¿Cuáles son los fundamentos ecológicos a tener en cuenta para restaurar ecosistemas? En este fragmento extraído del texto correspondiente al Módulo II del “Curso de Restauración ecológica de espacios mineros“, se detallan algunos de ellos, como los procesos históricos, los filtros dispersivos y la conectividad.

La memoria ecológica y su importancia en restauración de ecosistemas

La Restauración Ecológica se basa, por tanto, en identificar los procesos ecológicos que están bloqueados en el ecosistema degradado y activarlos para recuperar la funcionalidad.

Sin embargo, aunque un sistema haya sido profundamente degradado, aún alberga algún rastro de la memoria de lo que fue. La memoria es una cualidad asociada a la capacidad de los seres vivos (fundamentalmente de los homínidos) de almacenar y evocar acontecimientos pasados para poder explicar el presente o predecir el futuro. De alguna manera, ese almacén de recuerdos es lo que nos permite dar un sentido a nuestras vidas. Nuestra memoria nos hace ser lo que somos, e incluso podríamos decir que somos lo que podemos recordar. Pero ¿qué tiene que ver la memoria con restaurar ecosistemas?

La memoria de los ecosistemas, o memoria ecológica (Thompson et al., 2001) se construye a través de procesos históricos como las variaciones en el clima o los movimientos de las placas tectónicas. Estos procesos dejan una impronta en los ecosistemas que hace que adquieran determinadas características. En pocas palabras, que sean como son. La memoria queda explícita, por ejemplo, en el relieve y en el suelo, y las variaciones espaciales en estos crean condiciones heterogéneas que dan lugar a combinaciones particulares de especies (comunidades biológicas) (Balaguer et al., 2014).

La composición y estructura de las comunidades, incluso del suelo y los relieves, varían también en el tiempo bajo el efecto de distintos componentes dinámicos (variaciones en el propio clima, procesos de erosión, el efecto del fuego, del uso del territorio por parte de los humanos…). Así, poco a poco, se va construyendo la historia de los ecosistemas y se van generando “archivos” en los que se va almacenando esa memoria adquirida a través del paso del tiempo.

La memoria del sistema permanece almacenada dentro o fuera del  sistema en lo que llamamos “bancos de memoria” como los bancos de semillas, las formas de resistencia (esporas, huevos de insecto, bacterias…), los remanentes de vegetación en el propio sitio o en el entorno, las formas del territorio, las propiedades del suelo (roca madre, textura, estructura…), etc. Esta memoria en un recurso muy valioso a la hora de restaurar y debe ser analizado de manera minuciosa durante la fase de diagnóstico ya que estos bancos de memoria albergan un pool de especies que potencialmente pueden recolonizar el espacio degradado.

Dinámica de ecosistemas naturales y degradados

Este es un aspecto muy importante de la Restauración Ecológica. Los espacios degradados en tanto que han sufrido una modificación con respecto al sistema funcional, pueden ser considerados como estados alternativos de un ecosistema. Estos estados alternativos tienden a ser muy resilientes, es decir, tienden a permanecer en este estado a no ser que se lleven a cabo acciones que permitan al sistema pasar a un estado de mayor funcionalidad (Sudding et al., 2004).En este sentido, en función de la intensidad de alternación que haya sufrido el ecosistema, se generan distintas configuraciones del mismo separadas por umbrales (thresholds) (Suding y Hobbs, 2009). Estos umbrales suponen cambios abruptos en las características del sistema y pueden constituir puntos de no retorno sobre los que es importante intervenir si queremos llevar al sistema a un estado de mayor funcionalidad.

 

Procesos de re-colonización y ensamblaje de comunidades

La degradación de un ecosistema es la consecuencia directa de una perturbación que lleva consigo una pérdida de funcionalidad. La estructura y los procesos ecosistémicos se ven alterados y en la mayoría de los casos se generan espacios con condiciones diferentes a las del entorno que están expuestas a procesos de recolonización (Walker y del Moral, 2003). Por tanto la degradación y la restauración de ecosistemas se pueden interpretar en términos sucesión ecológica.

En este sentido, frente a los enfoques convencionales de la sucesión impulsados por Clements (1916) en los que la sucesión ecológica se interpreta como un proceso lineal, secuencial y que hasta cierto punto puede ser anticipado, donde el ecosistema evoluciona hacia un estado de climax de máxima funcionalidad; surge la teoría del ensamblaje de comunidades (Wehier y Keddy, 1998), más coherente con los estados alternativos de los que hablábamos antes que hablábamos antes.

La teoría del ensamblaje de comunidades establece que en un espacio expuesto a procesos de recolonización, establecen una serie de filtros para las especies de los entornos inmediatos que potencialmente podrían llegar a este nuevo espacio.

