La luz y el caudal regulan el metabolismo de los ríos

Investigación UPV/EHU

Los factores que regulan el metabolismo de los ríos son la luz y el caudal. Esa es la conclusión que se extrae del análisis de millones de datos de las estaciones de medida de 222 ríos estadounidenses. Estos resultados son importantes para escalar y modelizar la dinámica de los ecosistemas fluviales, e incluso pueden cambiar la forma de estudiarlos. En el estudio ha participado una investigadora del Departamento de Biología Vegetal y Ecología de la UPV/EHU.

Foto: Maite Arroita / UPV/EHU

La temperatura y las precipitaciones determinan gran parte de la variación de la productividad en los ecosistemas terrestres, y se utilizan para definir los biomas. “En tierra se conocen muy bien los cambios que se producen en el metabolismo de los ecosistemas tanto a nivel estacional como a nivel de sistema. Sabemos que los principales factores que controlan dichos cambios son la temperatura y la precipitación, y en base a eso sabemos qué tipo de vegetación y fauna nos encontraremos, qué fisionomía tendrán, podemos predecir cómo funcionará un ecosistema, etc. Sin embargo, con los ríos no pasa lo mismo. Teníamos un hándicap importante, sobre todo porque carecíamos de datos”, explica Maite Arroita, doctora del grupo de investigación Stream Ecology de la UPV/EHU.

En ese sentido, la investigadora del Departamento de Biología Vegetal y Ecología de la UPV/EHU Maite Arroita ha colaborado con varias universidades de EE. UU. en un estudio en el que han concluido que el metabolismo de los ríos está regulado por la luz y el caudal fluvial. En este estudio se han utilizado millones de datos extraídos de las estaciones de medida de la calidad del agua de 222 ríos estadounidenses. “La temperatura, la concentración de oxígeno, el caudal, el pH, la conductividad, etc., son parámetros que se miden a menudo, en función de cada estación: cada 10 o 15 minutos, cada media hora, etc., durante varios años. De todos esos datos hemos calculado el metabolismo fluvial; hemos analizado la estacionalidad de los ríos y hemos buscado patrones, para ver cuáles son los factores que marcan esas diferencias espaciales y temporales”, explica.

La importancia del caudal

“La fotosíntesis es uno de los principales procesos metabólicos. Sin luz no hay fotosíntesis. La disponibilidad de luz varía mucho de unas estaciones a otras, pero también de un sistema a otro, en función de la topografía, el clima, la cobertura de los bosques de ribera, la turbidez, etc. Esta variabilidad de la luz explica la mayor proporción de los cambios que suceden en el metabolismo”, detalla la investigadora.

Por otra parte, otra de las características más importantes de los ríos es el caudal o el régimen hidrológico. La investigadora lo explica así: “El caudal puede afectar al metabolismo de varias formas. Por un lado, tras una tormenta aumenta la llegada de sedimentos a los ríos; aumenta la turbidez y disminuye la disponibilidad de luz. Además, cuando se producen lluvias torrenciales, el efecto del caudal puede ser aún mayor, ya que puede mover incluso los sedimentos y los seres vivos que los habitan. Entonces, se produce una disminución de la biomasa, al ser arrastrada aguas abajo. Cuando el caudal es muy variable, estas alteraciones son muy frecuentes, y se limita considerablemente la biomasa acumulada”.

Este trabajo viene a cubrir un vacío existente hasta ahora. Con un esquema de clasificación basado en estos dos factores, “se puede avanzar mucho en la ciencia fluvial, ya que ahora comprendemos mejor qué es lo que realmente controla el metabolismo de los ríos. Además, puede servir de base para la gestión de los ríos, ya que se mejora la capacidad de escalar y modelizar la dinámica de los ecosistemas fluviales, y puede cambiar sustancialmente la forma de investigar los ríos”, afirma Arroita. El cambio climático tendrá un gran impacto en el funcionamiento de los ecosistemas fluviales “y los resultados obtenidos permitirán predecir mejor los cambios o consecuencias que se producirán y cómo evitarlos”.

Con las metodologías y herramientas utilizadas en este trabajo, la Dra. Arroita quiere analizar la base de datos de los ríos guipuzcoanos: “La Diputación Foral de Gipuzkoa cuenta con una base de datos muy amplia. Disponemos de datos tomados durante 20 años en 13 estaciones de medida ubicadas en diferentes ríos de Gipuzkoa. En ningún otro lugar existe una base de datos tan grande en lo que respecta al tiempo. Quiero analizar los cambios temporales, para determinar, por ejemplo, la historia de los ríos y los cambios que se han producido, para hacer previsiones, etc.”.

Referencia:

Emily S. Bernhardt, Phil Savoy, Michael J. Vlah, Alison P. Appling, Lauren E. Koenig, Robert O. Hall Jr., Maite Arroita, Joanna R. Blaszczak, Alice M. Carter, Matt Cohen, Judson W. Harvey, James B. Heffernan, Ashley M. Helton, Jacob D. Hosen, Lily Kirk, William H. McDowell, Emily H. Stanley, Charles B. Yackulic, and Nancy B. Grimm (2022) Light and flow regimes regulate the metabolism of rivers PNAS doi: 10.1073/pnas.2121976119

Para saber más:

Todo lo que se puede medir en un río
La contribución global de los ríos intermitentes al ciclo del carbono

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

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