[resumen.cl] Un reciente estudio realizado en el país vasco demuestra que el eucalipto, por si solo, tiene efectos letales y subletales sobre larvas de insectos en cursos de agua. Al comparar las larvas alimentadas con hojas de especies nativas, versus las de Eucalyptus, el estudio concluyó que con este árbol introducido aumenta la mortalidad, se reduce el crecimiento y se deteriora la construcción de las cápsulas protectoras de larvas tricópteras, las que participan en procesos clave de reciclaje de nutrientes en ecosistemas de ríos y esteros. Con una superficie cercana a las 827.512 hectáreas de cobertura de Eucalyptus en la zona centro-sur de Chile, y una alta proporción de cursos de agua con estos monocultivos en sus riberas, se puede inferir un alto impacto sobre la biodiversidad en ecosistemas acuáticos chilenos.

El estudio "Resource-allocation tradeoffs in caddisflies facing multiple stressors" fue publicado en la revista Ecology and Evolution y fue encabezado por Francisco Correa, investigador del Departamento de Zoología de la Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas de la Universidad de Concepción. En la publicación también participaron Luz Boyero y Ana Basaguren, de la Universidad del País Vasco, Roberto Adbala de la Universidad de Málaga y Alan Tonin, de la Universidad de Brasilia.

Según explicó Francisco Correa en el sitio de la Facultad de Ciencias Naturales de la UdeC el equipo «estudió el efecto de estresores múltiples sobre la sobrevivencia y desarrollo de organismos dulceacuícolas. Específicamente analizamos la sustitución del bosque nativo ribereño por monocultivos de especies exóticas, como los de Eucalyptus, los que disminuyen la calidad de la materia orgánica que ingresa a los ríos en forma de hojas y que sirven como alimento para larvas de insectos. Y como este reemplazo además a menudo reduce la cubierta ribereña, eleva la temperatura del agua" explicó.

 Larva de Sericostoma pyrenaicum, la cual está siendo sacada de su estuche protector. Foto: Facultad Ciencias Naturales UdeC.

El estudio se llevó a cabo en 2016 en laboratorios de la universidad del país vasco, a través de ensayos de microcosmos, donde se replicaron algunas condiciones naturales y además se agregaron distintos factores para estudiar y evaluar las respuestas generadas por los organismos. "Nosotros estudiamos de manera combinada si estos factores de estrés pudiesen tener efectos en la sobrevivencia, desarrollo y la construcción de las cápsulas protectoras de invertebrados dulceacuícolas que consumen hojas. Los organismos que estudiamos construyen estas cápsulas utilizando pequeñas piedras o fragmentos de hojas y ramas con el fin de camuflarse y protegerse ante depredadores" indicó Francisco Correa.

En este experimento, se utilizó un ambiente de microcosmos experimental, usando larvas tricópteras de la especie Sericostoma pyrenaicum, un organismo común en los sistemas de agua dulce del norte de España, que construye un estuche cilíndrico, curvado y en base a partículas minerales muy finas.

En el experimento de microcosmos, se probó si la pobre calidad de la hojarasca influye en la construcción de estuches protectores de la larva. Esto debido a que en ambientes pobres asociados a la hojarasca de Eucalyptus, la asignación preferencial de la escasa energía disponible para la larva es concentrada en el crecimiento o las reservas de nutrientes.

También los investigadores analizaron si este efecto es potenciado por el aumento de las temperaturas, al comparar entre 15° y 10° C, y evaluar si se desarrollaba un metabolismo más rápido o un mayor gasto energético. Además, se analizó la eventual respuesta de las larvas ante señales químicas de depredadores.

El estudio indica que la calidad de la hojarasca de Eucalyptus es más pobre que la de Alnus glutinosa, el más común árbol nativo de esa región, debido a su menor concentración de nutrientes, y posiblemente también por su alta toxicidad. Aunque no se reportaron diferencias en las concentraciones de compuestos fenólicos entre ambas especies, el estudio señala que es probable que los desechos de Eucalyptus tengan concentraciones más altas de otros compuestos tóxicos, como taninas y/o aceites esenciales.

Esta pobre calidad de Eucalyptus explica estos efectos letales y subletales en las larvas de tricópteros en el experimento. La mortalidad fue al menos 5 veces mayor para las larvas en un ambiente de Eucalyptus, donde también se inhibió el crecimiento y su eficiencia.

 Representación gráfica de las predicciones del experimento, que: 1) Pobre calidad de hojarasca de Eucalyptus perjudicaría la construcción y 2) los efectos podrían ser mayores a mas altas temperaturas del agua (debido a la mayor demanda metabólica), pero 3) más baja en presencia de depredadores, lo que puede conducir a invertir energía en protección. Fuente: Correa-Araneda et al., 2017.

Estos efectos letales y subletales de Eucalyptus, están mediados por la pobre calidad y la toxicidad de la hojarasca que entra en los cursos de agua que fluyen a través de plantaciones forestales. Este ambiente influenciado por Eucalyptus, reduce significativamente los recursos disponibles y puede comprometer importantes funciones biológicas. Los experimentos demuestran que la reducción en la calidad de la hojarasca y el incremento de la temperatura, dos agentes de estrés que actúan en conjunto en ríos, pueden modificar el destino de la energía disponible en larvas de Sericostoma, afectando su crecimiento. La mayor parte de este proceso ocurre cuando los riesgos de depredación son altos y la energía disponible es usada en la construcción de estuches protectores.

Estos organismos acuáticos son sensibles a perturbaciones antropogénicas y su rol es fundamental en los ecosistemas acuáticos. Las larvas de tricópteros son dominantes en ambientes menos intervenidos, tales como pequeños ríos y esteros, además son alimento de peces nativos, y como organismos detritívoros, participan de forma determinante en la fragmentación de la hojarasca y reciclado de nutrientes, procesos clave para el funcionamiento del ecosistema. De esta forma, las hojas que caen a los ríos son la base de las redes alimentarias en estos ambientes.

Efectos de estrés combinados generados por plantaciones de Eucalyptus

Muchos ecosistemas de aguas continentales están sujetos a múltiples agentes de estrés de origen antropogénico, los cuales afectan negativamente la biodiversidad y causan impactos de largo alcance en los ecosistemas. Estos agentes de estrés actúan de forma sinérgica, es decir, mediante interacciones complejas y frecuentemente causan efectos de mayor escala, que los impactos esperados de estos agentes de estrés, actuando por separado.

El entendimiento de cada una de estas interacciones es particularmente relevante debido a que una sola alteración antropogénica conduce al surgimiento otros agentes de estrés que pueden generar impactos impredecibles en los ecosistemas. En el caso de las larvas de tricópteros, el gasto energético de la construcción de estuches protectores puede afectar funciones de adultos reproductivos, tales como la capacidad de vuelo.

La destrucción de los bosques nativos y su reemplazo por monocultivos de árboles introducidos, tales como Eucalyptus sp. para la producción de pulpa de celulosa y papel, es un fenómeno asociado al desarrollo de las economías extractivistas en América del Sur, África y el Sudeste Asiático, y que afecta extensas regiones geográficas y cuerpos de agua dulce. Este reemplazo, además de reducir directamente la biodiversidad vegetal y animal del territorio, también afecta gravemente a la biodiversidad en los sistemas de agua dulce.

 Monocultivos forestales de Eucalyptus en la Región de 'uble

Reemplazo de bosques nativos por monocultivos en Chile e incremento en la superficie plantada con Eucalyptus

Según datos del Instituto Forestal (INFOR), en Chile, las plantaciones forestales cubrían una superficie de 2.426.722 hectáreas en 2014, de las cuales 59,1% correspondían a Pinus radiata, seguido de Eucalyptus globulus (23,6%), Eucalyptus nitens (10,5%). Esto implica que un 34,1% de los monocultivos forestales en Chile corresponden al género Eucalyptus, abarcando una superficie cercana a las 827.512 hectáreas.

 Monocultivos forestales de Eucalyptus en la provincia de Concepción.

Durante los últimos años, la superficie de pinos ha decrecido mientras que la de eucaliptos se ha incrementado. Pese a que la industria de monocultivos forestales debería restringir la cercanía de los monocultivos a cursos de agua, en la realidad, una gran cantidad de ríos y cursos de agua presenta una influencia directa de monocultivos en estos ambientes.

Reconstrucciones del bosque y la vegetación en la eco-región de los bosques valdivianos durante los últimos 450 años, han estimado que el bosque nativo cubría un área de 11.3 millones de hectáreas al arribo de los conquistadores españoles en 1550, disminuyendo a 5,7 millones de hectáreas en 2007, lo que representaba un 50.4 % del área original. Los autores concluyen que esta reducción se debe a la conversión de bosques nativos a pastizales, matorrales, tierras agrícolas y, desde 1974, plantaciones de monocultivos forestales de rápido crecimiento.

 Mapa de cambios en el uso de suelo en la zona centro-sur de Chile en el periodo 1986-2011. Fuente: R. Heilmayr et al., 2016

Un 14.3% de bosques en Maule, 12.6% Bio-Bio y 11.1 %, de la Araucanía fueron convertidas a plantaciones forestales entre 1986 y 2011. Otras estimaciones anteriores indican que entre 1974 y 1992 fueron sustituidas más de 200 mil hectáreas de bosque nativo en Chile; que en las regiones del Maule y del Biobío 48 mil hectáreas de bosque nativo fueron reemplazadas por plantaciones de Pinus radiata durante el período 1978-1987; y que en la Región de los Ríos, el 48.8 % de las plantaciones efectuadas entre 1981 y 1993 (1,902 hectáreas) fueron establecidas sobre áreas anteriormente cubiertas por bosque nativo. En 1992, se estimaba que en Chile anualmente desaparecían 6.195 hectáreas de bosques debido a su sustitución por plantaciones

 Cambios en la cobertura se suelo entre el río Maule y Cobquecura durante los años 1975, 1990 y 2000. Fuente: C. Echeverria et al., 2006

Pese a que el presente estudio de agentes de estrés en cursos de agua se desarrolló en el país vasco, podemos inferir que efectos negativos similares han estado ocurriendo desde hace varias décadas en los ecosistemas acuáticos de la zona centro-sur de Chile.

Finalmente, Correa explicó a la Facultad de Ciencias Naturales de la UdeC, que para responder diversas interrogantes con respecto a esta problemática en Chile, se postuló recientemente al concurso de Fondecyt de Iniciación 2017 de CONICYT con el proyecto «Multiple stressors in freshwater streams: Global warming and forest plantations». De ser aprobado este proyecto se podrían abordar diversos agentes de estrés con mayor profundidad, al incluir especies que cumplen otros roles en los ecosistemas y al analizar efectos en las comunidades biológicas y ecosistemas locales.

 Monocultivos forestales de pino y eucalipto cubren extensas zonas en la Cordillera de Nahuelbuta