Las macrófitas sumergidas están disminuyendo en muchos lagos poco profundos de todo el mundo, y en su lugar están ocupando más algas y plantas que flotan libremente.
por Forschungsverbund Berlín eV (FVB)
Pero también está surgiendo una tendencia opuesta: los cuerpos de agua con una mejor calidad del agua están experimentando cada vez más un crecimiento masivo de plantas acuáticas. Dado que estas plantas realizan muchas funciones importantes del ecosistema, se requiere un manejo cuidadoso.
Los macrófitos, grandes plantas acuáticas visibles a simple vista, son hábitats importantes para una amplia gama de organismos y contribuyen a la autodepuración de los cuerpos de agua. Si este tipo de vegetación desaparece, dejando que las algas y las plantas flotantes proliferen en los cuerpos de agua, se liberarán más gases de efecto invernadero. Sabine Hilt investiga por qué han crecido menos plantas acuáticas sumergidas en muchos cuerpos de agua en los últimos años.
“Se sabe que tanto el crecimiento de las algas como la turbidez del agua juegan un papel importante en este proceso. Después de todo, las plantas, con raíces enterradas en el fondo del lago, necesitan la luz del sol a esas profundidades para la fotosíntesis. los factores estresantes también juegan un papel», explica el investigador del IGB.
En los paisajes agrícolas, estos estresores son, sobre todo, diversos pesticidas combinados con nutrientes. Como parte de un gran equipo de científicos de Francia, UFZ Leipzig y LMU Munich, investigó el efecto de un cóctel compuesto por un herbicida, un insecticida, un fungicida y nitrato, así como el estrés adicional debido al calentamiento de 3 a 4 °C. en plantas y animales acuáticos en laboratorio y en mesocosmos de 600 litros.
En estos mesocosmos se establecieron comunidades típicas de lagos poco profundos de zonas templadas, incluidas tres especies típicas de macrófitas sumergidas.
Hilt también exploró una combinación similar de factores estresantes típicos junto con un equipo dirigido por la Academia de Ciencias de China en Wuhan. Investigaron el efecto individual y combinado del calentamiento, los nutrientes y el pesticida glifosato en el crecimiento de algas y dos especies de plantas acuáticas.
Como ejemplos, los investigadores eligieron especies que se encuentran típicamente en aguas chinas como el tomillo de agua (Hydrilla verticillata), que forma un dosel en la superficie del agua, y la vallisneria (Vallisneria denseserrulata), que crece en el fondo de los cuerpos de agua. Para simular lagos poco profundos, utilizaron 48 mesocosmos, cada uno con un volumen de agua de 2500 litros.
Los resultados de estos dos proyectos muestran claramente que el crecimiento de las plantas acuáticas se ve afectado negativamente, especialmente cuando confluyen varios de los factores de estrés investigados. El calentamiento continuo a menudo mejoraba el efecto del cóctel de pesticidas y nutrientes. Las olas de calor frecuentes tienen un efecto aún más dañino que el calentamiento continuo. Por lo tanto, existe un mayor riesgo de que las plantas acuáticas desaparezcan de las aguas poco profundas, especialmente en los paisajes agrícolas.
El cambio en los tipos de plantas en los cuerpos de agua da como resultado mayores emisiones de metano
Los nutrientes también constituyen un factor de estrés que representa una amenaza para los lagos remotos que antes estaban limpios, como muestra otro estudio que involucra a IGB. Recientemente, se ha observado una mayor aparición de floraciones de algas filamentosas en dichos cuerpos de agua. Este es un fenómeno inusual para los lagos pobres en nutrientes y un motivo de preocupación: los desarrollos masivos de algas filamentosas pueden cambiar profundamente el ecosistema y causar problemas para la recreación acuática.
Las algas filamentosas, un término colectivo para varias especies de algas con una forma filamentosa similar a un hilo, tienen mayores requerimientos de nutrientes, especialmente de nitrato y amonio. Y, de hecho, los aportes de nutrientes a varios lagos anteriormente despejados y pobres en nutrientes han aumentado en los últimos años. Un ejemplo es el lago Baikal en Siberia, conocido por su riqueza incomparable de especies animales y vegetales. Esta biodiversidad está amenazada porque la biomasa de algas filamentosas se ha quintuplicado en los últimos diez años.
