• Giuliana Vomero

¿ Es al azar la distribución de las especies vegetales en humedales costeros a lo largo de Chile?

Esta vez hablaremos de un artículo “Biogeografía de la zonación de plantas de marismas en la costa del Pacífico de América del Sur”. Esta investigación fue realizada por un grupo de científicos chilenos, chinos y estadounidenses, de diversas universidades.


A modo introductorio los autores destacan lo importante de entender cómo los factores ambientales de gran escala determinan la biogeografía y macro-ecología de las comunidades locales. Así mismo, cómo varían geográficamente los patrones de distribución de las distintas especies.


- [De hecho, los mismos autores nos dan a entender que estos patrones de distribución varían en función del clima, el ambiente y los procesos terrestres y oceanográficos de gran escala. Es decir, si una planta está en cierto lugar y no en otro, no es cosa de azar]


Continúan explicándonos la relevancia de los humedales costeros como modelos de estudio, principalmente en la distribución de las plantas a lo largo de una gradiente. Las marismas (también conocidas como humedales costeros) y manglares aplican muy bien debido a sus condiciones físico-químicas para ser modelos de estrés ambiental (ej: salinidad, temperatura, pH). Según estudios, la distribución de las plantas está regulada estrechamente por el estrés físico y la interacción con otras plantas. Este patrón de zonación ha sido demostrado/comprobado/expuesto en California, China, Brasil, España, Argentina y Chile.


-[“Zonación” es un término que utilizaremos mucho y es un resultado de la distribución de los distintos organismos en una gradiente que suele ser ambiental. Pero no sólo influye la gradiente, si no la interacción de los mismos organismos, ya sea compitiendo por espacio o recursos. Este patrón podemos verlo en la arena de las playas, en roqueríos, bosques y por supuesto, en las riberas de los humedales.]

En la figura podemos observar una representación de una zonación de marisma o humedal costero. Como podemos observar, a medida que nos alejamos del nivel bajo del agua (MLW) la distribución de plantas y animales se delimita a un sector en particular.


En este punto los autores empiezan a dar a conocer las razones de su investigación, nos explican que estos patrones son relativamente conservados en todos lados, pero tiene variaciones geográficas. E hipotetizan que la variación estaría regulada por el clima, regímenes de marea y la adaptación de las especies.


-[Algo interesante que los científicos chilenos rescatan de Chile, es que al ser un país laaaaaargo, dentro de nuestro territorio nacional poseemos una gradiente latitudinal súper representativa. Chile continental comienza en los 17°S y termina cerca de los 56°S, casi 4.300 km de largo]


El entendimiento sobre la variación geográfica de la zonación en humedales está basada en estudios de sitios únicos. Esta es una de las razones de esta investigación, ya que el objetivo del trabajo fue examinar los patrones y predictores medioambientales de la zonación de plantas en marismas a lo largo de una gradiente latitudinal de 2000 km de la costa del Pacífico en Chile.

La gradiente latitudinal presenta marismas con diferentes condiciones y propiedades; el norte de Chile (a menores latitudes) es hiper-árido, hay alta evaporación de cuerpos de agua (alta salinidad) y escasez de lluvias. Mientras que el extremo sur (mayores latitudes) hiper-húmedo, con mucha lluvia anualmente, las marismas son de abundante agua y baja salinidad.


¿QUÉ HICIERON LOS AUTORES PARA ESTUDIAR LA VARIACIÓN DE LOS PATRONES DE ZONACIÓN DE LAS PLANTAS?


Primero, se determinaron las distintas marismas en las que se trabajaría. Para esto se entrevistó a pescadores, revisó bibliografía y por experiencia de los autores en terreno, se eligieron 10 marismas costeras de Chile. 2 hiper-áridos (Salinas y Carrizal), 3 áridos (El Litre, Pachingo y Limarí), 2 semi-áridos (Pullally y El Yali), 1 húmedo (Carampangue) y 2 hiper-húmedos (Putemun y Huilda).


Los trabajos en terreno se llevaron a cabo en primavera del 2014. Para determinar la zonación de las plantas, en cada sitio se utilizaron 5 transectas de entre 28 a 36 m perpendiculares al borde del cuerpo de agua. Así se evaluó la cobertura de cada planta que había la zonación.


-[Para que se entienda cómo funcionan las transectas, es una línea que se sigue para ir determinando abundancia y distribución de los organismos. Se marca con una huincha, y cada cierta cantidad de metros se posiciona una cuadrata, que es básicamente un marco (muchas veces de PVC) dividido en celdas que estandariza un área determinada, así siempre se trabaja sobre la misma área]

Imagen ilustrativa de un transepto (línea establecida con huincha) y cuadrata sobre una superficie.


Además, en cada sitio se evaluó el contenido de agua y materia orgánica del suelo. En el caso del agua, se toma la muestra de suelo, se pesa, se seca en una estufa por 48 horas a 80°C y se vuelve a pesar, la diferencia de peso antes y después permite estimar el porcentaje de agua. El contenido de materia orgánica es algo parecido, se estima por la pérdida por ignición, la muestra se mufla a 500°C por 16 horas, así el porcentaje de diferencia en peso se interpreta como contenido de materia orgánica. También evaluaron salinidad del agua, ¿Cómo? Con un refractómetro, que funciona, como su nombre lo dice, con una gota de agua que refracta la luz y permite estimar su salinidad porcentualmente.


Hasta ahora sólo habían evaluado factores locales asociados a cada humedal, sin embargo, también trabajaron con factores de gran escala, como: Clima (temperaturas y precipitaciones anuales y sus coeficientes de variación), morfología del humedal (presencia/ausencia de barrera de arena y frecuencia de mareas) y perturbaciones (tsunamis e inundaciones por lluvias).


¿QUÉ RESULTADOS OBTUVIERON?


Bueno, en el ámbito de los factores ambientales, es un hecho que varían según su latitud. A medida que aumentamos de latitud, es decir, de norte a sur:

  • La temperatura disminuye

  • Las precipitaciones aumentan

  • La salinidad del agua disminuye

  • La humedad (porcentaje de agua) del suelo aumenta

Sin embargo, no se detecta un patrón de varianza en el contenido de materia orgánica del suelo.


En lo que a la zonación de plantas corresponde, se identificaron 3 especies dominantes a lo largo de Chile: Distichilis spicata, Sarcocornia fruticosa y Spartina densiflora.

De Izquierda a Derecha: 1. Distichilis spicata, 2. Sarcocornia fruticosa y 3. Spartina densiflora.


La presencia de estas 3 especies va variando de norte a sur, como se muestra en la imagen.

El gráfico muestra cómo cambia el porcentaje de cobertura de cada especie de planta a lo largo de Chile. De izquierda a derecha, los lugares de más al norte comparado con los del más al sur. Extraído de Farina et al., 2017


-[Ojo! Esta dominancia y distribución es el promedio total de cada humedal. Cabe recordar que en esta investigación se trabajó con la zonación de cada humedal. Es decir, en cada humedal a medida que nos alejamos o acercamos al agua las coberturas varían]


De hecho, la zonación local se representó adecuadamente a la clasificación inicial de los humedales. Esto quiere decir que, la cobertura de las distintas plantas es conservada según si el humedal es hiper-árido, árido, semi-árido, húmedo e hiper-húmedo.


¿CÓMO SE VIO ESO?


  • Hiper-áridos: Hay dominancia de Sarcocornia desde el agua hasta los 15 o 20 m, luego decae abruptamente y empieza a dominar Distichilis.

  • Áridos: Comienza con la misma dominancia por parte de Sarcocornia, sin embargo, decae su cobertura levemente cerca de los 25 o 30 m, con escaza presencia de otras especies.

  • Semi-áridos: El patrón es menos claro, de hecho, tenemos un gran mix de especies, en las que dominan Spartina y Sarcocornia, pero de forma sobrepuesta, presentes a lo largo de todo el transecto.

  • Húmedo/Hiper-húmedo: Cerca del agua comparten espacio Spartina y Sarcocornia, sin embargo, superando los 20 m Spartina domina, desapareciendo Sarcocornia.

¿QUÉ PASA CON LOS FACTORES AMBIENTALES?


9 de los 11 factores ambientales tienen influencia en la composición de la comunidad vegetal a lo largo de los 2000 km bajo estudio. Los tsunamis y la salinidad del suelo no tienen efecto directo.


Mientras que a nivel local, las precipitaciones afectan en mayor grado a la dominancia de las distintas plantas. Altas precipitaciones están asociadas a humedales dominados por Spartina y humedales con bajas precipitaciones son asociados a dominancia de Sarcocornia.


-[Esta interpretación de los resultados es simplificada, los análisis estadísticos entregan mayor resolución en los efectos que los factores pueden tener. Esto ya que los análisis multivariados realizados lo que permite es ver porcentaje de efecto de cada variable ambiental]


Los autores señalan que los resultados de este estudio desde una perspectiva biogeográfica, llena un vacío de conocimiento sobre la vegetación de humedales en la costa del Pacífico Sudamericana que no había sido estudiada. Si bien, previamente habían sido estudiados los patrones de las plantas, no se había analizado la variación geográfica de dichos patrones ni los mecanismos que los regulan.


A modo de conclusión, hay que señalar que las marismas en la costa del Pacífico de Sudamérica pertenecen a los tipos biogeográficos de costa seca y templada.

La zonación de plantas de marismas varía según la latitud y se explica por factores climáticos, de mareas, edáficos (características del suelo) y de perturbación.

Estos patrones parecen explicarse mecánicamente extrapolando modelos de ensamblaje comunitario generados experimentalmente y tienen implicaciones para predecir las respuestas al cambio climático.


Columna escrita por: José Miguel Cerda.

Artículo: Fariña, J.M., He, Q., Silliman, B.R., Bertness, M.D. (2017) Biogeography of salt marsh plant zonation on the Pacific coast of South America. Journal of Biogeography (45): 238–247.

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