¿Qué es el legado ecológico?

El legado ecológico se puede definir como el efecto que las actividades humanas han tenido a lo largo del tiempo sobre la estructura ecológica de un sitio, y las repercusiones de estas acciones en su futuro. De esta forma, las alteraciones o disturbios que determinado sitio haya experimentado en el pasado condicionarán el desarrollo de la cubierta vegetal, para tomar diferentes trayectorias futuras ^[15], ^[16], ^[17]. Para el caso de las trayectorias de campos agrícolas abandonados, el tiempo y forma de uso persisten como un legado en sus superficies. Estos legados pueden tener efectos evidentes, desde el cambio abrupto de la cubierta vegetal en comparación con sitios aledaños (vegetación natural), hasta modificaciones en los procesos más difíciles de observar o medir, como lo pueden ser cambios en ciclos de la vegetación (fenología), el ensamblaje de comunidades microbianas del suelo (número de especies y cantidad de individuos por especie), o los cambios en las condiciones fisicoquímicas del mismo ^[18], ^[19].

En lo que respecta a la evolución de la cubierta vegetal tras el abandono agrícola, los cambios paulatinos en la estructura, función y diversidad de plantas que es posible encontrar en estos lugares se ven influenciados por las características particulares de las especies que se encuentran en el sitio o cerca de este ^[5], ^[20]. Así mismo, las condiciones abióticas (suelo y clima), que modifican la disponibilidad de recursos como nutrientes y agua también influyen en el establecimiento, procesos y dinámica de la vegetación ^[21].

La Costa de Hermosillo como laboratorio

La Costa de Hermosillo se encuentra dentro de los límites del municipio de Hermosillo, Sonora. El área forma parte de la cuenca baja del Río Sonora, que desemboca sus aguas superficiales en el Golfo de California ^[22] (Figura 1). La temperatura media anual de la zona oscila entre los 18 y 22 °C, pero se llegan a presentar temperaturas menores a los 0 °C en invierno y superiores a los 45 °C en el verano ^[2]. La precipitación oscila en un rango entre los 100 y 300 milímetros anuales, y más del 80 % ocurre en verano ^[18]. De acuerdo con clasificaciones previas, existen dos tipos de vegetación (natural) dominantes en la zona: la costera y la de tipo planicie ^[23].

Figura 1 Localización de la Costa de Hermosillo.  

Desde mediados del siglo pasado, la Costa de Hermosillo ha constituido una importante región agrícola del noroeste de México. En la actualidad, aparte de parcelas activas cultivadas, también es posible observar un amplio y heterogéneo mosaico de parcelas abandonadas, con diferentes tamaños, estratos y etapas de sucesión de la vegetación ^[24]. Al estar en una zona árida, donde la lluvia es escasa y variable, la agricultura por irrigación mediante la perforación de pozos (que extraen agua del subsuelo) se ha convertido en la única fuente de agua para riego ^[25]. Lo anterior, aunado al uso inadecuado de los recursos hídricos, ha provocado intrusión de agua marina en el acuífero (agua subterránea), disminución de la calidad del agua y finalmente la salinización de numerosos pozos y campos en la zona ^[22].

Tomando en cuenta lo anterior, se discute cuáles son algunos de los cambios que se perciben en cuanto a la cubierta vegetal en diversos campos agrícolas abandonados de la Costa de Hermosillo, y cómo ha sido su trayectoria a partir del momento de abandono. Es importante mencionar que múltiples trabajos se han realizado intentando entender como la vegetación evoluciona en estos sitios. Por ello, lo que se pretende en las siguientes secciones es hacer una pequeña reseña de algunos de éstos, en torno a la idea de tendencia y evolución de la vegetación después del abandono.

El fenómeno del abandono agrícola en la Costa de Hermosillo

Con el fin de comprender la importancia del fenomeno de abandono de campos agrícolas, es necesario observar la magnitud (área) y la rapidez (tiempo) con la que los cambios han ocurrido. Respecto a esto, algunos trabajos han denotado que el área de la Costa de Hermosillo ha tenido un cambio drástico en la suferficie agrícola entre finales del siglo pasado e inicios del presente. Específicamente, se estima que entre 1988 y 2009, el área agrícola activa en la zona se redujo considerablemente: de más de 108,000 ha a menos de 56,000 ha en ese lapso ^[2]. Lo anterior representa un cambio donde más del 48 % de superficie agrícola activa ha cambiado a otros tipos de cobertura, como suelo desnudo, matorral desértico, mezquital, entre otros (Figura 2).

Figura 2 Clasificaciones de usos o coberturas de suelo en la Costa de Hermosillo, usando metodologías de percepción remota con imágenes del sensor Thematic Mapper (LANDSAT 4 y 5). A la izquierda se muestra la clasificación para el año 1988 y a la derecha para el año 2009. 

