Canvi climàtic i fragmentació fluvial en la dispersió d’espècies invasores de peixos al riu Ebre (Ictiologia mediterrània, 34/2020)

Possiblement el canvi més substancial que ha viscut el riu Ebre en el darrer segle ha estat la pèrdua de connectivitat o fragmentació arran de la construcció de grans embassaments i altres infrastructures. Un altre canvi és representat per tota una sèrie d’espècies invasores, que hi han arribat i si hi han difós, desplaçant en alguns casos poblacions autòctones. Aquests i altres canvis, a més, tenen lloc en un context de canvi climàtic, tant a nivell global com específic de la Conca Hidrogràfica de l’Ebre. Dos investigadors del Grup de recerca en Ecologia aquàtica continental (GRECO) de la Universitat de Girona, Johannes Radinger i Emili García-Berthou han treballat sobre com conjuntament el canvi climàtic global i els canvis de connectivitat poden modificar la distribució d’espècies fluvials (autòctones i al·lòctones). En un article a la revista Global Change Biology modelitzen les distribucions actuals i futures d’onze espècies nadiues i de cinc espècies alienes de peixos en el riu Ebre. Radinger & García-Berthou consideren deu models de canvi climàtic i cinc algoritmes de modelització per tal de valorar els efectes de la manca de connectivitat sobre l’accessibilitat d’hàbitats adients futurs tant per a les espècies autòctones com per a les invasores. Els obstacles de connectivitat suposen una limitació en la redistribució d’espècies nadiues, però també constitueixen una barrera per a la difusió d’espècies invasores. El canvi climàtic, amb un augment de les temperatures, empenyeria els hàbitats de la majoria d’espècies riu amunt, però ho fa d’una manera diferencial, promovent sobretot el guany d’hàbitats potencials per a les espècies al·lòctones. Els afluents de l’Ebre, sobretot en els seus cursos baixos i mitjans, s’hi veurien especialment afectats, amb reducció d’espècies nadiues i guany d’espècies alienes. Radinger & García-Berthou consideren que les barreres antropogèniques del riu afavoriran aquests processos de substitució, ja que restringeixen el pas de les espècies nadiues i alteren els hàbitats i les condicions del flux d’aigua. La interacció d’aquests elements, reconeixen, és complexa, i per això fan una crida a adaptar-hi les estratègies de gestió.

Ebre (Miravet)//embedr.flickr.com/assets/client-code.js

L’Ebre, al seu pas per Miravet

Canvi climàtic, connectivitat i peixos forans

Johannes Radinger és investigador d’IGB Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, de Berlin, i del GRECO de l’Institut d’Ecologia Aquàtica de la Universitat de Girona.

El Laboratori d’Emili García-Berthou fa part del GRECO, i estudia els efectes de pertorbacions antropogèniques sobre els peixos d’aigua dolça.

Aquesta recerca sobre el riu Ebre fou finançada pel projecte ODYSSEUS (BiodivERsA3-2015-26, PCIN-2016-168) i amb altres projectes del Ministeri de Ciència d’Espanya i del Govern de la Generalitat. Radinger & García-Berthou tenen també paraules d’agraïment per a la Confederación Hidrográfica del Ebro i pel Ministeri d’Agricultura i Pesca, i així com per a la tasca dels projectes UERRA i ECA&D.

El canvi climàtic produeix un desplaçament en els hàbitats potencials de les espècies. En aquest sentit pot contribuir a la difusió d’espècies invasives. Els ecosistemes aquàtics continentals no en són una excepció sinó que fins i tot són encara més vulnerables al canvi climàtic i a les espècies invasores. El canvi climàtic no s’hi manifesta únicament en canvis de temperatura, sinó també en modificacions de la condició de fluxos, dels règims de sedimentació i de la qualitat de l’aigua. Aquests canvis globals condueixen a un desplaçament dels hàbitats riu amunt, cap a zones de més altitud. El desplaçament d’hàbitats, en un riu com l’Ebre, es veuen afectats per l’aparició en les darreres dècades de barreres antropogèniques, que han reduït la connectivitat dels ecosistemes fluvials. Paradoxalment, algunes d’aquestes barreres han frenat la difusió d’espècies invasives.

El riu Ebre ha estat seleccionat per Radinger i García-Berthou pel fet d’ésser fragmentat per nombroses barreres antropogèniques i per comptar amb moltes espècies endèmiques. L’Ebre també ha experimentat una llarga sèrie d’introduccions reeixides d’espècies foranes.

