Influencia de las aves marinas sobre los ciclos de nutrientes y elementos traza en medios costerosefectos a escala local y global

Abstract

En esta Tesis doctoral se estudia la influencia de las aves marinas sobre el suelo, el agua y la vegetación allí en donde ubican sus colonias de cría. La investigación se realizó a diferentes escalas: local, regional y global. A nivel local se estudió la variabilidad espacio-temporal del N, P y elementos traza durante varios años en la colonia de gaviota patiamarilla del Parque Nacional de las Islas Atlánticas de Galicia (PNIA; Galicia, España). Los resultados muestran un claro enriquecimiento en N y P en suelos y aguas de la colonia, pero los ciclos de estos nutrientes presentan comportamientos diferenciados. El enriquecimiento en N edáfico, que se produce al final del periodo de cría, vuelve a niveles similares a la zona control en las subcolonias de baja y media densidad. Por el contrario, el P se acumula de forma irreversible en el suelo. Actualmente, los suelos de las colonias se encuentran saturados, de manera que, parte del P es liberado a las aguas de escorrentía y a las aguas costeras en periodos de lluvias. El estudio de los elementos traza en el suelo fue consistente con la mayor o menor presencia de esta gaviota en cada subcolonia. Resultaron especialmente elevados los valores de las fracciones geoquímicas más lábiles. Las concentraciones de algunos elementos (Co, As, Cd) también fueron mayores en las aguas de escorrentía de la colonia que en las de la zona control. La concentración de elementos traza en las plantas no presentó un patrón claro, oscilando su concentración según la especie y el elemento considerado. También se registró un drástico cambio en el paisaje vegetal respecto a la zona control en función de la presión de la gaviota patiamarilla. Por un lado, en las zonas con menor presión de esta ave, dominan especies con baja tolerancia al N-NO3- y al P biodisponible (p. ej. Armeria pubigera pubigera, Anthyllis vulneraria iberica); mientras que, en las zonas de mayor presión y fuertemente eutrofizadas, dominan especies como Angelica pachycarpa u Holcus lanatus. En definitiva, la colonia de gaviota patiamarilla ha inducido en los acantilados del PNIA cambios irreversibles, tanto en el medio físico (suelos y aguas) como biótico (flora, vegetación), que hacen de este espacio un sistema ambiental único dentro de este Parque. A nivel regional se llevó a cabo el estudio comparativo en la dinámica del nitrógeno y del fósforo en los suelos de las colonias del PNIA y del Parque Nacional de las Calanques (PNC; SE Francia). Los resultados muestran que los suelos de las colonias se encuentran enriquecidos en N y P respecto a las zonas control; sin embargo, la dinámica anual mostró diferencias entre ambos Parques. Así, el N-NH4+ en el PNC experimenta una fuerte disminución hasta niveles similares a la zona control, mientras que, el N-NO3- en invierno, presentó los valores más elevados. Por el contrario, en el PNIA el ciclo anual del N parece más conservativo. La concentración de N-NH4+, a pesar de disminuir en invierno, mantiene diferencias respecto a la zona control y, la del N-NO3-, se mantiene elevada en invierno, a pesar de la elevada precipitación en esta estación. El P biodisponible mantuvo concentraciones elevadas en los suelos de ambos Parques durante todo el año. Sin embargo, el fraccionamiento de las formas de P reflejó un comportamiento geoquímico diferente entre Parques. En el PNC, el fosfato cálcico y el P asociado a formas refractarias fueron las formas dominantes; mientras que, en el PNIA, el P se distribuyó de forma más homogénea entre las diferentes fracciones, dominando ligeramente el P asociado a los hidróxidos de Al y arcillas (Pclay/Al). Estos resultados muestran una clara alteración del ciclo de ambos nutrientes en ambos Parques, pero este impacto se encuentra modulado por las condiciones ambientales (clima y litología) de cada localidad. Finalmente, a nivel global se calculó la cantidad de N y P depositado por casi todas las aves del mundo (320 especies) en sus colonias, aplicando un modelo bioenergético. Para ello se realizó un censo global resultado un total de 1045 millones de individuos, de los cuales 804 millones son reproductores y crías. El total de N depositado fue de 591,000 toneladas al año y el de P de 99,000 toneladas al año, siendo las costas Antártica y Austral las que reciben las mayores cantidades de estos elementos. Se demostró que estas entradas son de magnitud similar a otras consideradas en los ciclos globales de N y P, y que la concentración de estos dos elementos por unidad de superficie se encuentra entre las más altas medidas en la superficie de la Tierra. Finalmente, una fracción importante del total de N (72.5 Gg año-1) y P (21.8 Gg año-1) excretado se encuentra en formas fácilmente solubilizables, aumentando su biodisponibilidad a corto plazo en aguas continentales y costeras, localizadas cerca de las colonias de las aves marinas. Para este enriquecimiento en nutrientes, que ocurre en las colonias de las aves marinas, se ha propuesto el término ornitheutrophication. En resumen, las colonias de aves marinas representan una anomalía geoquímica positiva que les confieren una especial singularidad ambiental repercutiendo en todo el ecosistema, tanto en el medio físico (suelos, atmósfera, sedimentos y aguas) como en el biótico (flora, fauna, hongos,…).