El reemplazo de especies sensibles por otras tolerantes ‘equilibra’ los ecosistemas en áreas agrícolas

Una investigación realizada en un cultivo manipulado de caña de azúcar y pasturas muestra que, aun con algunas prácticas hostiles al ambiente, los pequeños cuerpos de agua, tales como charcas y lagunas, pueden hacer su aporte a las técnicas de cultivo

Por Luciana Constantino  |  Agência FAPESP – En la búsqueda de caminos que confluyan hacia prácticas de manejo sostenibles en la agricultura, particularmente en los cañamelares, científicos brasileños han demostrado que ciertas masas de agua, tales como las pequeñas lagunas e incluso las charcas, pueden mantener servicios ecosistémicos siempre y cuando habiten en sus alrededores especies animales tolerantes, que reemplacen a otras más sensibles a las prácticas agrícolas.

En el marco de un trabajo innovador, en el cual se manipularon áreas de cultivo a gran escala, un grupo de investigadores puso a prueba las consecuencias de la intensificación del uso de la tierra comparando pasturas extensivas e intensivas y plantaciones de caña de azúcar, con simulaciones de lagunas y charcas de 4.000 litros. Pese a que en las áreas cañeras se aplicaron insecticidas y melaza, la biomasa en el hábitat siguió siendo estable en los tres escenarios.

Esto solamente fue posible pues, tras la aplicación de los productos, la extinción local de un predador sensible (en este caso, la libélula) quedó compensada con la colonización de un conjunto de otros más tolerantes, como coleópteros y chinches. De este modo, la estabilidad de la comunidad puso en evidencia un efecto “cartera de biodiversidad”, es decir, la entrada de especies que compensaron la desaparición de otras.

“Demostramos experimentalmente que puede mantenerse el funcionamiento de los ecosistemas acuáticos en ambientes agrícolas pese a las prácticas perjudiciales, siempre y cuando existan especies tolerantes provenientes de fuera del cultivo que reemplacen a las más sensibles. En la investigación, utilizamos como indicador del funcionamiento ecosistémico la producción de biomasa, es decir, cuántos gramos de animales se están observando en cada ecosistema en el transcurso del tiempo. Notamos que permaneció constante incluso en el cañaveral. Esto es sumamente interesante desde el punto de vista del debate de los diversos valores que posee la biodiversidad, entre ellos el mantenimiento de las funciones ecosistémicas de un lugar”, sostiene el biólogo Luis César Schiesari, docente de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, y autor corresponsal del artículo publicado en el Journal of Applied Ecology, una de las más prestigiosas revistas científicas del área de ecología.

Este trabajo contó con el apoyo de la FAPESP a través del Programa de Investigaciones sobre Cambios Climáticos Globales (PFPMCG), en el marco del Proyecto Temático intitulado “La consecuencias ambientales de la conversión de pasturas a caña de azúcar y la intensificación de las pasturas”, cuyo investigador responsable es el ingeniero agrónomo Luiz Antonio Martinelli, del Centro de Energía Nuclear en la Agricultura de la USP, y de una Ayuda de Investigación, concedida al biólogo Victor Satoru Saito, de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), en el estado de São Paulo.  Ambos también suscriben el artículo.

La sostenibilidad

Estudios anteriores demuestran que este suministro de especies no se encuentra disponible en los campos agrícolas reales, donde los ecosistemas acuáticos cuentan con una diversidad bastante empobrecida (lea más en: onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcbb.12279). Por tal motivo, los científicos sugieren en el estudio la incorporación en prácticas de manejo de protección de ciénagas, pantanos y lagunas en los bordes de campos agrícolas, que servirían de proveedores de biodiversidad para colonizar charcas formadas naturalmente o artificialmente en esas áreas.

“Estos organismos son beneficiosos para el propio cultivo, pues además de retroalimentar el ecosistema, hacen las veces de predadores de plagas agrícolas. Insectos y anfibios ponen sus huevos en estas charcas temporales, que cuando eclosionan surgen las larvas. Estas se alimentan en el ambiente acuático y luego se metamorfosean en adultos terrestres. Estos adultos eventualmente se mueren en el ambiente terrestre, con lo cual ‘exportan’ la materia acumulada dentro de la charca, el nitrógeno, el fósforo y el potasio inclusive, de regreso a la plantación. Estas funciones ecosistémicas contemplan las premisas de la agricultura sostenible y de precisión”, le dice Schiesari a Agência FAPESP.