Com a àrea d’estudi consideren tota la Conca de l’Ebre, que té una superfície de 86.000 km2. El cabal final de l’Ebre és de 452 m3s-1. Entre l’Ebre i els afluents hi ha repartides 300 grans preses i 2100 rescloses, concentrades sobretot en les parts centrals i altes de la Conca (*). La xarxa fluvial que utilitzen Radinger & García-Berthou és segmentada en trams fluvials de 250 m (un total de 50.948).

Radinger & García-Berthou utilitzen 15 variables ambientals relacionades amb el clima, l’ús de la terra (edificada, arable, collita permanent, prat, bosc), l’alteració hidrològica, la connectivitat/fragmentació de xarxa i la topologia/topografia general de la conca. Per a la caracterització climàtica de base de la Conca de l’Ebre es generaren tres variables bioclimàtiques relacionades amb la temperatura de l’aire i els patrons de precipitació per al període 1992-2015 (E-OBS dataset 20.0e).

Pel que fa a les condicions climàtiques futures, Radinger & García-Berthou consideraren les projeccions del model GCM-RCM badades en l’escenari IPCC RCP 8,5. Aquest escenari contempla un augment de la temperatura mitjana global de 1,4-2,6 K pel 2050. Radinger & García-Berthou computaren quatre variables bioclimàtiques per al període 2051-2060 d’acord amb deu projeccions de GCM-RCM: MPI-ESM, HadGEM2, KNMI-RACMO, CLMcom, etc. Per a la Conca de l’Ebre, en els anys 50, la temperatura mitjana anual haurà augmentat 1,9 K, mentre que les precipitacions experimentarien de mitjana canvis de 0,9 mm.

La comunitat de peixos nadius de la Conca de l’Ebre es caracteritza per nombroses espècies de ciprínids endèmics de la Península (Achondrostoma arcasii, Barbus haasi, Gobio lozanoi, Lucionarbus graellsii, Parachondrostoma miegii). Durant els darrers cent anys s’han introduït moltes espècies foranes, algunes de les quals han arrelat especialment en el curs baix. Algunes d’aquestes introduccions foren deliberades, per raons ornamentals (Carassius auratus), de pesca recreativa (Silurus glanis, Alburnus alburnus) o fins i tot per control biològic (Gambusia holbrooki). D’altres foren fuites accidentals de l’aqüicultura (Ictalurus punctatus).

Radinger & García-Berthou empren una base de dades de 614 mostreigs de peixos realitzats amb electropesca entre el 1992 i el 2015, bé des d’embarcació o des de la vora. Descartant les que tenien una informació incompleta, mantenen en l’anàlisi ulterior 521 mostreigs, considerant-hi únicament les espècies amb una prevalença mínima de 0,05 (és a dir, les que eren presents en més de 27 mostreigs). És així, com seleccionaren 11 espècies nadiues i 5 espècies foranes (totes 5 ja naturalitzades). Sobre aquestes 16 espècies apliquen models de distribució.

Un exemplar de llop de riu (“Barbatula quignardi”) fotografiat per David Pérez el novembre del 2009 prop de Pesquera de Ebro (Burgos)

Les 11 espècies nadiues analitzades són:
Achondrostoma arcasii (madrilleta roja).
Barbatula quignardi (llop).
Barbus haasi (barb cua-roig).
Cobitis calderoni (raboseta).
Gobio lozanoi.
Luciobarbus graellsii (barb de l’Ebre).
Parachondrostoma miegii (madrilla).
Phoxinus sp.
Salaria fluvialitis (bavosa de riu).
Salmo trutta (truita comuna).
Squalius laietanus (bagra catalana).

Les 5 espècies foranes analitzades són:
Alburnus alburnus (alburn).
Carassius auratus (carpí daurat).
Cyprinus carpio (carpa).
Gambusia holbrooki (gambúsia).
Silurus glanis (silur).

D’aquesta manera s’obtenen dades sobre el rang d’hàbitats d’aquestes 16 espècies, i se’n contemplen els desplaçaments a la llum de les projeccions de canvi climàtic.

La distribució de les setze espècies més abundants de la Conca de l’Ebre

El paràmetre HStr informa del centre de distribució de cada espècie en la xarxa fluvial. Com menor és el valor, més aquest centre de distribució puja riu amunt. El valor mitjà és de 2,9, i el més elevat és per a S. glanis (5,2) i el més reduït per a B. haasi (1,7). En l’escenari de futur aquet paràmetre tendeix a davallar per a la gran majoria d’espècies analitzades, amb un valor mitjà de desplaçament de -0,16. Els desplaçaments més forts es registren per a G. holbrooki (-0,7), S. glanis (-0,5) i Cyprinus carpio (-0,4).