Como era de esperarse por lo explicado anteriormente, las tendencias de sucesión en la vegetación han sido muy diversas en la zona. En numerosas ocasiones, los campos que han sido abandonados se han comenzado a repoblar de especies nativas que se encontraban en sitios aledaños. En otros casos, la introducción o propagación de especies exóticas como el zacate buffel (Cenchrus ciliaris) ha generado dinámicas alternativas de sucesión vegetal. Sin embargo, la velocidad con la que estos fenómenos ocurren puede ser muy variable, pues depende en gran medida de las condiciones iniciales del suelo inmediatamente después del abandono. Estas condiciones son determinadas predominantemente por el legado ecológico, pues variables tales como el tiempo de uso, los cultivos plantados y el manejo agronómico (ej. fertilización, uso de pesticidas, rotación de cultivos, etc.) tienen efectos directos sobre la capacidad de recuperación de los terrenos abandonados.

Tomando en cuenta lo anterior, es necesario entender cómo se construyen las diferentes comunidades vegetales una vez ocurrido el abandono en los campos agrícolas. Para este propósito, resulta muy útil la conducción de estudios que evalúen la diversidad y riqueza de especies. Aunque muestrear el universo de posibilidades de sucesión es muy complicado, existen estudios que intentan ver los posibles cambios/escenarios que la evolución de la vegetación ha tomado en estas áreas.

Efectos del abandono en la diversidad y riqueza de las especies

Como se mencionó anteriormente, existen diversas trayectorias de recuperación de la vegetación después del abandono agrícola. Al respecto, algunos estudios han reportado hallazgos importantes en cuanto a la progresión en el tempo de variables como la riqueza, diversidad, abundancia y cobertura de especies vegetales en los campos abandonados. Hablando específicamente de la Costa de Hermosillo, Dennis-Pacheco ^[26], muestreó campos en cuatro diferentes intervalos de tiempo desde que ocurrió el abandono (de 0 a 9, 10 a 19, 20 a 29, y 30 a 34+ años de abandono), con el fin de poder ver la dinámica y evolución de la vegetación. En dichos campos se realizaron muestreos utilizando el método de cuadrantes por relevamiento o relevé; se muestrearon en cada sitio 3 cuadrantes de 400 metros cuadrados cada uno (20 x 20 metros), a una distancia aproximada de 100 metros entre cuadrantes. A continuación, se presentan algunos de los hallazgos de este estudio.

Cobertura, abundancia y dominancia de especies

La cobertura, en este caso, indica el porcentaje de suelo cubierto por los diferentes estratos de vegetación. Por su parte, la abundancia y dominancia de especies hacen referencia, la primera, a la cantidad de individuos de una especie presentes en un área determinada y, la segunda, su grado de influencia sobre la composición de la vegetación. Respecto a estas variables, cuando se observaron las diferentes etapas de abandono, se percibió que:

Figura 3 Campo agrícola con un tiempo de abandono entre 10 y 19 años. Se observa mayor presencia de arbustos que en campos con menor tiempo de abandono. 

Figura 4 Campo agrícola tras más de 30 años de abandono. La trayectoria de la vegetación está determinada por la sucesión/colonización por especies nativas. Se observa el desarrollo de comunidades vegetales más complejas que en campos con menor tiempo de abandono. 

Figura 5 Campo agrícola tras más de 30 años de abandono. La trayectoria de la vegetación está influenciada por la sucesión/colonización de especies nativas, pero también de especies exóticas como el pasto buffel (Cenchrus ciliaris). Se observa el desarrollo de comunidades vegetales más complejas que en campos con menor tiempo de abandono. 

En general, se observa un aumento en la cobertura vegetal conforme más años de abandono presentan los campos. Por otro lado, la diversidad de especies que se puede percibir es muy variable. La diversidad nos indica cómo está distribuida la abundancia de individuos entre las especies, y determina su dominancia en el ecosistema o sitio estudiado ^[27].

Para los cuatro intervalos de edad de abandono en los campos muestreados, los autores observaron que la mayor diversidad y equitatividad ocurren en los campos con menor (0 a 9 años) y mayor tiempo de abandono (más de 30 años). Mientras tanto, los campos en los intervalos de abandono intermedios presentan los valores de diversidad más bajos (Figura 6). Esto último se puede deber a que la dominancia de especies anuales disminuye rápidamente después de los primeros años de abandono. Por otro lado, mientras mayor es el tiempo de abandono, las especies perennes comienzan el establecimiento paulatino de comunidades vegetales más complejas, (desarrollo de los estratos arbóreos, arbustivo y herbáceo) (Figura 7).

Figura 6 Índices de diversidad para diferentes tiempos de abandono en campos muestreados durante temporada de lluvias. 

Figura 7 Abundancia (lado izquierdo del recuadro sombreado) y abundancia relativa (lado derecho del recuadro sombreado) por especie y edad de abandono para los campos muestreados durante la temporada de lluvias. 

