Arquitectura de los Suelos y la Vegetación en los Ambientes Áridos y Semiáridos

Mientras la vegetación de los climas no sujetos a un prolongado stress hídrico (p. ej. templado, tropical húmedo) suelen caracterizarse por sus coberturas continuas, y la de los ambientes áridos, se contrae hacia las escasas zonas en donde circula o se almacena el agua del suelo de un modo más prolongado (p. ej. concavidades del relieve, corredores que bordean las líneas de drenaje), en los climas semiáridos se estructura en cubiertas vegetales dispersas, con plantas y agrupaciones de plantas intercaladas entre zonas de suelo desnudo o calveros. Estas características estructurales expresan el ajuste entre la superficie foliar transpirante y las disponibilidades de humedad en el medio edáfico. En otras palabras, las demandas hídricas de la vegetación determinan la necesidad de mantener zonas colectoras, carentes de vegetación, que sirvan de alimentación a las colindantes que atesoran cubiertas más densas.  Vemos pues como se organiza la arquitectura de estos paisajes.

Cuando la topografía es llana, o suavemente inclinada, la vegetación leñosa, o los agregados de plantas arbustivas y herbáceas, suelen adoptar configuraciones circulares más o menos aleatoriamente distribuidas por el territorio. Se trata pues de una vegetación dispersa espacialmente isotrópica. Sin embargo, cuando el terreno se inclina, la distribución de la vegetación se hace anisotrópica respecto a los flujos de agua y sedimentos, generándose una arquitectura más compleja y autoorganizada. Sin embargo, en ambos casos, las especies vegetales suelen permanecer formando agregados de mayor o menor tamaño y diversidad.

En esta estructura mosaicista, cada agregado de plantas junto con sus calveros colectores debe considerarse como una unidad única y funcionalmente indivisible. Muy posiblemente, la razón entre la cobertura de los agregados vegetales respecto a la extensión ocupada por los calveros, se encuentre directamente correlacionada con el grado de aridez, mientras que esta última lo sería con el clima, la fisiografía y la capacidad de retención de agua en los suelos.

Las áreas desnudas no solo ofrecen agua a la vegetación, sino que también son fuente de sedimentos y nutrientes. De este modo, la superficie del suelo bajo los agregados de vegetación se comporta, y es denominada “islas de fertilidad”. Tal patrón comenzó a ser estudiado a principios de los ochenta en regiones semiáridas tropicales, detectándose a principios de los noventa en los ambientes mediterráneos. Investigadores de la Estación Experimental de Zonas Áridas (EEZA-CSIC-Almería) han sido pioneros en España a la hora de estudiar tales geometrías de suelo y vegetación. Todo parece apuntar a que este proceso de autoorganización obedece a una lógica de supervivencia y optimización de la disponibilidad de los recursos hídricos. Investigadores de la EEZA, entre otros, analizan en profundidad esta propiedad estructural y funcional de los ecosistemas mediterráneos peninsulares, áridos y semiáridos. Adicionalmente, otros investigadores alegan que, en determinadas áreas, como por ejemplo Castilla-La Mancha, la configuración de la vegetación sobre ciertos materiales (p. ej. calizas duras y dolomías) puede depender de la distribución espacial de aguas freáticas, y no de los procesos de almacenamiento de agua en el suelo s.s., o procedentes de la escorrentía superficial y/o subsuperficial.

En cualquier caso, la estructura espacial de la vegetación herbácea y subfruticosa, en las laderas pendientes de las zonas semiáridas mediterráneas, tiene considerables similaridades con la que acaece en los pastizales psicroxerófilos de las áreas de montaña mediterránea (como los que pueden encontrarse en las cumbres de las Sierras de Guadarrama y Gredos), como estudié con un grupo de colegas ya entre los años 1985 y 1989. Lo mismo podríamos decir respecto a ciertas configuraciones de la vegetación herbácea en laderas de clima templado. Se trata de las denominadas “terracetes”. Tal la estructura espacial de la vegetación ha sido atribuida por muchos autores al pisoteo del ganado. Sin embargo, aunque esto fuera cierto en los ambientes más húmedos y alpinos, resulta dudoso para los semiáridos (como los que se encuentran sobre diversos afloramientos margosos al sur de la CAM), a pesar de la opinión de algunos autores. Configuraciones similares también han sido descritas en ambientes semiáridos subtropicales (p. ej. Sahel, Australia, Méjico) conociéndose en estos últimos bajo el término de “tiger bush”

