Este blog nace con el objetivo de divulgar los principales aspectos de la ecología de las zonas áridas, lugares que están climáticamente caracterizados por una baja precipitación, que no compensa la demanda evapotranspirativa de la atmósfera, y temperaturas extremas, así como de los organismos que las habitan.

En este blog presentaremos resultados de investigaciones recientes sobre distintos temas de interés en la ecología de las zonas áridas, mostraremos cómo trabajamos los ecólogos que centramos nuestra actividad en estos ecosistemas y dedicaremos algunas entradas a describir las principales estaciones biológicas en las que trabajamos alrededor de todo el mundo. También discutiremos cómo la investigación realizada en las zonas áridas ha contribuido al desarrollo de la ecología como disciplina, resumiremos algunos congresos científicos particularmente relevantes y hablaremos de algunos de los principales problemas ambientales a los que se enfrentan estos lugares, como la desertificación y el cambio climático.

En última instancia pretendemos aumentar entre nuestros lectores el conocimiento sobre la ecología de las zonas áridas y contribuir a cambiar la percepción negativa que sobre estos ambientes aún tienen muchas personas. Muchas gracias por leer estas líneas y bienvenidos a este apasionante viaje que comienza con esta entrada.

Características y distribución de las zonas áridas

Diferentes criterios se han utilizado durante años para definir la aridez y para establecer los límites climáticos de las zonas áridas. La clasificación propuesta por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, basado en el índice de aridez (IA, la proporción entre la precipitación y la evapotranspiración potencial an anual media), es ampliamente utilizada hoy en día. De acuerdo con este criterio, las zonas áridas se definen como regiones con un IA <0,65, y se subdividen en cuatro categorías: hiper-áridas (IA <0,05), áridas (0,05 < IA <0.20), semiáridas (0.20 < IA <0,50), y seco-subhúmedas (0,50 < IA <0,65).

Las características climáticas de las zonas áridas, junto con la relativamente baja fertilidad de sus suelos, imponen limitaciones importantes para el desarrollo de los organismos que las habitan. Como consecuencia de estas limitaciones, la vegetación de tierras áridas no cubre el 100% de la superficie y forma una distribución espacial "en mosaico" (Figura 1), donde las manchas de vegetación discretas, en su mayoría hierbas y arbustos, están separadas entre sí por una matriz de suelo desnudo en la que suele desarrollarse una comunidad dominada por líquenes, musgos y cianobacterias (Figura 2), la costra biológica del suelo [1].

Ejemplos de los tipos de vegetación que puede encontrarse en las zonas áridas. (a) matorral dominado por Ericameria nauseosum en Utah, USA (foto de M. A. Bowker); (b) matorral dominado por Chamaecrista cytisoides en Brasil (foto de R. Romao); (c) matorral dominado por Quercus coccifera y Rosmarinus officinalis en España (foto de J. L. Quero); (d) espartal de Stipa tenacissima en Marruecos (foto de F. T. Maestre); (e) pastizal de Festuca orthophylla en Perú (foto de J. Monerris); (f) bosque de Eucalyptus populnea y Acacia aneura en Australia (foto de S. Soliveres); (g) matorral dominado por Eulychnia acida en Chile (foto de C. Barraza); (h) pastizal dominado por varias especies de Stipa y Festuca en Argentina (foto de J. Gaitán); (i) matorral de Larrea cuneifolia en Argentina (foto de E. Pucheta); (j) sabana de Acacia totalis en Kenia (foto de V. Polo). Figura tomada de Maestre et al. [4]

Figura 1. Ejemplos de los tipos de vegetación que puede encontrarse en las zonas áridas. (a) matorral dominado por Ericameria nauseosum en Utah, USA (foto de M. A. Bowker); (b) matorral dominado por Chamaecrista cytisoides en Brasil (foto de R. Romao); (c) matorral dominado por Quercus coccifera y Rosmarinus officinalis en España (foto de J. L. Quero); (d) espartal de Stipa tenacissima en Marruecos (foto de F. T. Maestre); (e) pastizal de Festuca orthophylla en Perú (foto de J. Monerris); (f) bosque de Eucalyptus populnea y Acacia aneura en Australia (foto de S. Soliveres); (g) matorral dominado por Eulychnia acida en Chile (foto de C. Barraza); (h) pastizal dominado por varias especies de Stipa y Festuca en Argentina (foto de J. Gaitán); (i) matorral de Larrea cuneifolia en Argentina (foto de E. Pucheta); (j) sabana de Acacia totalis en Kenia (foto de V. Polo). Figura tomada de Maestre et al. [4]