Con una agenda global que apunta hacia la creciente necesidad de disminuir los impactos ambientales en las cadenas productivas y mitigar los efectos de los cambios climáticos con miras a promover el desarrollo sostenible, la producción agropecuaria y la transición energética (mediante el uso de fuentes limpias y renovables para la elaboración de combustibles) se han erigido en focos de atención en el mundo.

En Brasil, que es el mayor productor mundial de caña de azúcar y uno de los principales de productores de etanol, se ha venido debatiendo desde hace algunos años la sostenibilidad de la cadena de producción y el costo socioeconómico del uso de la tierra. De acuerdo con datos de la Compañía Nacional de Abastecimiento (Conab), la producción de caña de azúcar en la zafra 2023-2024 crecería un 4,4 % con relación a 2022-2023, con una estimación de 637,1 millones de toneladas.

“En mi línea de investigación procuro entender las vías a través de las cuales las alteraciones del ambiente ocasionadas por las acciones humanas impactan sobre la biodiversidad. Específicamente durante los últimos 15 años, he intentado entender las consecuencias de la conversión de hábitats nativos −tales como bosques y sabanas− en pasturas, y la intensificación de las pasturas en áreas de plantíos agrícolas de monocultivos como la soja y la caña de azúcar. Este proceso de conversión e intensificación del ambiente genera alteraciones estructurales, físicas y químicas”, añade el biólogo.

Las pasturas constituyen el principal uso que se le asigna a los suelos brasileños: ocupan 152 millones de hectáreas, con presencia en los seis biomas nacionales, de acuerdo con el informe del MapBiomas, fruto del trabajo de una red colaborativa compuesta por organizaciones no gubernamentales, universidades y startups de tecnología que mapea la cobertura y el uso del suelo en Brasil. El área referida equivale prácticamente a todo el estado del Amazonas, con sus 156 millones de hectáreas.

Las etapas

Los científicos trabajaron en un área de la granja experimental de la Agencia Paulista de Tecnologías de Agronegocios (APTA), con sede en la localidad de Brotas, en el interior de São Paulo. Dividieron el sitio en 15 parcelas (plots) de 50 por 50 metros.

Cinco parcelas se mantuvieron con pasturas extensivas, en donde no existe un cuidado específico con el suelo, y el pasto crece naturalmente de acuerdo con la fertilidad del área. Otras cinco parcelas se convirtieron en pasturas intensivas, con rastrillaje del suelo mediante el empleo de tractores, la mezcla de piedra caliza molida para elevar el pH (un proceso denominado encalado), la fertilización y el plantío de gramíneas del género Brachiaria, uno de los tipos de pastos más utilizados en Brasil. Tanto en las pasturas extensivas como en las intensivas se concretó el manejo de ganado.

En las otras cinco parcelas, el cultivo fue de caña de azúcar, con prácticas de manejo análogas a las que aplican los productores en el país, incluso en lo que hace a las tecnologías y los insumos, con miras a intensificar los resultados. Se emplearon plantines adecuados al suelo y al clima, a lo que se sumó la aplicación de fertilizantes, insecticidas y melaza, un residuo que se obtiene tras la destilación fraccionada del jugo de caña de azúcar fermentado para la obtención del etanol, que promueve el crecimiento bacteriano y el consumo del oxígeno cuando se lo arroja en ecosistemas acuáticos.

Se montaron 18 mesocosmos acuáticos de 4.000 litros de agua cada uno. Se trata de ecosistemas construidos para simular los naturales, en este caso, las charcas temporales existentes dentro de pasturas y plantaciones en todo Brasil. El monitoreo de los mesocosmos tuvo en cuenta parámetros fisicoquímicos, nutrientes, pesticidas, el fitoplancton y la biodiversidad que colonizó espontáneamente los sitios.

“Nuestra investigación se concretó en una única estación del año, en un ecosistema modelo inherentemente transitorio, esto es, en charcas temporales. En estudios futuros deberán ponerse a prueba las consecuencias del uso de la tierra a largo plazo, explorando los efectos del contexto del paisaje y, por ende, del aislamiento espacial y la limitación de la dispersión, sobre la capacidad de las comunidades de lagunas para mantener la producción de biomasa estable, pese a las prácticas de manejo de tierras peligrosas”, escriben los científicos en el trabajo.

Puede leerse el artículo intitulado Community reorganization stabilizes freshwater ecosystems in intensively managed agricultural fields en el siguiente enlace besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1365-2664.14423.