Impacto del cambio global sobre la comunidad de herbáceas y el funcionamiento de ecosistemas agroforestales

Abstract

Las dehesas son sistemas agroforestales que cubren extensas áreas de la Península Ibérica y se caracterizan por poseer principalmente dos estratos vegetales: árboles dispersos (mayoritariamente pertenecientes al género Quercus) y un estrato herbáceo compuesto predominantemente por especies anuales. Este tipo de ecosistemas se dedica fundamentalmente a la cría de ganado porcino, ovino y vacuno. Relacionado con el sector primario, las dehesas bridan una gran cantidad de servicios ecosistémicos, como la obtención de madera, corcho, productos cárnicos y lácteos, y cultivos como la avena o la cebada. Además, este sistema agroforestal posee un elevado valor ecológico, ya que conserva una gran biodiversidad, incluyendo especies amenazadas o en peligro de extinción. En la provisión de todos estos servicios ecosistémicos juega un papel fundamental la presencia de árboles dispersos. Éstos tienen la capacidad de incrementar la fertilidad edáfica, lo que garantiza una mayor calidad nutricional del pasto que crece bajo su dosel. Además, mantienen la humedad del suelo durante periodos de tiempo más prolongados, suministran alimento al ganado a través de sus frutos y les ofrecen refugio bajo sus copas. Asimismo, la sombra que proporciona el dosel arbóreo atenúa las temperaturas extremas, favoreciendo así el crecimiento de un pasto con mayor digestibilidad que el que crece en áreas más abiertas. Esto permite la obtención de productos de origen animal con mayor rendimiento y calidad. Desafortunadamente, la sostenibilidad y persistencia de las dehesas se encuentra amenazada en las últimas décadas por dos de los principales motores de cambio global: el cambio climático y el sobrepastoreo. El objetivo general de esta tesis doctoral consiste en analizar experimentalmente el impacto del aumento de temperatura, la reducción de las precipitaciones y su interacción sobre la composición y diversidad del estrato herbáceo, y sus repercusiones en el funcionamiento de este tipo de ecosistemas mediterráneos. Debido a la inherente relación de las dehesas con el ganado y la perturbación que éste puede provocar en el medio, el impacto del cambio climático ha sido evaluado a lo largo de un gradiente de intensidad de pastoreo. Además, se examina el posible efecto del árbol como atenuador del impacto ocasionado por las futuras condiciones climatológicas sobre las variables analizadas en cada uno de los capítulos. Para llevar a cabo este trabajo, se seleccionaron tres dehesas sometidas a distinta carga ganadera (alta, moderada y excluida al ganado) localizadas en el Valle de Los Pedroches (Córdoba). En ellas, se diferenciaron dos tipos de hábitats (bajo árbol y pastizal abierto) y se instalaron estructuras de aumento de temperatura (+2-3 ºC) y reducción de precipitaciones (-30 %) con el objetivo de simular las condiciones climatológicas pronosticadas por los modelos de cambio climático para la segunda mitad del siglo XXI. El capítulo 1 reveló que el calentamiento impactó negativamente sobre la diversidad del estrato herbáceo y favoreció el predominio de gramíneas frente a otros grupos funcionales. Sin embargo, la presencia moderada de ganado tuvo un efecto positivo sobre la diversidad de la comunidad vegetal. Los resultados de este capítulo sugirieron que la interacción de ambos motores de cambio global no ejerció un efecto más fuerte que el que provocaron ambos factores de manera independiente sobre ninguna de las variables analizadas. El capítulo 2 mostró que el calentamiento causó un incremento de la productividad primaria neta y un descenso de la digestibilidad del pasto. Aquí se puso de manifiesto que la sequía generó una reducción de la productividad primaria neta, lo que propició una disminución de la digestibilidad del pasto. Los resultados del capítulo 3 indicaron un descenso del contenido nutricional del pasto como consecuencia del impacto del aumento de temperatura. Sin embargo, la reducción de las precipitaciones causó un incremento de algunos nutrientes del pasto. Una intensidad de pastoreo moderada favoreció la calidad nutricional del pasto. En este capítulo se demostró que los dos motores de cambio global interactuaron de manera aditiva causando un efecto negativo sobre el contenido de fósforo del pasto. Finalmente, el capítulo 4 mostró evidencias sobre cómo el calentamiento incrementó la respiración del suelo mientras que la sequía la redujo. Además, la presencia de ganado originó una variación estacional de la respiración del suelo. A lo largo de esta tesis doctoral, se demostró que los árboles dispersos parecieron jugar un efecto amortiguador del impacto del cambio climático sobre la digestibilidad del pasto y la respiración del suelo. Aunque los árboles no ejercieron ningún efecto atenuante sobre el resto de variables analizadas en este estudio, sí que aportaron beneficios al ecosistema; por ejemplo, aumentaron la heterogeneidad del estrato herbáceo a escala de paisaje e incrementaron la digestibilidad y calidad nutricional del pasto. Esto lo lograron gracias a un proceso de estabilización de la temperatura y a un aumento de la fertilidad del suelo bajo su dosel. Los resultados obtenidos de esta tesis doctoral aportan una valiosa información no sólo desde una perspectiva de ciencia básica, al mejorar la capacidad predictiva de las repercusiones ecológicas de ambas fuentes de estrés (abiótico y biótico) sobre el funcionamiento de las dehesas mediterráneas, sino también aplicada, contribuyendo al progreso en los planes futuros de manejo y conservación de estos sistemas agroforestales ante las amenazas asociadas al cambio global.