Las extensas áreas desprovistas de vegetación vascular que caracterizan a los paisajes de las zonas áridas, la dureza de su clima y algunos de los problemas ambientales causados por la mala gestión de sus recursos naturales (por ejemplo, las frecuentes tormentas de arena y la degradación de la tierra y su posterior desertificación [2]), han contribuido a la impresión entre el público en general que las zonas áridas son ecosistemas "inútiles" o en el mejor de los casos marginales desde el punto de vista productivo y socioeconómico, así como con poco valor ecológico.

La visión de las zonas áridas como áreas de poco valor no coincide con la realidad. Estos lugares no sólo albergan ecosistemas muy diversos que ofrecen servicios ecosistémicos fundamentales para el mantenimiento de la vida sobre nuestro planeta [3], sino que también son un fascinante laboratorio natural para estudiar la evolución y la adaptación de las especies a las condiciones extremas. Las zonas áridas incluyen algunos de los más diversos biomas en cuanto a la diversidad de los animales, como los matorrales xerófilos, y albergan un 20% de los principales centros de diversidad de plantas en todo el mundo. Además de su alta diversidad de plantas, superior a la de algunos ecosistemas más productivos, los ecosistemas de las zonas áridas también albergan gran diversidad de organismos edáficos como bacterias y hongos.

Figura 2

Figura 2. Ejemplos de los tipos de costra biológica que suelen encontrarse entre las manchas dispersas de vegetación en las zonas áridas. Costra biológica dominada por líquenes (A), cianobacterias (B, C), mixta (cianobacterias/líquenes y musgos, D) y musgos (E).

La biodiversidad de las zonas áridas es crucial para mantener la capacidad de estos ecosistemas de proporcionar múltiples funciones y servicios ecosistémicos al mismo tiempo, como el almacenamiento de carbono, la productividad de la vegetación y el mantenimiento la fertilidad del suelo [3, 4]. Por otra parte, las zonas áridas también muestran una gran variedad de vegetación (Figura 1) y tipos de suelo. Como ejemplo de este último, un estudio global de 224 ecosistemas de zonas áridas presentes en 16 países identificó 26 tipos de suelo diferentes [5].

Amenazas e importancia a nivel mundial

Las zonas áridas son también de suma importancia para los seres humanos por múltiples razones. A nivel global, estos lugares abarcan aproximadamente el 41% de la superficie de la tierra (Figura 3), y más del 38% de la población humana mundial vive en ellos [2].

Figura 3 

Figura 3. Distribución de las zonas áridas a nivel mundial. Figura tomada de la síntesis sobre desertificación de la Evaluación de los Ecosistemas del Milenio ("Millenium Ecosystem Assessment")

Las zonas áridas poseen una enorme cantidad de recursos clave, incluyendo la mayor parte de las reservas de petróleo del mundo, así como grandes depósitos de minerales valiosos como oro, cobre y plata. Estos lugares son también cruciales para conseguir un desarrollo sostenible y para el bienestar de las poblaciones humanas a nivel global. Más del 90% de los asentamientos humanos de las zonas áridas se encuentran en países en vías de desarrollo [2], y una parte sustancial de los mismos están muy a la zaga del resto del mundo en lo que respecta a distintos indicadores de desarrollo [3].

Algunas de las características de los asentamientos situados en las zonas áridas, como la distribución dispersa de las poblaciones humanas sobre el territorio y su alejamiento de los mercados y los centros políticos, subyacen a su situación socio-económica en el llamado "síndrome de las zonas áridas" [2]. Estas limitaciones imponen serias dificultades para prestar servicios eficientes, y para implementar sistemas de comunicación, sanitarios y educativos eficaces y de calidad.

Por otra parte, en muchas de estas zonas, ciertos cambios demográficos, tecnológicos y socioeconómicos se han unido al cambio climático que está ocurriendo en la actualidad para promover una presión excesiva sobre sus recursos naturales, que ha originado una intensa degradación del suelo, la cubierta vegetal y los procesos ecológicos, biogeoquímicos e hidrológicos, provocando una pérdida de productividad biológica y socioeconómica que han derivado en su desertificación [2].

