Analizan la ‘cadena alimentaria’ de los lagos de Sierra Nevada para anticipar su respuesta al cambio climático

Un equipo de investigación de la Universidad de Sevilla ha definido las relaciones de alimentación entre organismos de tres lagos alpinos de Sierra Nevada, mediante una técnica basada en marcadores químicos. Los resultados permiten evaluar cómo se organizan estos ecosistemas extremos y anticipar su estabilidad ante eventos adversos como los cambios ambientales. Se trata de la primera vez que se emplea este método aplicado a la identificación de las cadenas tróficas en lagos alpinos españoles.

Laguna de Aguas Verdes (Foto. José A. Carbonell)

La investigación se centra en tres lagos alpinos representativos del macizo: La Caldera, Cuadrada, y Aguas Verdes, que poseen ambientes muy singulares por su altitud, sus bajas temperaturas y su escasez de nutrientes. A diferencia de otros ecosistemas acuáticos, estas lagunas no albergan peces ni otros vertebrados, por lo que la estructura de la red trófica depende casi por completo de microorganismos, plantas acuáticas e invertebrados.

La principal novedad del trabajo es el uso de isótopos estables de carbono y nitrógeno, una técnica que permite reconstruir la red trófica, es decir, las relaciones alimentarias entre organismos, sin observar directamente qué consumen. Por un lado, a través del carbono, los investigadores han podido comprobar en diferido cuál es el origen del alimento, si procede de dentro de cada uno de los tres lagos analizados o del entorno. Por otro lado, el nitrógeno permite saber la posición que ocupa cada organismo en la red trófica. Es decir, indica ‘quién se come a quién’.

Laguna La Caldera.

Los resultados muestran que estos lagos de Sierra Nevada presentan redes tróficas cortas y simples. Esto es, que muchas especies comparten los mismos recursos alimentarios, una característica típica de ecosistemas pobres en nutrientes. “En algunos casos, como el de los escarabajos, detectamos un elevado grado de oportunismo alimentario: depredadores que consumen prácticamente cualquier presa disponible, e incluso situaciones de canibalismo”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Sevilla José Antonio Carbonell.

¿Quién se come a quién?

Tal y como recogen en su artículo ‘Unraveling food web structure in alpine lakes: insights from stable isotope analysis’ publicado en Inland Waters, el equipo realizó una recogida de muestras en las lagunas, recogiendo los elementos más representativos de la comunidad, entre ellos: plantas acuáticas, microorganismos y distintos invertebrados como crustáceos, larvas de insectos o escarabajos acuáticos.

A continuación, los investigadores analizaron las muestras en el laboratorio para obtener la señal isotópica de cada organismo, una ‘huella química’ que permite saber de dónde procede su alimento y su posición en la red trófica. Después, clasificaron los datos mediante fórmulas matemáticas estadísticas. Así, comprobaron que los organismos que suponen la base de esta cadena biológica, que definen como productores primarios, presentan valores más bajos de isótopos de carbono y nitrógeno; y que estos aumentan progresivamente en los consumidores y depredadores.

Tres lagunas

El análisis realizado por el equipo investigador confirma que la Laguna Cuadrada presenta una red trófica muy corta y simple: un alto grado de oportunismo alimentario, esto es, que comen lo que pueden.

En cambio, la Laguna de Aguas Verdes mostró una red trófica algo más compleja. La presencia de arroyos de entrada y salida durante el deshielo, así como de praderas húmedas en sus alrededores, aporta materia orgánica procedente del exterior. Esta mayor diversidad de fuentes de alimento y microhábitats se refleja en una señal de carbono más amplia, lo que indica una mayor variedad en el origen alimentario que sustenta el ecosistema. No obstante, los investigadores advierten de que esta complejidad también podría hacerla más vulnerable a cambios ambientales, ya que pequeñas variaciones en el aporte de agua o materia orgánica pueden tener un impacto mayor en su red alimentaria.

Especies de escarabajos depredadores presentes en las lagunas de SN (Foto. José A. Carbonell)

Por su parte, la Laguna de la Caldera, que se alimenta únicamente del deshielo y no tiene aportes continuos de agua, presentó valores más elevados de nitrógeno. Esto significa que hay pocas fuentes primarias de alimento en el origen de la cadena y más relaciones entre los organismos, que se alimentan unos de otros.

Laboratorios naturales

Los expertos señalan que comprender cómo se organizan estas redes tróficas, especialmente, en ambientes extremos como el de Sierra Nevada, sirve para evaluar la capacidad de un ecosistema ante eventos adversos como los cambios ambientales producidos por el cambio climático. “Un sistema con muchas conexiones puede resistir mejor pequeñas perturbaciones, pero también puede ser más vulnerable si se altera una pieza clave. Por eso los lagos con mayor complejidad trófica, como Aguas Verdes, podrían ser más sensibles a cambios ambientales, como variaciones en la temperatura o en la disponibilidad de nutrientes”, indica José Antonio Carbonell.

Susana Pallarés y José A. Carbonell recogiendo muestras (Foto. Pedro Abellán)

A partir de estos resultados, el grupo de Zoología Aplicada de la Universidad de Sevilla planea profundizar en el estudio de varias especies de escarabajos acuáticos presentes en las lagunas con información isotópica -es decir, de marcadores químicos como los que han empleado en este estudio- para analizar cómo coexisten especies con dietas similares. Según los expertos, este tipo de trabajos permitirán avanzar en el conocimiento sobre especies alpinas y poner en valor la importancia de las lagunas de Sierra Nevada como laboratorios naturales para estudiar el funcionamiento de los ecosistemas de alta montaña.

Esta investigación ha sido financiada por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y Fondos NextGeneration de la Unión Europea en el marco del proyecto ‘AlpineChange’. Además, ha contado con fondos propios de la Universidad de Sevilla.

Reportaje iDescubre: ¿Quién se come a quién? La vida invisible de los lagos de Sierra Nevada