Fotografía de José Luis Margalet. Charca del laboratorio CULTIVE
Cuando hablamos de conservación de los ecosistemas acuáticos, solemos centrarnos en las especies que los habitan o en la pérdida de biodiversidad. Sin embargo, la ecología contemporánea plantea una pregunta más profunda: ¿cómo influyen los organismos en el funcionamiento de los ecosistemas?
Responder a esta cuestión es clave para comprender y así poder gestionar los humedales en un contexto de cambio global.
Los humedales —lagunas, marismas, turberas, charcas o estuarios— son ecosistemas donde el agua condiciona la estructura biológica y los procesos ecológicos. Aunque ocupan una superficie relativamente reducida, desempeñan funciones ecosistémicas esenciales: regulan el ciclo del agua, almacenan carbono, sostienen una elevada biodiversidad y actúan como amortiguadores frente a perturbaciones ambientales.
Pero entender su funcionamiento requiere ir más allá de identificar su biodiversidad, requiere de conocer los papeles ecológicos de las especies que los habitan, las dinámicas tróficas y los procesos biogeoquímicos que, en definitiva, determinan la resiliencia de estos ecosistemas a los cambios ambientales.
De las especies a los rasgos funcionales
Tradicionalmente, la ecología ha descrito los ecosistemas a partir de la composición de especies. Sin embargo, este enfoque resulta limitado para explicar cómo funcionan los ecosistemas y cómo responden a los cambios ambientales.
Los recientes trabajos de varios miembros del Instituto de Investigación en Cambio Global (IICG-URJC) y del Grupo de Alto Rendimiento en Biodiversidad y Ecología de las Aguas Dulces (AQUA) de la Universidad Rey Juan Carlos han puesto de manifiesto que los enfoques basados en rasgos funcionales proponen una perspectiva diferente: en lugar de centrarse únicamente en qué especies están presentes, se analizan las características biológicas de los organismos —como el tamaño corporal, la dieta, la estrategia reproductiva o el hábitat— que determinan cómo interactúan con el entorno y entre sí.
Estos rasgos permiten vincular directamente la biodiversidad con procesos ecosistémicos como la producción primaria, el reciclaje de nutrientes o el flujo de energía. De este modo, los rasgos funcionales se convierten en una herramienta clave para conectar la ecología de comunidades con la ecología de ecosistemas, uno de los grandes retos conceptuales de la ecología moderna.
Además, los rasgos funcionales permiten entender cómo los organismos actúan como vectores de energía y materia entre ecosistemas adyacentes, contribuyendo al acoplamiento entre ambientes acuáticos y terrestres.
Los enfoques basados en rasgos funcionales ofrecen una oportunidad única para avanzar en la conservación y gestión de los humedales. Estos enfoques permiten:
- identificar qué características biológicas son clave para el funcionamiento del ecosistema,
- entender cómo las comunidades responden a las perturbaciones ambientales,
- predecir los efectos del cambio global sobre los ecosistemas acuáticos,
- diseñar estrategias de conservación basadas en procesos, no solo en especies.
Aprovechar plenamente el potencial de los enfoques basados en rasgos implica cambiar la forma en que estudiamos y gestionamos los humedales: no solo proteger especies, sino comprender los mecanismos que sostienen el funcionamiento del ecosistema.
Rasgos funcionales y funcionamiento de los humedales
En los ecosistemas acuáticos, los rasgos funcionales de los organismos influyen en cómo se estructuran las comunidades y en cómo funcionan los ecosistemas.
Por ejemplo:
- el tamaño corporal condiciona el metabolismo y las interacciones tróficas,
- la dieta determina el flujo de energía entre niveles tróficos,
- el uso del hábitat influye en la conectividad ecológica,
- las estrategias de vida afectan a la estabilidad de las comunidades.
Analizar estos rasgos permite entender cómo las comunidades biológicas contribuyen al funcionamiento de los ecosistemas y cómo responden a factores ambientales como la temperatura, la disponibilidad de nutrientes o las perturbaciones humanas.
Así, los cambios ontogenéticos —es decir, las modificaciones en el uso del hábitat, la dieta o el papel ecológico a lo largo del ciclo vital de los organismos— adquieren una relevancia particular, ya que pueden alterar las interacciones tróficas y los flujos de energía entre ecosistemas acuáticos y terrestres.
En este sentido, los humedales son sistemas especialmente interesantes, porque en ellos convergen múltiples procesos ecológicos y una gran diversidad de estrategias biológicas.
Cambio global y necesidad de nuevos enfoques
La globalización y las actividades humanas están alterando profundamente la biodiversidad y el funcionamiento de los ecosistemas acuáticos. Sin embargo, comprender cómo estos cambios afectan a los procesos ecológicos sigue siendo uno de los grandes desafíos de la ecología.
Uno de los problemas clave es que la relación entre biodiversidad y funcionamiento ecosistémico todavía no se comprende completamente, especialmente a escalas amplias y en ecosistemas acuáticos.
En un contexto de cambio climático, las alteraciones en las dinámicas tróficas, la estructura de las redes tróficas y el acoplamiento acuático-terrestre mediado por los procesos ontogenéticos de insectos, anfibios o peces pueden modificar la resiliencia de los ecosistemas acuáticos ya que están cada vez más amenazados por el calentamiento global. Estos cambios pueden generar efectos en cascada que afectan al funcionamiento y estabilidad de los ecosistemas a largo plazo.
Humedales como laboratorios naturales
En este marco, los humedales pueden entenderse como auténticos laboratorios naturales. Debido a su aislamiento, bajos niveles de nutrientes y redes tróficas simplificadas, estos ecosistemas acuáticos responden de forma rápida y visible a los cambios ambientales, lo que los convierte en sistemas ideales para estudiar el cambio ecológico a lo largo del tiempo. Así, son espacios donde es posible observar cómo las dinámicas de las redes tróficas, así como los rasgos funcionales de los organismos, se traducen en procesos ecológicos y cómo estos procesos determinan la estabilidad y resiliencia de los ecosistemas.
A veces, basta un pequeño humedal para comprender dinámicas ecológicas complejas.
De la teoría a la práctica: una charca experimental
Con esta idea en mente, surgen iniciativas que buscan trasladar estos enfoques científicos al territorio. En el Laboratorio de cultivo de organismos (CULTIVE) del IICG-URJC, la creación de una charca experimental representa una oportunidad para observar, a pequeña escala, los procesos que estructuran los ecosistemas acuáticos.
Más que un espacio con agua, la charca experimental es un escenario donde se pueden estudiar los rasgos funcionales de los organismos, las interacciones entre especies y los procesos que sostienen el funcionamiento del ecosistema.
La biodiversidad presente en la charca refleja la complejidad de estos sistemas. En ella conviven plantas acuáticas emergentes como Typha o Juncus, macroinvertebrados detritívoros como los lumbricúlidos, filtradores como Daphnia, insectos depredadores como los ditíscidos o los odonatos (tanto anisópteros como zigópteros), y vertebrados como anfibios.
Cada uno de estos organismos aporta rasgos funcionales distintos y desempeña un papel específico en la red trófica y en el funcionamiento del ecosistema: desde la depuración del agua y el reciclaje de nutrientes hasta la regulación de las redes tróficas y la conectividad ecológica.
En un contexto de cambio global, la charca experimental de Cultive se convierte así en un espacio privilegiado para conectar la investigación ecológica con la conservación y la educación ambiental, transformando un pequeño humedal en una herramienta para comprender y gestionar mejor los ecosistemas acuáticos.
Referencias:
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