Importancia de la caracterización de la masa de raíces en la simulación de ecosistemas forestales

Los análisis de sensibilidad son una herramienta importante para comprender el funcionamiento de los modelos ecológicos, así como para identificar los parámetros más importantes en su funcionamiento. Además, los análisis de sensibilidad pueden utilizarse para diseñar de forma más efectiva planes de muestreo de campo dirigidos a calibrar los modelos ecológicos. En los estudios de ecosistemas forestales, el análisis cuantitativo de la parte subterránea es mucho más costoso y complicado que el estudio de la parte aérea, en especial el estudio de la dinámica de producción y descomposición de raíces gruesas y finas de los árboles. En este trabajo se muestra un ejemplo de análisis de sensibilidad del modelo forestal FORECAST a parámetros que definen la biomasa, longevidad y concentración de nitrógeno en las raíces de los árboles. El modelo se calibró para simular dos rodales de pino silvestre (Pinus sylvestris) en los Pirineos de Navarra. Los resultados indican que la tasa de renovación de raíces finas es el parámetro más influyente en las estimaciones del modelo de crecimiento de los árboles, seguida de la concentración de N en las mismas, siendo la relación biomasa subterránea/total el parámetro al cual el modelo es menos sensible. Además, el modelo es más sensible a los parámetros que definen el componente subterráneo de la biomasa arbórea cuando simula un sitio de menor capacidad productiva y mayor limitación por nutrientes.

Efectos y respuestas de la costra biológica del suelo en ecosistemas áridos: avances recientes a nivel de especie

La costra biológica del suelo (CBS) es un componente complejo del ecosistema que engloba diferentes organismos (líquenes, musgos, hepáticas, cianobacterias, hongos, algas) presentes en las primeras capas de suelo. La CBS se encuentra en una amplia variedad de ecosistemas, aunque generalmente es más abundante en ecosistemas donde la cobertura de plantas vasculares es escasa, como los ecosistemas áridos. En estos ecosistemas, la CBS contribuye considerablemente a su biodiversidad y funcionamiento. Debido a la gran dificultad para la identificación de especies de estas comunidades, la mayoría de la investigación sobre la CBS se ha desarrollado a escala de comunidad y grupo morfológico. A este nivel, se ha podido observar el gran potencial de estas comunidades de contribuir a la estructura y dinámica del ecosistema: interaccionan con las primeras capas del suelo y con otros organismos, participan en la fijación de carbono y nitrógeno, así como en procesos hidrológicos y en el ciclo de nutrientes. Sin embargo, avances recientes en el conocimiento de la CBS arrojan interesantes y marcadas diferencias en la ecología y el papel funcional de las distintas especies que la componen, con las consecuentes implicaciones en la gestión y conservación de estas comunidades y de los ecosistemas que habitan. En particular, se han observado respuestas específicas en términos de presencia, abundancia y frecuencia ante diversos factores ambientales (variables climáticas, tipo de sustrato, presencia de plantas vasculares y perturbación por pastoreo – recuperación natural), así como un efecto a nivel de especie sobre las propiedades del suelo.

Seguimiento de la liebre ibérica (Lepus granatensis ROSENHAUER, 1856) en la Sierra de Mariola (Alicante-Valencia)

La liebre ibérica (Lepus granatensis) es una especie de gran valor en los ecosistemas mediterráneos españoles y por esta razón, su conocimiento ecológico y su relación con los factores que influyen en la heterogeneidad espacial son esenciales para su conservación y manejo. El objetivo de este trabajo es conocer las variaciones de la abundancia de la liebre ibérica en el Parque Natural de la Sierra de Mariola, situado entre las provincias de Alicante y Valencia, en el periodo 2009-2010, y su distribución en las principales matrices del paisaje de una zona de montaña del mediterráneo peninsular. Las abundancias relativas de liebre se han obtenido a partir de transectos estratificados de 1.000 m de longitud. El mayor índice kilométrico de abundancia (IKA) de liebres tiene lugar en primavera (IKA medio de 0,26 liebres/km), y disminuye hasta el invierno (IKA medio de 0,075 liebres/km). La mayor abundancia de liebres se obtiene en la matriz de cultivos de secano (IKA medio de 0,32 liebres/km). Las matrices de vegetación natural y abandono presentan bajo número de liebres, con valores de IKA medios de 0,06 y 0,04 liebres/km respectivamente.

Análisis de series temporales

Análisis de series temporales. Introducción. Características generales de las series temporales. Descomposición. Predicción. Modelos ARIMA y derivados.

