Los grandes mamíferos alteran la química del suelo y aumentan la fertilidad de la Mata Atlántica

Un estudio revela que tapires, pecaríes de labios blancos, pecaríes de collar y venados actúan como verdaderos ingenieros del ecosistema al disminuir la acidez del suelo, aumentar la diversidad y acelerar la descomposición de la materia orgánica en el bosque

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Un estudio publicado en la revista Ecological Monographs señala que grandes mamíferos, como tapires, pecaríes de labios blancos, pecaríes de collar y venados, alteran la composición química de la hojarasca y del suelo en los bosques tropicales de la Mata Atlántica brasileña. Como consecuencia, propician una mayor disponibilidad de nutrientes y, posiblemente, una mayor fertilidad del suelo.

El trabajo fue realizado por integrantes del Centro de Investigación en Biodiversidad y Cambios Climáticos (CBioClima), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID, por sus siglas em portugués) apoyado por la FAPESP y con sede en el Instituto de Biociencias de la Universidad Estatal Paulista (IB-Unesp), en Rio Claro. Los resultados destacan la importancia que estos animales –muy perseguidos por la caza ilegal y cuyas poblaciones se encuentran en declive– tienen para la supervivencia a largo plazo del bioma, incluso dentro de áreas donde la cobertura forestal permanece intacta.

“La mayor parte de la biomasa de mamíferos en áreas continuas de Mata Atlántica está compuesta por el pecarí de labios blancos, un cerdo silvestre nativo que vive en manadas que pueden superar los cien individuos”, cuenta Letícia Gonçalves Ribeiro, primera autora del trabajo, realizado como parte de su doctorado en el IB-Unesp con una beca de la FAPESP.

“Llegan a un área y pasan mucho tiempo pisoteando y hozando la tierra en busca de frutos caídos y semillas, además de defecar y orinar. De este modo, terminan influyendo en el ciclo de los nutrientes, alterando la química del suelo y la diversidad de la hojarasca, la capa de hojas, ramas y frutos que se acumula sobre la superficie del suelo”, explica la científica. Otros ejemplos de grandes mamíferos herbívoros que habitan el bioma son los tapires, los venados y los pecaríes de collar, estos últimos otra especie de cerdo silvestre.

Para comprender mejor la relevancia de estos animales en el funcionamiento de la Mata Atlántica, los investigadores compararon muestras de suelo y hojarasca de áreas donde estos mamíferos circulan libremente con las de otras áreas que fueron cercadas para excluir temporalmente su presencia. Los resultados mostraron diferencias sustanciales en la acidez (pH) –menor acidez con animales y mayor sin ellos– y en la disponibilidad de nutrientes como el calcio y el aluminio.

“El aluminio, que en niveles elevados es perjudicial para las plantas, se redujo donde había una mayor presencia de animales. Este nutriente tiene una relación especial con el pH y el calcio. El equilibrio entre ellos es necesario para una mayor fertilidad del suelo”, afirma Ribeiro. Esto significa, en la práctica, que la presencia de grandes mamíferos aumenta la fertilidad del suelo del bosque.

En la hojarasca de las áreas con mamíferos se observó una reducción de la lignina, una molécula compleja que recubre las células de las plantas y dificulta su descomposición. Al ser removida y pisoteada por los animales, la hojarasca se distribuye mejor en el espacio y se fragmenta en trozos más pequeños, lo que aumenta el contacto con el suelo y facilita la degradación de la lignina y el proceso de descomposición.

También se constató una mayor diversidad en la hojarasca que era removida y pisoteada por los grandes animales. Las muestras recolectadas en las áreas con presencia de grandes mamíferos presentaban una proporción más equilibrada de hojas, ramas, frutos y semillas, otro factor que contribuye a la descomposición de estos materiales en el suelo del bosque.

“Nuestra investigación viene demostrando, de forma cada vez más sólida, la importancia fundamental que tienen los grandes herbívoros para los bosques. Son precisamente estos animales, los más perseguidos por la caza, los que actúan como ingenieros de ecosistemas, influyendo desde la composición de las plantas en el paisaje hasta la propia química del suelo”, afirma Mauro Galetti, profesor del IB-Unesp que coordinó el estudio y es uno de los investigadores principales del CBioClima.