Todas estas estructuras bandeadas, dispuestas perpendicularmente a las líneas de máxima pendiente, y por tanto a los flujos gravitacionales, frenan la escorrentía y actúan como trampa de los sedimentos. Por lo tanto, lo suelos no son erosionados en el sentido estricto del término, sino redistribuidos hacia determinados enclaves de las laderas. Sin embargo, a partir de un cierto umbral de pendiente, o después de sobrepasarse un nivel crítico de perturbación (como la producida por el impacto humano en algunas ocasiones), el sistema cambia bruscamente de configuración espacial -transición de fase- hacia otro estado estable. Esta nueva estructura favorece la formación de rígolas, así como de bandas de vegetación paralelas a las líneas de máxima pendiente, siguiendo el flujo superficial y/o subsuperficial de agua ladera abajo. El cambio brusco de arquitectura, característico de los sistemas al borde del caos, sin duda alguna, potencia los procesos de erosión (materia orgánica, sedimentos y los nutrientes asociados a ambos), así como la rápida pérdida de los recursos hídricos que el suelo podía retener en la configuración anterior (disminución de la disponibilidad de las reservas de agua a favor de la escorrentía).  

Una analogía simple, que ayudaría a entender el mencionado proceso, consistiría en equiparar la vegetación bandeada a un laboreo perpendicular a la máxima pendiente, mientras que la generación de rígolas y corredores de vegetación paralelas a los flujos lo serían análogas a los surcos que siguen la dirección de mayor inclinación. Por tanto, como señalan algunos autores, la optimización natural de la arquitectura de la vegetación -autoorganización- con vistas a la conservación de los suelos de los ambientes semiáridos, fuerza a la adquisición de formas espacialmente heterogéneas de tipo mosaicista.

Finalmente cabe añadir que, a escalas temporales cortas, las islas de fertilidad bajo la vegetación se comportan también como enclaves proclives a la agradación (trampas de sedimentos edafizados), mientras que los calveros lo hacen como zonas tendentes a la degradación (erosión o redistribución de sedimentos, según sea el caso). Paralelamente, podría decirse que en los primeros se puede generar un crecimiento del horizonte A, que de este modo adquiere un carácter cumúlico. Por el contrario, en los segundos, los horizontes superficiales pierden paulatinamente espesor, nutrientes y capacidad de retención de humedad, regenerándose, en el mejor de los casos, por una progresiva alteración del material parental subyacente. Se produce así, con el tiempo, una diferenciación espacial de las propiedades de los suelos vecinos en función de la presencia o ausencia de vegetación. Esta generación de heterogeneidad  no solo es propiciada por la mayor actividad biológica bajo sus canopias, sino también por su mera presencia física de las últimas. Un resultado adicional es la organización de una microtopografía rugosa que, al convertirse en un nuevo obstáculo para la escorrentía superficial (y como corolario favorecer la infiltración de agua en el suelo, alrededor de las islas de fertilidad), se convierte en un mecanismo de retroalimentación positiva frente a la pérdida de unos recursos escasos. Dado que las susodichas islas no solo se enriquecen en nutrientes, sino que también lo hacen en sedimentos y materia orgánica aportada por la vegetación que las recubre, aumenta también la capacidad de retención de humedad y como resultado, realimenta también actividad biológica del suelo, por lo que cabría denominarlas islas bióticas.

Sin embargo, este tipo de estructuras, que no suelen superar individualmente más de unas decenas de centímetros, no son las únicas que pueden presentarse en las laderas. Se han descrito en ambientes semiáridos de la Meseta Sur Ibérica la formación de unos rasgos topográficos de mayores dimensiones que las terracettes, aproximadamente en un orden de magnitud. Algún autor holandés ha denominado a estos modelados“hummock”. Podríamos hablar pues de “montículos” en castellano. Tales estructuras espaciales parecen estar asociadas a los parches o agregados de vegetación arbórea (Q. ilex sps. ballota) o arbustiva (Quercus coccifera), resaltando topográficamente entre los calveros y la vegetación herbácea y/o subfruticosa de las terracettes. ¿Se trata también de trampas de sedimentos a otra escala?; ¿constituyen zonas no erosionadas gracias al efecto tampón de la vegetación, mientras que el resto ha sufrido un proceso de rebajamiento topográfico por la erosión hídrica?; ¿Constituyen patrones estructurales generados por los mismos procesos que las terracettes pero a otra escala? Son preguntas a las que los expertos aun no han podido dar respuestas convincentes.

De todo lo dicho hasta aquí se infiere que, al escasear un recurso esencial para el desarrollo de la vida (en este caso el agua), las biocenosis se contraen en el espacio formando islas de alta actividad biológica -parches- en un mar  -matriz- de naturaleza cuasi-desértica. Cuando las condiciones son relativamente favorables, tales islas se autoorganizan mediante configuraciones espacialmente ordenadas para optimizar el aprovechamiento del recurso limitante, y de este modo (auto) mantener los soportes vitales. Sin embargo, al sobrepasarse un umbral crítico de hostilidad, tales estructuras espaciales cambian bruscamente hacia geometrías que no logran frenar la pérdida del recurso limitante (agua). Llegado a este punto los ecosistemas se ven sometidos a un proceso de degradación, que quizás sea irreversible. Este, puede ser propiciado por causas naturales (p. ej. cambios climáticos, eventos catastróficos) o por la acción humana (p. ej. sobrepastoreo, incendios).-  ¿Se trata de un proceso exclusivo de los ambientes áridos y semiáridos? Las evidencias disponibles no parecen soportar esta hipótesis, si consideramos por aridez, exclusivamente, la escasez de recursos hídricos. Así, por ejemplo, hemos podido observar como las terracettes también se generan en otros ambientes hostiles, en donde el frío más que el agua, parece ser el factor que limita el desarrollo de las biocenosis (p. ej. los pastizales psicroxerófilos oromediterráneos, de acuerdo a la nomenclatura del famoso fitosociólogo español Salvador Rivas Martínez). Podría argumentarse, en contra de nuestro aserto, que estos últimos ambientes también poseen rasgos de aridez.

Por el contrario, si hacemos sinónimos aridez y medios hostiles para la vida, la contracción del continuum biosférico en islas biológicas –hot spots to the life– quizás el efecto isla si pudiera ser una regularidad planetaria. Un ejemplo extremo proviene de los recientes descubrimientos acerca de la existencia Y/o migración vertical de las biocenosis microbianas hacia las profundidades litosféricas (hasta 4 km en la corteza continental y a más siete en la oceánica) (según los investigadores Fredrickson y Onstott en 1996). En un reciente trabajo que aborda la organización espacial de las últimas comunidades mencionadas, denominadas SLiMEs (acrónimo de subsurface lithoautotrophic microbial ecosystems), los mentados autores constatan que al aumentar la profundidad y la presión (entornos más hostiles), las colonias se distribuyen de manera menos uniforme, es decir de un modo más disperso. Así pues, también aquí, la formación de islas de biológicas parece ser un hecho. En términos estadísticos podría hablarse de distribuciones contagiosas dispersas en los ambientes secos (Dryland Systems).

Uno siente la tentación de circunscribir a estos patrones, los denominados procesos de desertificación. Posiblemente, desde un punto de vista científico fuera más correcto. Ahora bien, dado el estado de confusión que impera en torno al mencionado proceso (ver serie de artículos dedicados al tema), podría ser peor el remedio que la enfermedad (¡más madera!). En consecuencia me reprimo de proponer tal solución.

Juan José Ibáñez