Los vínculos existentes entre los recursos hídricos y la sostenibilidad de los sistemas naturales y humanos en la Marina Baixa

Comunicación presentada en el IV Congreso Ibérico sobre Gestión y Planificación del Agua, Tortosa, 8-12 diciembre 2004.

Análisis de la distribución geográfica de especies con fotosíntesis C4 en un área mediterránea (este de la Península Ibérica): estudio del caso de Atriplex halimus L.

Se aborda el análisis del área de distribución de una especie con fotosíntesis C4, Atriplex halimus L., a partir de la información corológica existente en el área de Cataluña, Comunidad Valenciana e Islas Baleares, y con la utilización de herramienta SIG, que incluye los factores ambientales considerados como más importantes en la distribución de este tipo de plantas. Este procedimiento representa una alternativa a las investigaciones pasadas en distribución de plantas C4, en este caso se analiza el número de especies C4 en áreas geográficas concretas, a lo largo de gradientes, y es el inicio de una vía más inductiva que puede ser prometedora para entender mejor los factores que afectan a la distribución de estas plantas. Se ha podido obtener un modelo de distribución de A. halimus en base a los factores ambientales actuales que tiene interés porque, aunque el uso de estos métodos predictivos está ya muy extendido, en este caso se aplica por primera vez a una especie que posee una vía de fotosíntesis que ha sido descrita como una adaptación a determinados tipos de clima. En esta especie, la altitud y la precipitación anual, con coeficientes negativos, son las dos variables que al introducirlas, más contribuyen a reducir la desvianza. De las temperaturas consideradas, solo la de enero interviene en el modelo y con un comportamiento diferente por debajo o por encima de los 400 m de altitud. La salinidad del suelo resulta también seleccionada, pero no de forma significativa. La coincidencia entre la distribución real y la resultante de la aplicación del modelo es otro indicador que nos muestra que el modelo es próximo a la realidad, salvo, acaso, en el medio insular. Los resultados son muy coherentes con la información existente sobre los factores que determinan la distribución de las plantas C4 en general, y de las Quenopodiáceas en concreto, que son las temperaturas y el coeficiente de aridez.

Conocimientos científicos importantes para la conservación y gestión de las tres especies de liebre de la Península Ibérica: deficiencias y retos para el futuro

Los principales avances en el conocimiento de las tres especies de liebre presentes en la Península Ibérica (dos de ellas endémicas) tuvieron lugar a finales del siglo XX con la realización de estudios sobre genética, morfología y ecología descriptiva. Durante los años 90 y 2000, se ha profundizado fundamentalmente en aspectos genéticos y evolutivos, en la definición de factores ambientales determinantes de su distribución, en el estado sanitario y en el comportamiento espacial. En lo que respecta a los estudios sobre dinámica poblacional, se dispone únicamente de trabajos locales con metodologías diversas y series de datos generalmente cortas, lo que impide realizar una interpretación conjunta y sólida de los datos. Esta falta de información conlleva que las bases técnicas para determinar un adecuado aprovechamiento cinegético sean en la mayoría de los casos insuficientes. Además, las tres especies se encuentran fuertemente ligadas al medio agrícola y ganadero, por lo que determinar los factores relativos al manejo de estos medios que afectan a las liebres resulta esencial, especialmente debido al declive general de la mayor parte de las especies silvestres ligadas a estos espacios. ¿Será el sector científico-técnico capaz de avanzar en el conocimiento de la dinámica poblacional y el efecto del manejo agroganadero para una mejor gestión de las liebres ibéricas?

Hibridación entre la codorniz común (Coturnix coturnix) y la codorniz de granja: estado de un problema de conservación

La hibridación entre especies es un fenómeno ampliamente extendido que puede tener consecuencias en la conservación de la biodiversidad. En el presente artículo se hace una revisión del problema de conservación derivado de la suelta de codornices de granja en poblaciones silvestres de codorniz común (Coturnix coturnix). Estas codornices de granja han resultado ser híbridos de codorniz común y codorniz japonesa (Coturnix japonica). Si no existen mecanismos de aislamiento reproductor, estas sueltas favorecerían la introgresión de genes de codorniz japonesa en las poblaciones de codorniz común; ello conllevaría que se produjera un “enjambre de híbridos” y la sedentarización de las poblaciones de codorniz, lo que comportaría muy probablemente su disminución en Europa. Esta amenaza es real, al haberse demostrado que no hay mecanismos de aislamiento reproductor, ni pre-cigóticos, ni post-cigóticos, ni ecológicos. Sin embargo, datos empíricos sugieren que a pesar de ello no se produce el temido “enjambre de híbridos”, sugiriéndose una mortalidad diferencial entre las dos especies como una posible explicación. Finalmente, se sugieren algunas medidas de gestión derivadas de la situación actual, entre las que destacaría un control genético que certifique el origen de los individuos criados en granja y la prohibición de efectuar sueltas de codornices japonesas o híbridos.