Aquest desplaçament també es manifesta en un desplaçament del límit inferior de distribució, que pujaria de fet per a cadascuna de les 16 espècies (amb un desplaçament mitjà de 90 km!). Pel que fa al desplaçament del límit superior de distribució, el valor mitjà de les 16 espècies seria de 8 km.

Aquests desplaçament d’hàbits implica el guany d’hàbitats per a 11 espècies, i la pèrdua d’hàbitats per a 5. Els majors guanys els experimentarien Squalius laietanus (262%), G. holbrooki (201%) i S. glanis (92%). Les majors pèrdues les patirien A. arcasii (49%), Salmo trutta (25%) i C. calderoni (23%).

Ara bé, aquests desplaçaments d’hàbitat s’han de considerar en el context actual de connectivitat del riu. Si actualment, de mitjana, les 16 espècies tenen un 4,4% de l’hàbitat disponible inaccessible degut a les barreres antropogèniques, aquesta xifra pujaria a 8,6% en l’escenari de futur. Les espècies més afectades per la inaccessibilitat a hàbitats disponibles serien Salaria fluvialitis (34,7%), S. laietanus (30,1%) i B. haasi (14,2%).

El desplaçament d’hàbitats estendrà l’àrea potencial de distribució d’espècies invasores als cursos baixos i mitjans dels afluents de la zona central de l’Ebre (Guadalope, Matarranya, Segre). Alhora, en aquestes zones hi haurà pèrdua d’hàbitats per a espècies nadiues. Cal esperar que el cas del Segre, Jalón, Guadalope i Matarranya, així com en l’Alt Ebre, les preses actuïn com a fre en la dispersió riu amunt tant de les espècies nadiues com foranes.

Vora un 20% dels trams fluvials analitzats experimentaran un fort recanvi d’espècies. Aquests trams es concentren en els cursos baixos i mitjans dels grans afluents de l’Ebre. Paradoxalment, el recanvi d’espècies es correlaciona positivament amb un augment de l’abundància.

Desplaçaments d’hàbitats i substitució d’espècies

El 70% de les espècies analitzades guanyaran hàbitats potencials a la Conca de l’Ebre com a conseqüència del canvi climàtic. Ara bé, l’accessibilitat a aquests nous hàbitats potencials es reduïda per l’existència de barreres antropogèniques que impediran moviments riu amunt tant en l’Ebre com en els principals afluents.

Tres espècies foranes (G. holbrooki, S. glanis i C. carpio) són les que experimentarien desplaçaments d’hàbitats riu amunt més pronunciats. Així caldria esperar que aquestes espècies, ja ben difoses al riu Ebre, es difonguessin de forma creixent pels afluents. Això farà que l’estructura de les comunitats de peixos dels cursos baixos i mitjans dels afluents de l’Ebre canviï de manera més pronunciada, en detriment d’espècies autòctones.

Les barreres antropogèniques tenen un impacte sobre les espècies nadiues de l’Ebre en fragmentar i isolar els llurs hàbitats. En un context de canvi global, aquestes barreres dificultaran els ajustaments al desplaçament d’hàbitats potencials, molts dels quals romandran inaccessibles. Ara bé, promoure la connectivitat fluvial ajudaria a l’expansió d’espècies foranes. El treball de Radinger & García-Berthou identifica una sèrie de trams de riu on la restricció de la connectivitat afecta negativament a les espècies nadiues, mentre que en una altra sèrie de trams afecta sobretot a les espècies foranes. Radinger & García-Berthou alerten, però, contra simplificacions, ja que les barreres antropogèniques, en alguns casos, poden actuar de “graons” per a l’expansió d’espècies foranes (p.ex. en oferir embassaments com a hàbitats propicis).

Radinger & García-Berthou conclouen que la conservació efectiva dels peixos autòctons i endèmics de la Conca de l’Ebre s’hauria de centrar en la restauració d’hàbitats i del règim natural de flux, que inclou millores en la connectivitat per a aquestes espècies, alhora que controls per a les espècies foranes (per començar, evitant noves introduccions). En aquest estudi s’identifiquen els trams on caldria concentrar aquests esforços de millora de la connectivitat.

Lligams:

The role of connectivity in the interplay between climate change and the spread of alien fish in a large Mediterranean river. Johannes Radinger, Emili García-Berthou. Glob. Chang. Biol. (2020).

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: