La descomposición de la hojarasca es un proceso fundamental en los arroyos forestales. Estas pequeñas corrientes constituyen la mayoría de los cursos de agua en muchas cuencas hidrográficas y por lo general se encuentran a la sombra debido a la vegetación circundante, que limita la luz solar. Esto afecta a la producción primaria o producción vegetal, que depende de la radiación solar y es el proceso que subyace a las cadenas alimentarias en muchos sistemas como los bosques, las praderas, los lagos o el mar abierto.
La vegetación circundante supone además una fuente de restos vegetales, especialmente las hojas, para los arroyos. Estos residuos son descompuestos por microorganismos e invertebrados, que por sus acciones conducen a la disponibilidad de carbono y nutrientes y su incorporación a las cadenas alimentarias.
Por ello, de la descomposición de la hojarasca depende toda la cadena alimentaria, a nivel local y aguas abajo, donde las partículas, carbono y los nutrientes liberados son utilizados por otros organismos. Dado que la descomposición de las hojas es llevada a cabo por microorganismos e invertebrados, es sensible a los cambios ambientales que afectan a la actividad de estos organismos.
Cualquier alteración ambiental tiene el potencial de afectar a la descomposición de la hojarasca y por tanto a originar un aumento de la concentración de nutrientes en el agua. Por ejemplo, muchos cursos de agua tienen concentraciones de nutrientes excesivas debido al uso de fertilizantes agrícolas, la liberación de aguas residuales, la deposición de nitrógeno atmosférico, la invasión de los bosques por especies vegetales fijadoras de nitrógeno o la disminución del volumen de agua.
“Estas situaciones probablemente se intensificarán en el futuro como consecuencia del crecimiento demográfico y el cambio climático”, explica Verónica Ferreira, investigadora del Grupo de Cuencas Hidrográficas del Centro de Ciencias Marinas y Ambientales – MARE, un centro conjunto de seis universidades portuguesas, entre ellas la de Coimbra (a la que pertenece esta científica).
Por lo tanto, precisa, “es importante entender cómo la descomposición de la hojarasca responde a la mayor disponibilidad de los nutrientes y los factores que puede restringir esta respuesta, ya que los cambios en la tasa de descomposición de la hojarasca pueden resultar en cambios en el funcionamiento de los ríos que podrían a su vez afectar a los servicios que prestan a los arroyos a la sociedad humanas, tales como el suministro de agua de buena calidad”.
Revisión de 99 artículos científicos
El Grupo de Investigación de Cuencas Hidrográficas del MARE na Universidade de Coimbra trabaja desde hace más de 10 años en esta línea, en colaboración con varios centros internacionales. Fruto de este trabajo cooperativo, han publicado recientemente en la revista científica Biological Reviews un artículo en el que realizan una revisión de la literatura científica en torno a la evaluación de la respuesta de la descomposición de la hojarasca en el aumento de la concentración de nutrientes en los ríos.
La utilización de técnicas de revisión sistemática, como el meta-análisis, permite condensar la información y a menudo revela efectos que no pueden ser detectados en los estudios originales que cuentan con poca precisión (debido al bajo número de muestras) o la baja magnitud del efecto, con lo cual “su uso en la ecología de los arroyos debe ser fomentada”.
En el artículo, encabezado por Ferreira, participa el MARE portugués junto a la Universidad de Londres (Reino Unido), la Universidad de Burdeos (Francia), el Instituto Nacional de Investigación Agronómica (Francia), la Universidad Costera de Carolina (Estados Unidos) y la Universidad de Toulouse (Francia).
Según detalla Ferreira, durante los últimos 45 años se han publicado varios estudios utilizando diferentes enfoques:
Experimentos de laboratorio, ensayos de campo con diversos grados de nutrientes naturales o como resultado de actividades humanas y ensayos de campo con una manipulación experimental de la concentración de nutrientes, en los que el propio Grupo de Investigación de Cuencas Hidrográficas ha participado. Sin embargo, “hay alguna variación en los resultados y, sorprendentemente, todavía no se había hecho hasta la fecha ninguna revisión exhaustiva de la literatura para extraer conclusiones generales”, recuerda.
El artículo elaborado por el equipo de investigadores analiza 99 estudios y pone de manifiesto, entre otros resultados, que hasta 1994 no existían pruebas de que el aumento de nutrientes tuviera un efecto sobre la descomposición de restos vegetales. Sólo la acumulación de estudios permitió aumentar la precisión del resultado y revelar um efecto estimulatorio. “Esto demuestra que son necesarios muchos estudios para que se pueda tener la certeza de una respuesta”, afirma Ferreira.
Próximos pasos
Como sugiere la literatura, el efecto del aumento de la disponibilidad de nutrientes en la descomposición de la hojarasca puede depender de la variación de otros factores. Por ejemplo, “en un contexto agrícola el aumento de la concentración de nutrientes (con el potencial de estimular la descomposición de estos residuos vegetales) está a menudo acompañado por un incremento en la concentración de pesticidas (con el potencial de inhibir la descomposición de residuos vegetales)”, concluye la experta, quien añade que por ello es “urgente” que estudios adicionales aborden estos condicionantes, que son situaciones que se producen frecuentemente en campo.