Arriba, un venado colorado (Mazama rufa) y un tapir (Tapirus terrestris) captados por cámaras trampa instaladas en las áreas del estudio, que también registraron al pecarí de labios blancos (Tayassu pecari), a la derecha (fotos: cámaras trampa y Letícia Gonçalves Ribeiro/IB-Unesp)

Estudio a largo plazo

La investigación se basó en datos obtenidos mediante el proyecto “DEFAU-BIOTA: efectos de la defaunación sobre el carbono del suelo y la diversidad funcional de las plantas de la Mata Atlántica”, apoyado por la FAPESP en el marco del Programa de Investigaciones en Caracterización, Conservación y Uso Sostenible de la Biodiversidad (BIOTA-FAPESP).

En el experimento, realizado desde 2009 en la Serra do Mar, en el estado de São Paulo, se comparan áreas (parcelas) de 15 metros cuadrados abiertas al libre paso de los animales con otras cuyo acceso está restringido mediante cercas, instaladas por los investigadores para impedir la entrada de mamíferos de gran tamaño.

En el trabajo actual se analizaron diez parcelas abiertas y diez cerradas en el Parque Estatal Carlos Botelho, en el municipio de São Miguel Arcanjo, que forma parte de un gran mosaico de áreas protegidas de la Mata Atlántica en la región del Vale do Ribeira, en el suroeste del estado. La biomasa de mamíferos se estimó a partir de imágenes obtenidas mediante cámaras conocidas como “cámaras trampa”, que se activan automáticamente cuando un animal pasa frente a ellas.

En estudios anteriores, los investigadores ya habían demostrado que la ausencia de grandes mamíferos herbívoros reduce la cantidad de nitrógeno en el suelo, disminuye la diversidad de plantas y altera las relaciones entre las plantas y sus enemigos naturales, modificando así la dinámica ecológica del bosque (lea más en: agencia.fapesp.br/34986, agencia.fapesp.br/31857 y agencia.fapesp.br/51597).

En marzo de este año, otro estudio del grupo indicó que la ausencia de grandes mamíferos conduce a una homogeneización del bosque, es decir, al predominio de unas pocas especies de plantas que prosperan en ausencia de estos herbívoros.

Heces de tapir en el Parque Estatal Carlos Botelho: la presencia de grandes mamíferos aumenta la disponibilidad de nutrientes para el mantenimiento del bosque (foto: Letícia Gonçalves Ribeiro/IB-Unesp)

Vida en el suelo

En una etapa más reciente de la investigación, todavía en desarrollo, Ribeiro está analizando el efecto de los grandes mamíferos sobre los nematodos, animales microscópicos similares a gusanos que viven en el suelo y son indicadores de la calidad del ecosistema.

“Los nematodos son uno de los grupos más abundantes de la fauna del suelo y ocupan diferentes niveles tróficos: algunos están especializados en alimentarse de bacterias, otros se alimentan únicamente de hongos y también están los depredadores, que se alimentan de otros nematodos y organismos de la fauna del suelo”, explica Ribeiro, quien actualmente realiza una estancia de doctorado en la Universidad de Aarhus, en Dinamarca, con una beca de la FAPESP.

Los análisis preliminares realizados hasta el momento en muestras de suelo recolectadas en las áreas de investigación indican que la presencia de grandes mamíferos contribuye a una mayor abundancia de nematodos depredadores. “Es necesario que estén presentes todos los demás niveles tróficos para que exista este tipo de nematodo. Por lo tanto, su abundancia indica un ecosistema más saludable”, afirma.

Sin embargo, los resultados de esta nueva fase del estudio aún no tienen fecha de publicación.

El trabajo que ahora se publica también contó con el apoyo de la FAPESP mediante una beca de doctorado concedida a Mateus de Melo Dias, coautor del artículo.

El artículo Mammals’ zoogeochemical effects change litter and soil biogeochemistry in a tropical rainforest puede leerse en: esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ecm.70070.