Intoxicación por munición de plomo en aves silvestres en España y medidas para reducir el riesgo

La intoxicación por ingestión de munición de plomo en aves silvestres es conocida en España desde finales del siglo pasado. Elevadas densidades de perdigones de plomo en diversos humedales de importancia internacional producen tasas de ingestión de perdigones cercanas al 70% en especies como el ánade rabudo (Anas acuta) y el plumbismo llega a ser una de las principales causas de mortalidad de la amenazada malvasía cabeciblanca (Oxyura leucocephala). El plumbismo también ha sido descrito en diversas especies de aves rapaces y se ha comprobado que la exposición al plomo es elevada en las especies más carroñeras y oportunistas. La contaminación de la carne de caza también ha sido objeto de estudio, debido a que en España se da la particularidad de cocinarla en escabeche, lo que incrementa la transferencia de plomo de la munición a la carne. Por el momento, la única acción llevada a cabo para reducir el riesgo de exposición al plomo de la munición en aves y humanos ha sido la prohibición desde 2001 del uso de perdigones de plomo en humedales protegidos. En esta revisión se hace un repaso a los estudios llevados a cabo en España sobre la contaminación por el plomo de la munición y el efecto que están teniendo las medidas hasta el momento adoptadas para reducir este riesgo.

Métodos de máxima verosimilitud en ecología y su aplicación en modelos de vecindad

Los métodos de máxima verosimilitud (MMV) ofrecen un marco alternativo a la estadística frecuentista convencional, alejándose del uso del p-valor para el rechazo de una única hipótesis nula y optando por el uso de las verosimilitudes para evaluar el grado de apoyo en los datos a un conjunto de hipótesis alternativas (o modelos) de interés para el investigador. Estos métodos han sido ampliamente aplicados en ecología en el marco de los modelos de vecindad. Dichos modelos usan una aproximación espacialmente explícita para describir procesos demográficos de plantas o procesos ecosistémicos en función de los atributos de los individuos vecinos. Se trata por tanto de modelos fenomenológicos cuya principal utilidad radica en funcionar como herramientas de síntesis de los múltiples mecanismos por los que las especies pueden interactuar e influenciar su entorno, proporcionando una medida del efecto per cápita de individuos de distintas características (ej. tamaño, especie, rasgos fisiológicos) sobre los procesos de interés. La gran ventaja de aplicar los MMV en el marco de los modelos de vecindad es que permite ajustar y comparar múltiples modelos que usen distintos atributos de los vecinos y/o formas funcionales para seleccionar aquel con mayor soporte empírico. De esta manera, cada modelo funcionará como un “experimento virtual” para responder preguntas relacionadas con la magnitud y extensión espacial de los efectos de distintas especies coexistentes, y extraer conclusiones sobre posibles implicaciones para el funcionamiento de comunidades y ecosistemas. Este trabajo sintetiza las técnicas de implementación de los MMV y los modelos de vecindad en ecología terrestre, resumiendo su uso hasta la fecha y destacando nuevas líneas de aplicación.

Documentación de modelos y flujos de trabajo: el siguiente reto en el manejo de información ecológica

Los modelos ecológicos se han convertido en una pieza clave de esta ciencia. La generación de conocimiento se consigue en buena medida mediante procesos analíticos más o menos complejos aplicados sobre conjuntos de datos diversos. Pero buena parte del conocimiento necesario para diseñar e implementar esos modelos no está accesible a la comunidad científica. Proponemos la creación de herramientas informáticas para documentar, almacenar y ejecutar modelos ecológicos y flujos de trabajo. Estas herramientas (repositorios de modelos) están siendo desarrolladas por otras disciplinas como la biología molecular o las ciencias de la Tierra. Presentamos un repositorio de modelos (ModeleR) desarrollado en el contexto del Observatorio de seguimiento del cambio global de Sierra Nevada (Granada-Almería). Creemos que los repositorios de modelos fomentarán la cooperación entre científicos, mejorando la creación de conocimiento relevante que podría ser transferido a los tomadores de decisiones.