáceo más abundante M. slabberi. Si a estos desembalses le sigue un largo periodo de pequeñas descargas de agua o escasas precipitaciones que apenas reducen el tiempo de residencia de las partículas en suspensión, se favorece la persistencia de la turbidez, que de por sí es relativamente alta comparada con otros estuarios europeos.

La elevada turbidez limita gravemente la producción primaria basada en la fotosíntesis y la mayor proporción de las partículas no vivas frente a las vivas dificulta la búsqueda de alimento de los consumidores que son más herbívoros, como M. slabberi, mientras que favorece a las especies más detritívoras, como N. integer. Estas características ambientales definen al estuario del Guadalquivir como un sistema basado en procesos heterotróficos y dominado por consumidores primarios detritívoros, que soportan, a su vez, grandes poblaciones de depredadores como son los crustáceos decápodos y peces (Esquema trófico).

El estudio de monitoreo e investigación sobre la ecología del estuario del Guadalquivir desde 1997 (LTERM) aquí presentado, está aportando resultados y conclusiones muy relevantes en el campo de la ecología acuática, como lo demuestran las tesis doctorales defendidas2-6 y los trabajos publicados en revistas científicas a partir de la base de datos generada por la serie7-9. Se pone de manifiesto así la necesidad de disponer de series temporales suficientemente largas para poder discernir entre los efectos tanto a nivel abiótico como biótico, su interacción, y los posibles cambios a nivel evolutivo de los ecosistemas.

En el caso del estuario del Guadalquivir, ha sufrido en el pasado grandes obras hidráulicas como la eliminación de los meandros del río hasta Sevilla para hacerlo más navegable con la consecuente disminución de la heterogeneidad espacial y destrucción de refugios, o la transformación de la marisma en campos de cultivos y su aislamiento del cauce principal del estuario, que han provocado una disminución de la amplitud del hábitat de las especies marinas, como la catalineta que usa las marismas como áreas de alimentación y cría.

Actualmente, sigue sufriendo un elevado número de perturbaciones debido a la gestión del agua desde la presa de Alcalá del Río, como por ejemplo el incremento alto y persistente en el tiempo de la turbidez en 2008. Evaluar el efecto de las primeras se hace difícil por la escasa información existente sobre las comunidades acuáticas que originariamente habitaban el estuario; en cambio, la existencia de esta serie temporal está permitiendo evaluar los efectos de la actual regulación de la entrada del agua dulce desde la presa. Por ello, la ecología moderna no sólo debe conocer cómo funcionan los organismos (ecofisiología) y como su funcionamiento cambia a lo largo del ciclo de vida (especialmente en organismos complejos), también como varía sobre largos periodos de tiempo a nivel evolutivo (tendencias).

Referencias:

(1) Zariquiey Álvarez, R. (1968). Crustáceos Decápodos Ibéricos. Investigación Pesquera 32: 160-172.

(2) García González, diego. (2005). Dinámica de la comunidad de peces en la zona de cría y engorde del estuario del Guadalquivir: patrones de distribución y reclutamiento. Phd thesis. Univ. córdoba. 213 pp.

(3) Vilas Fernández, césar. (2005). Estructura y dinámica de las poblaciones de misidáceos del estuario del Guadalquivir. importancia ecológica. Phd thesis. Univ. Cádiz. 204 pp.

(4) González-Ortegón, Enrique. (2008). Ecología de los crustáceos decápodos en el necton del estuario del Guadalquivir. Efectos de la introducción de Palaemon macrodactylus. PhD thesis. Univ. Cádiz. 314 pp.

(5) Arribas Lozano, Carmen. (2009). Biología y ecología de la angula ( Anguilla anguilla l., 1758) en el estuario del Guadalquivir. impacto de su pesca. Phd thesis. univ. córdoba. 169 pp.

(6) Baldó Martínez, Francisco de Asís José. (2016). El estuario del Guadalquivir como zona de cría de especies marinas de peces. relaciones tróficas. PhD thesis. Univ. Cádiz. 113 pp.

(7) Cuesta JA, González-Ortegón E, Rodríguez A, Baldó F, Vilas C, Drake P. (2006). The Decapod Crustacean community of the Guadalquivir Estuary (SW Spain): seasonal and inter-year changes in community structure. Hydrobiologia 557:85–95.

(8) Drake P, Baldó F, Cuesta JA, García-González D, Silva-García A, Arias AM, et al. (1999). Initial effects of the toxic waste spill (Aznalcóllar mine accident) on the aquatic macrofauna of the Guadalquivir Estuary. Sci Total Environ, 242:271–80.

(9) Fernández-Delgado C, Baldó F, Vilas C, García-González D, Cuesta JA, González-Ortegón E, & Drake P. (2007). Effects of the river discharge management on the nursery function of the Guadalquivir river estuary (SW Spain). Hydrobiologia, 587:125-136.

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