 

Antes de nada conviene decir que las comunidades biológicas que habitan un determinado ecosistema, poseen características específicas que han sido seleccionadas por distintos procesos históricos como el clima o la acción humana. Es decir, en un ecosistema nos encontramos un pool de especies adaptadas a las condiciones locales, con una serie de rasgos (rasgos funcionales) que les capacitan para permanecer y desarrollarse en ese ambiente (Lebrija-Trejos et al., 2010). Otra capacidad intrínseca de las especies que puede ser adaptativa es precisamente lo plásticas que sean estas especies, es decir, la capacidad que tienen para poder adaptarse a variaciones en las condiciones locales.

Filtros dispersivos

Entonces uno de los primeros filtros a los que se exponen las especies cuando llegan a un espacio nuevo son los filtros dispersivos. Estos filtros operan limitando la cantidad de especies que llegan a un nuevo espacio. Cuando queremos restaurar un espacio y como parte del diagnóstico de procesos que queremos llevar a cabo, puede ser útil saber si existe una limitación por dispersión de las especies que deseamos que se asienten en nuestro espacio restaurado (Oster et al., 2009).

Para ello debemos identificar la presencia de nuestras especies de interés en el espacio degradado. En el caso de plantas podemos llevar a cabo muestreos de banco de semillas o colocar trampas que nos permitan saber si llegan especies o no, en qué densidad y cuáles son. En el caso de las especies que se dispersan por medio de un vector, será preciso identificar la presencia del vector. En el caso de animales, podemos identificar huellas o rastros de la presencia de nuestras especies objetivo.

En el caso de constatar que nuestras especies objetivo no son capaces de alcanzar el espacio degradado desde las zonas cercanas, es necesario que llevemos a cabo acciones dirigidas a fomentar la conectividad entre las áreas de distribución de las especies objetivo y el escenario que deseamos restaurar.

Filtros abióticos

El segundo filtro con el que se encuentran las comunidades biológicas a la hora de recolonizar un espacio está relacionada la disponibilidad de hábitat o capacidad de carga del escenario, es decir, que existan las condiciones abióticas que permiten el establecimiento de las especies. Este filtro ha sido históricamente obviado cuando se han llevado a cabo proyectos de restauración por ejemplo en entornos de carreteras o entornos mineros, en los que la actividad industrial ha transformado tanto el componente abiótico del ecosistema (relieve, estructura y textura del suelo, contenido en agua y nutrientes) que es prácticamente imposible que ninguna especie pueda establecerse. Identificar cómo operan los filtros abióticos es clave para restaurar un espacio degradado.

 

Filtros bióticos

Un tercer filtro al que se exponen las comunidades biológicas son los filtros de tipo biótico que se dan a consecuencia de la relación entre distintas especies en relación con las condiciones del medio. El tipo de relación positiva o negativa que se establece entre las distintas especies tiene una relación directa con las condiciones del medio y los rasgos funcionales de las que les permiten establecerse en un espacio y hacer uso de los recursos.

Las relaciones negativas o de competencia se dan entre individuos que hacen uso de los mismos recursos. Sin embargo, las relaciones positivas entre especies o de facilitación, prevalecen en entornos donde las condiciones son desfavorables. Las relaciones de facilitación entre especies favorecen no sólo el crecimiento poblacional sino que aumentan las tasas de establecimiento y la supervivencia de especies (Bruno et al., 2003).

De manera general, los espacios degradados objeto de restauración suelen imponer condiciones de estrés para el establecimiento de especies, por tanto cabe esperar que las relaciones positivas entre especies gobiernen la evolución de estos espacios. Sin embargo es importante verificar la existencia de estas relaciones en ecosistemas que puedan servir de referente, analizando si existen patrones de agregación entre especies.

La capacidad benefactora de determinadas especies está muy relacionada con sus rasgos funcionales, por ejemplo, la capacidad de fijar nitrógeno de las leguminosas, el morfotipo en el caso de las plantas que pueda asegurar condiciones microclimáticas bajo su copa, el desarrollo del sistema radical que modifique las condiciones hídricas del suelo o la estabilidad del sustrato, etc. En este sentido, podríamos decir que las especies benefactoras construyen nicho para las beneficiarias (Laland et al., 1999). Estas especies que bajo determinadas circunstancias crean nicho para otras y facilitan que el ecosistema degradado recupere la funcionalidad y capacidad de organización han sido denominadas como especies marco (Eliott et al., 2003).

Por tanto, el manejo de las relaciones entre especies es un punto clave a la hora de restaurar. En concreto, es importante recuperar la complejidad tanto de los hábitats como de las relaciones entre especies de manera que se creen ecosistemas heterogéneos, biodiversos y multifuncionales. Este punto adquiere una especial relevancia cuando hablamos de especies invasoras, ya que son precisamente estos ecosistemas diversos y multifuncionales los que son más resistentes y resilientes a las perturbaciones y a la entrada y establecimiento de invasoras (Funk et al., 2008).