Una razón podría ser el aporte de nitrógeno y fósforo de las aguas residuales humanas no tratadas que se vierten en el lago. Los incendios forestales también han provocado una carga adicional de nutrientes en el lago.
Desarrollos masivos de plantas acuáticas en verano.
No obstante, también se pueden observar masas de plantas acuáticas, especialmente en verano. Esto es cuando se producen desarrollos masivos de plantas acuáticas en aguas estancadas y corrientes en toda Europa. La razón de esto: «Las macrófitas desaparecieron durante décadas debido al aporte excesivo de nutrientes y ahora están creciendo a medida que mejora la calidad del agua y disminuyen los aportes de nutrientes», explicó Sabine Hilt.
En términos generales, este es un desarrollo positivo.
«Las plantas acuáticas son un elemento importante de nuestros cuerpos de agua . Influyen en los ciclos de nutrientes e interactúan con otros organismos acuáticos. A medida que crecen, se unen al dióxido de carbono, que luego puede almacenarse en el sedimento por períodos más largos. Los macrófitos absorben el exceso de nutrientes como fósforo y nitrógeno del cuerpo de agua y liberan oxígeno a través del metabolismo, lo que mejora la aireación del agua y los sedimentos», afirmó Jan Köhler, quien realiza investigaciones sobre macrófitas y algas en el IGB. Además, las plantas acuáticas reducen la turbidez y evitan que se remuevan los sedimentos.
Los macrófitos también promueven la biodiversidad debido a su estructura diversa: en su superficie se puede desarrollar un crecimiento rico en especies de algas y bacterias, que a su vez proporciona hábitat y alimento para pequeños animales (zoobentos). Además de proporcionar refugio a los animales pequeños de los depredadores, los macrófitos también son alimento para varias aves acuáticas. Además, los rodales de plantas acuáticas son valiosos lugares de desove y caza para los peces, ofreciendo áreas de refugio para sus larvas y juveniles.
Por lo tanto, desde el punto de vista de la ecología acuática, las ventajas para la naturaleza a menudo superan las desventajas, incluso en el caso de desarrollos masivos. Las desventajas surgen principalmente para el uso humano y los intereses de seguridad, especialmente en aguas corrientes: el embalse causado por macrófitas puede reducir la velocidad del flujo , elevando el nivel del agua en el río y el nivel de las aguas subterráneas en las áreas adyacentes.
Las plantas acuáticas a menudo se consideran una molestia
Las plantas acuáticas de crecimiento denso también pueden interferir con la navegación y otros deportes acuáticos, obstaculizar a los pescadores o desanimar a los nadadores. Este fue el resultado de una encuesta exhaustiva de usuarios de agua en Alemania, Francia, Noruega y Sudáfrica.
«Más del 70 por ciento de los encuestados en cada lugar consideraron que los macrófitos eran perturbadores», explicó Jan Köhler, quien participó en el estudio junto con Sabine Hilt. Esto fue igualmente cierto para diferentes actividades recreativas: natación, paseos en bote, pesca con caña, apreciación de la biodiversidad, apreciación del paisaje y observación de aves. Los residentes percibieron las plantas de agua como significativamente más problemáticas que los visitantes La mentalidad ambiental de los encuestados no influyó en la percepción de la molestia.
Desmalezar o eliminar plantas acuáticas plantea riesgos ecológicos
Para las autoridades y otras partes interesadas involucradas en la gestión del agua, puede ser muy difícil abordar las compensaciones entre proteger o lograr un buen estado ecológico por un lado y los diversos intereses de uso humano por el otro, y desarrollar enfoques que tengan en cuenta y equilibrar todos los objetivos. Si estas partes interesadas deciden tomar medidas contra los macrófitos, el deshierbe, es decir, la siega o eliminación de plantas acuáticas, es el método elegido con mayor frecuencia.
