Ecological dynamics of macroinvertebrates from inselbergs of the Colombian Guiana Shield

Abstract

Entender las dinámicas ecológicas implica ser capaz de esclarecer las conexiones e interacciones entre los factores bióticos y abióticos al interior y entre ecosistemas. En este proyecto estudiamos las conexiones entre la biodiversidad local y el entorno físico único de los afloramientos de granito del Escudo Guayanés, una de las formaciones rocosas más antiguas de la Tierra. En estos afloramientos, también conocidos como inselbergs, hay concavidades que por la acción erosiva del viento y el agua se convierten en charcos que periódicamente pueden retener aguas lluvias o provenientes de los ríos o lagunas. Esto permite el desarrollo de una biodiversidad única de microorganismos, plantas y animales. Aunque la fauna de los sistemas formados por estos charcos sobre afloramientos rocosos en regiones templadas, áridas y semiáridas ha sido ampliamente documentada, se sabe poco sobre sistemas similares en el Neotrópico. El primer desafío del proyecto fue caracterizar la compleja estructura tridimensional (3D) del hábitat. Para ello, utilizamos la fotogrametría a través de imágenes tomadas con un vehículo aéreo no tripulado (dron o UAV por sus siglas en inglés). Con los análisis realizados llegamos a la conclusión de que las imágenes tomadas con drones pueden ayudar a reconstruir la variación espacial de las estructuras de los microhábitats. Tarea que sería imposible de cuantificar mediante observaciones a nivel del suelo o utilizando imágenes de satélite. Además, logramos reconstruir indicadores de la calidad del hábitat, tales como la actividad fotosintética y la conectividad de los charcos mediante el modelamiento de la elevación del terreno y las microcuencas. A pesar de que los inselbergs son reconocidos por su diversidad de plantas, poco se sabía sobre la fauna acuática asociada a estos hábitats en la ecozona neotropical. En el segundo capítulo, exploramos la biodiversidad acuática de los macroinvertebrados presentes al inicio y en una fase tardía de la temporada de lluvias. Esta sección presenta el primer estudio de biodiversidad y la primera caracterización de las características fisicoquímicas del agua de este ecosistema en la región. Encontramos una fuerte estacionalidad con diferencias tanto taxonómicas como funcionales en las comunidades de estos organismos. Al inicio de la fase de inundación de los charcos las comunidades estaban dominadas por micro crustáceos pioneros y otros organismos recolectores. Por su parte, los depredadores casi duplicaron su abundancia relativa una vez avanzó la temporada de lluvias. En el grupo de especies pioneras también se registraron depredadores especializados como libélulas con adaptaciones que les ayudan a explotar los recursos al principio de las inundaciones. Finalmente, en el capítulo tres, mostramos una fuerte diferenciación en las comunidades de odonatos que habitan charcos que difieren en su hidroperíodo. Para ayudar a explicar esta variación en el uso del hábitat, realizamos un experimento de historia de vida a gran escala con tres familias de Odonata. En este probamos si las náyades eran capaces de utilizar ligeras variaciones en las concentraciones de minerales disueltos y el nivel del agua como señales de la desecación inminente del charco que habitan. El capítulo ilustra cómo la plasticidad del desarrollo desencadenada por diferentes señales puede ayudar a los odonatos a evitar la mortalidad y explotar hábitats de corta duración. También contribuye a una mejor comprensión de los requisitos y la flexibilidad de los odonatos en respuesta a las condiciones ambientales. En general, en este proyecto usamos nuevas tecnologías, inventarios faunísticos, análisis multivariado y experimentos de historia de vida para obtener más información sobre los procesos ecológicos fundamentales que determinan la composición de las comunidades locales de macroinvertebrados. Esto puede facilitar su inclusión en iniciativas informadas para la gestión responsable de los ecosistemas y la conservación de la biodiversidad.