Organización taxonómica y funcional de las comunidades zooplanctónicas de sistemas leníticos a lo largo de un gradiente de altitud. Condicionantes ambientales y espaciales

Abstract

Los gradientes altitudinales pueden proporcionar información útil sobre los determinantes de la organización de las comunidades biológicas. En particular, la evaluación de los cambios en la biodiversidad por efecto de la altitud, tanto a nivel taxonómico como funcional, representa una cuestión fundamental, no solo para la ecología teórica sino también en relación a múltiples aspectos aplicados vinculados con la gestión y conservación de los ecosistemas. Los lagos y lagunas ofrecen una excelente oportunidad para estudiar la variación altitudinal de las comunidades biológicas, así como los mecanismos que subyacen a dichos cambios, debido a que los ecosistemas leníticos tienen límites bien definidos y son espacialmente homogéneos. Por otra parte, el zooplancton es un elemento clave en estos ecosistemas al ocupar una posición fundamental en las cadenas tróficas, actuando como nexo de unión entre los productores y los niveles tróficos superiores, siendo también excelentes proxies debido a su sensibilidad a los cambios ambientales. En este sentido, el análisis de los modelos y determinantes de la variación en la composición de las comunidades (diversidad beta) con relación a los cambios de altitud resulta esencial para capturar la naturaleza dinámica de la diversidad zooplanctónica. Sin embargo, las especies tienen diferentes rasgos funcionales característicos que les permiten sobrevivir en hábitats con múltiples condiciones ambientales, por lo que es esperable que el análisis de la diversidad funcional mejore nuestra capacidad para predecir cambios en las comunidades zooplanctónicas como respuesta a la variación ambiental. Para llevar a cabo los estudios que conforman esta Tesis Doctoral, se seleccionaron 78 lagunas distribuidas a lo largo del territorio de Castilla y León, de las cuales 50 se sitúan en la meseta y 28 en los diferentes sistemas de montaña que bordean el territorio de la Comunidad. En este conjunto de sistemas lagunares se abordaron diferentes aspectos relacionados con la organización taxonómica y funcional de las comunidades zooplanctónicas, así como los mecanismos ambientales y espaciales que condicionan sus patrones de cambio a lo largo de un gradiente altitudinal. En un primer estudio (capítulo 4) se reveló un claro patrón de variación en la composición y abundancia de la comunidad zooplanctónica a lo largo del gradiente altitudinal, con valores más bajos de abundancia en las lagunas situadas a mayor altitud. No obstante, los rotíferos fueron el componente fundamental de la comunidad con independencia de la altitud. A nivel composicional, se evidenciaron diferencias significativas en la abundancia de especies constantes, raras y accesorias entre ambos grupos de lagunas, estando mejor representadas estas últimas en las lagunas de zonas bajas. Los cambios en la composición y abundancia de la comunidad estuvieron relacionados con características ambientales que varían con la altitud, en particular, el contenido iónico, la concentración de nutrientes y el desarrollo de macrófitos acuáticos. En una segunda investigación (capítulo 5) se evidenció un efecto negativo de altitud sobre la riqueza de especies, siendo la comunidad de las lagunas de meseta más diversa que las situadas en sistemas montañosos. El contenido iónico, el estado trófico y la profundidad media explicaron las diferencias de riqueza, con un papel más destacado del control biótico (ejercido tanto por macrófitos acuáticos como por peces) en las lagunas de meseta. Sin embargo, el gradiente de altitud no determinó diferencias en la diversidad gamma y tampoco la variación altitudinal estuvo relacionada con los patrones de la diversidad beta, si bien las lagunas de meseta fueron ambientalmente más heterogéneas y los controles mediados por la cascada trófica (bottom-up) desempeñaron un papel clave en la variación composicional de este grupo de lagunas. Además, nuestros resultados mostraron que la variación espacial en las comunidades zooplanctónicas se atribuye en gran medida al reemplazo de especies, independientemente de la altitud, lo que implicaría que las medidas de conservación de estas comunidades deberían considerar el mayor número posible de localidades y no solamente aquellas que muestran los valores más elevados de riqueza. El último estudio (capítulo 6) aportó nuevos conocimientos acerca de la variación de la estructura funcional de las comunidades de zooplancton en relación con un gradiente de altitud. En este sentido, se detectó una relación negativa entre la altitud y la diversidad funcional, estando determinada esta última por el estado trófico y el control biótico. Sin embargo, se observó un patrón contrario en la heterogeneidad funcional, que estuvo asociado a los procesos de eutrofización relacionados con el desarrollo agrícola que afectan a algunas de las lagunas de zonas bajas. La diversidad beta funcional se explicó en términos de la ganancia o pérdida de rasgos funcionales y no al reemplazo de dichos rasgos, independientemente de la altitud. Además, el filtrado ambiental, más que los procesos espaciales, fue el principal impulsor de la heterogeneidad funcional en ambos grupos de lagunas. No obstante, la capacidad predictiva de las características ambientales en los patrones de la diversidad beta funcional fue escasa, lo que enfatiza la importancia de las contingencias idiosincrásicas (por ejemplo, a través de los efectos de prioridad) y los acontecimientos estocásticos en la variación de la composición de rasgos funcionales de las comunidades zooplanctónicas