Aunque el deshierbe crea espacios para uso recreativo o aumenta el flujo de zanjas y corrientes de agua naturales a corto plazo, el proceso es muy costoso. Además, después del deshierbe, los fragmentos de plantas pueden desplazarse hacia áreas previamente no afectadas y establecerse allí, lo que hace que se propaguen los macrófitos. Con algunas especies, la eliminación de malezas acuáticas puede incluso aumentar las tasas de crecimiento. Dado que el deshierbe no es muy selectivo, el proceso también reduce rápidamente las especies de plantas raras, destruye diversos hábitats y mata a muchas criaturas que viven en los rodales de plantas acuáticas. Estas medidas también pueden provocar la agitación de partículas sedimentadas y un mayor agotamiento del oxígeno.
Deterioro de la biodiversidad
La biodiversidad de los microorganismos también cambia: Sabine Hilt y Jan Köhler participaron en un estudio de impacto antes y después del control que examinó los efectos de la eliminación mecánica de macrófitos en conjuntos de fitoplancton, zooplancton y macroinvertebrados. El estudio incluyó cinco sitios en cuatro países de Europa y África con características muy variables. La repetición del mismo diseño experimental en todos los sitios hizo posible separar los efectos comunes de los específicos del sitio.
En general, la eliminación de macrófitos afectó negativamente a la biodiversidad, en particular de los conjuntos de zooplancton y macroinvertebrados. En contraste, las comunidades de fitoplancton se vieron afectadas positivamente por la remoción de plantas. «El deshierbe, por lo tanto, plantea riesgos para la biodiversidad y, a veces, incluso puede hacer que un cuerpo de agua cambie a un estado turbio dominado por fitoplancton que respalda significativamente menos funciones del ecosistema y es menos atractivo para muchas formas de uso», explicó Sabine Hilt.
El valor ecológico de las plantas acuáticas a menudo se pasa por alto en el debate público actual. Con esto en mente, los aspectos económicos, ecológicos y sociales deberían incluirse igualmente en el análisis y la planificación de medidas en el futuro. Si parece necesario reducir los rodales de plantas acuáticas, sería preferible tomar medidas sostenibles, como reducir aún más los aportes de nutrientes o plantar árboles ribereños.
Una historia de éxito: las canteras regresan al lago Müggelsee
Müggelsee de Berlín es un buen ejemplo de recolonización por plantas acuáticas . La cantera finalmente ha regresado a este lago, después de un largo período de ausencia. Ya a fines del siglo XIX, los aportes de nutrientes aumentaron y las descargas masivas a partir de la década de 1970 llevaron a la pérdida virtual de la vegetación sumergida en Müggelsee debido a los altos niveles de turbidez del agua resultantes.
Las plantas acuáticas solo comenzaron a aparecer de nuevo lentamente a partir de la década de 1990, luego de una reducción significativa en los aportes de nutrientes. Desde alrededor de 2011, la turbidez en Müggelsee ha disminuido aún más debido a la influencia del mejillón quagga, que ha invadido el lago. La flora submarina ahora está presente a una profundidad de 3 a 4 metros, formando rodales muy densos en algunos lugares, y también ha habido un aumento significativo en la riqueza de especies.
Stoneworts y otras especies de crecimiento bajo fueron vistas por última vez en Müggelsee hace más de un siglo. Ahora, después de 20 años de mapeo intensivo y estudios de buceo, se han detectado no solo una, sino tres de estas deseables especies de vegetación sumergida: el frágil pedúnculo (Chara globularis), el pedúnculo estrellado (Nitellopsis obtusa) y otra especie de Nitella (Nitella spec .).
Las canteras no son del todo algas ni del todo plantas, pero sin duda son un claro indicador de concentraciones más bajas de nutrientes y aguas más limpias. Además de tener todos los efectos positivos antes mencionados, no interfieren con la recreación acuática porque no crecen hasta la superficie del agua . Queda por ver si pueden establecer poblaciones más grandes en los próximos años; realmente esperamos que así sea.