Riqueza de especies:

La riqueza de especies hace referencia al total de especies que podemos encontrar en un área determinada ^[28]. Con el fin de observar cómo se comportó la riqueza de especies en los campos abandonados, se muestrearon sitios por cada intervalo de edad de abandono. Además, se determinaron las proporciones entre las especies perennes (árboles, arbustos y algunas herbáceas) y anuales (herbáceas).

En general, se puede observar que mientras mayor es el tiempo de abandono, mayor riqueza de especies podemos encontrar (Figura 8). Esto es de esperarse, pues especies que se encuentran en sitios adyacentes a los campos abandonados, comienzan a colonizar estas áreas. También es importante notar que, para los campos muestreados, mientras mayor es el tiempo de abandono (20 años o más), se puede observar un mayor número de especies perennes (Figura 9).

Figura 8 Riqueza de especies para los campos muestreados durante la temporada de lluvias. 

Figura 9 Proporción de especies anuales y perennes para los campos muestreados durante la temporada de lluvias. 

¿Existe tendencia general en la recuperación de campos abandonados?

Analizando los resultados de los estudios mencionados anteriormente, podemos aseverar que el abandono de grandes extensiones de terreno agrícola en zonas áridas del noroeste de México obedece a múltiples factores. Algunos de estos persisten en el legado ecológico de la región, como consecuencia de la inadecuada gestión en el manejo de los recursos naturales y las problemáticas desarrolladas dados los retos ambientales que ocurren en estas zonas (ej. salinización y degradación de suelos derivada de sobrexplotación de agua subterránea para riego agrícola), lo cual ha desembocado en diferentes trayectorias y tendencias de sucesión en la vegetación. También es importante señalar la magnitud del abandono desde el punto de vista de tiempo y de espacio, ya que en un lapso de 21 años (1988 a 2019), se observa el abandono de más del 50 % de la superficie agrícola, solo en la Costa de Hermosillo. Al visitar estos campos, se puede observar que la recuperación de la vegetación nativa no ocurre inmediatamente o de manera progresiva, y, por lo tanto, no hay un patrón claro de sucesión. Algunas especies arbustivas y arbóreas características del desierto sonorense (Vachellia constricta, Neltuma glandulosa) están presentes en todas las categorías de tiempo de abandono establecidas para el estudio, cumpliendo con un patrón conocido como autosucesión ^[29]. Además, la presencia de zacate Buffel (Cenchrus ciliaris), una especie introducida, en campos con edades de abandono superiores a 20 años, indica un potencial disclimax en el ecosistema, puesto que implica una modificación al proceso de sucesión con especies nativas. No obstante, aun con la presencia de esta especie, la diversidad fue mayor que en campos con menos tiempo de abandono.

A pesar de detectar estas dinámicas alternativas a las esperadas para un fenómeno clásico de sucesión secundaria, fue posible observar un reemplazo de especies. Sin embargo, no es esencialmente la presencia o ausencia de especies lo que cambia, sino la abundancia relativa de cada una. Lo anterior sucede siguiendo una estrategia de adquisición rápida de recursos y de conservación de estos, en los sitios con menor y mayor tiempo de abandono, respectivamente. En los primeros años de abandono predominan pocas (pero dominantes) especies anuales y herbáceas que rápidamente dan paso a algunas especies características del desierto sonorense, situación que se va acentuando conforme transcurre el tiempo. No obstante, hay una coexistencia de especies anuales y bianuales con plantas perennes desde las primeras etapas de abandono. La influencia de interacciones biológicas como la facilitación puede promover que aquellas especies arbóreas y arbustivas presentes poco tiempo después del abandono de los campos, mejoren las condiciones ambientales a nivel de microclima (reducción de radiación y temperatura, deposición de materia orgánica), lo que expande las posibilidades de que especies menos tolerantes al estrés ocupen un nicho en la comunidad ^[13].

Aunado a este cúmulo de fenómenos antes descritos, se debe considerar la influencia del legado ecológico en cada uno de estos terrenos, derivado de la historia de uso que se les ha dado por parte del humano. Por lo tanto, el predecir cómo evolucionará la cobertura de la vegetación después de que ocurre el abandono es complicado, pues cada uno de los terrenos analizados ha estado expuesto a condiciones particulares en su uso, y por ende presenta características ecológicas específicas al momento de cesar la actividad agrícola. Sin embargo, se puede decir que mientras más tiempo transcurre desde el abandono, es posibleobservar comunidades vegetales más complejas en estos sitios. La estructura de estas comunidades es variable, pues además del legado ecológico que tiene cada sitio, los controladores naturales (ej. variabilidad de la precipitación) y las actividades antropogénicas (ej. restauración) que ocurren en estos afectan la rapidez y la forma con la que la cubierta vegetal evoluciona. Finalmente, se considera importante mencionar que el entendimiento de la ecología y las tendencias de evolución de la cubierta vegetal postabandono son de suma importancia para la aplicación de medidas de mitigación, restauración y uso de terrenos degradados. Estudios como los que se presentan aquí intentan contribuir a ese entendimiento; sin embargo, una aproximación multidisciplinaria a estos retos ambientales es necesaria.