Se estima que la degradación del suelo y la desertificación afectan al 10-20% de las zonas áridas a nivel global y a unos 250 millones de personas que viven en países en vías de desarrollo [2]. Estos números aumentarán sustancialmente debido tanto al cambio climático, que provocará aumentos generalizados del nivel de aridez que experimentan las zonas áridas a nivel global (dedicaremos una entrada en exclusiva a este tema) y al aumento exponencial de las poblaciones humanas en muchas de estas áreas [3].

La desertificación es un problema ambiental de primera magnitud en España, ya que dos tercios de su territorio se encuentran en zonas de clima árido, semiárido y seco-subhúmedo. Toda la mitad sur del país, a excepción de las cadenas montañosas más elevadas, más la meseta norte, la cuenca del Ebro y la costa catalana presentan este clima, por lo que son susceptibles de desarrollar el fenómeno de la desertificación. De hecho, los estudios más recientes indican que el 20% de la superficie de España ya se encuentra degradada, mientras que un 1% adicional está degradándose en la actualidad [6].

Esperamos que los lectores disfruten del blog y que aprendan de la ecología de estos ecosistemas que tanto nos apasionan y que tan importantes son para el mantenimiento de la biodiversidad y las personas que habitamos en ellos. Por supuesto, estaremos abiertos a sugerencias de nuestros lectores sobre temas a tratar, y responderemos a vuestros comentarios tan pronto nos sea posible.

Bibliografía

[1] Castillo-Monroy, A. P. & F. T. Maestre. 2011. La costra biológica del suelo: Avances recientes en el conocimiento de su estructura y función ecológica. Revista Chilena de Historia Natural 84: 1-21.
[2] Reynolds, J. F., Stafford Smith, D. M., Lambin, E. F, Turner II, B. L., Mortimore, M., Batterbury, S. P. J., Downing, T. E., Dowlatabadi, H., Fernández, R. J., Herrick, J. E., et al. 2007 Global desertification: Building a science for dryland development. Science 316, 847 – 851.
[3] Safirel, U. & Adeel, Z. 2005. Dryland Systems. En Ecosystems and Human well-being: Current State and Trends, Volume 1 (eds. R. Hassan, R. Scholes & A. Neville), pp. 623 − 662. Washington, DC, USA: Island Press.
[4] Maestre, F. T., Salguero-Gómez, R. & Quero, J. L. 2012. It's getting hotter in here: determining and projecting the impacts of global change on drylands. Philosophical Transactions of the Royal Society B 367: 3062–3075.
[5] Maestre, F. T., Quero, J. L., Gotelli, N. J., Escudero, A., Ochoa, V., Delgado-Baquerizo, M., García-Gómez, M., Bowker, M. A., Soliveres, S., Escolar, C. et al. 2012. Plant species richness and ecosystem multifunctionality in global drylands. Science 335, 214 – 218.
[6] Martínez-Valderrama J, Ibáñez J, Del Barrio G, Sanjuán ME, Alcalá FJ, et al. 2016. Present and future of desertification in Spain: Implementation of a surveillance system to prevent land degradation. Science of the Total Environment 563-564:169–78

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Fernando T. Maestre y Santiago Soliveres
Fernando T. Maestre y Santiago Soliveres

Fernando Maestre es profesor de ecología e investigador principal del Laboratorio de Ecología de Zonas Áridas y Cambio Global de la Universidad Rey Juan Carlos. Ha estudiado las zonas áridas de cinco continentes y recibido los premios de la Academia de Ciencias-Fundación Pascual en Ciencias de la Vida, el "Miguel Catalán" y el "Humboldt Research Award". Perfil en twitter

Santiago Soliveres Codina es investigador Ramón y Cajal en la Universidad de Alicante. Ha trabajado en zonas áridas de Australia, España, EE.UU. y Marruecos, sobretodo en relaciones biodiversidad-funcionamiento, matorralización, interacciones entre plantas y efectos del pastoreo.

Sobre este blog

Una mirada al presente y futuro de las zonas áridas desde la ecología. Hablaremos de temas y lugares que nos acercarán a comprender mejor los ambientes áridos, cómo los estudiamos y cómo están cambiando en respuesta al cambio ambiental global en el que estamos inmersos.

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