Mireia Bartrons i Sandra Brucet publiquen un estudi on demostren que les relacions tròfiques bottom-up en xarxes tròfiques d’estanys a Europa són més fortes que les top-down

Tots els ecosistemes, i els aquàtics no en són una excepció, estan formats per diferents nivells tròfics, és a dir, diverses anelles que conformen una cadena alimentària. Les relacions entre depredador i presa que s’estableixen entre més de dos d’aquests nivells reben el nom de cascades tròfiques, i poden modificar el funcionament dels ecosistemes significativament. Aquestes cascades, un dels conceptes més estudiats en ecologia, son, precisament, el tema en què aprofundeix l’article Energy-based top-down and bottom-up relationships between fish community energy demand or production and phytoplankton across lakes at a continental scale, publicat a la revista Limnology and Oceanography i liderat per investigadores de la Universitat de Vic – Universitat Central de Catalunya (UVic-UCC).

L’article el signen Mireia Bartrons, investigadora del Grup de Recerca en Ecologia Aquàtica i professora de la Facultat de Ciències i Tecnologia, i la professora d’investigació ICREA Sandra Brucet, coordinadora d’aquest grup de recerca. El seu treball analitza la magnitud de les cascades tròfiques des d’un punt de vista energètic als estanys i, és amb aquest objectiu, que ha mostrejat 227 estanys europeus. Els resultats suggereixen que els efectes bottom-up tenen més efectes sobre els ecosistemes que els top-down. És a dir, específica Sanda Brucet, “que els efectes observats dels productors primaris (és a dir, aquells que son aliment per a altres espècies però que no s’alimenten de cap d’elles) sobre els peixos que habiten els estanys són substancialment més forts que els efectes que poden produir els peixos sobre aquests productors primaris”.

Càlcul de la demanda energètica i de la producció
Per arribar a aquestes conclusions, les investigadores han utilitzat la Teoria Metabòlica de l’Ecologia per estimar les mètriques metabòliques de cada comunitat de peixos, així com per calcular la demanda energètica i la producció de cada comunitat. De cadascun dels estanys analitzats “n’hem quantificat la magnitud de les cascades tròfiques i hem establert en quina direcció arriben a tenir més impacte en l’ecosistema”, explica Mireia Bartrons. A més, afegeix, “per primera vegada s’han tingut en compte efectes generalment descuidats en altres estudis, com l’activitat metabòlica dels peixos, en la comparació de les cascades tròfiques entre estanys”.

L’estudi que ha liderat la UVic-UCC s’ha realitzat amb la col·laboració de 12 investigadors i centres de recerca europeus. La recerca ha esta finançada per fons del German Research Foundation en el marc del projecte FISHSIZE: Analysing size-density relationships of aquatic communities in response to strength of predator-prey interactions and resource subsidy així com, parcialment, pel MINECO (Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Social) de l’Estat Espanyol en el marc del projecte encapçalat per la UVic-UCC SizeEcoFun: Size-based approaches to understand impacts on river ecosystem functioning.

Nous resultats, canvi d’hipòtesi
Als estanys, les relacions energètiques des dels nivells superiors cap als inferiors, és a dir les cascades tròfiques top-down que van dels depredadors als productors primaris, es poden induir per exemple si augmenta l’activitat metabòlica de la comunitat de peixos zooplanctívors. Aquests exerceixen una forta pressió sobre el zooplàncton i, en conseqüència, el fitoplàncton augmenta perquè té menys pressió per part dels seus depredadors. En la situació contrària, l’efecte de la producció de la comunitat de nivells tròfics inferiors a la dels superiors, és a dir les cascades tròfiques bottom-up, també es poden generar si, per exemple, els nutrients afavoreixen la producció de fitoplàncton, que al seu torn afavorirà el creixement del zooplàncton que, finalment, permetrà un increment del nombre de peixos.

“Esperàvem que un increment de la demanda metabòlica en peixos provoqués més pressió en els primers nivells tròfics dels estanys”, explica Mireia Bartrons. Però les conclusions de l’estudi han demostrat que “aquest efecte és molt lleu en comparació amb el que passa en el procés invers: l’impacte de la producció primària, és a dir dels primers nivells tròfics de la xarxa tròfica o fitoplàncton, sobre els nivells tròfics superiors, és a dir els peixos, és molt més gran” explica la investigadora Mireia Bartrons.

Els 227 estanys europeus analitzats presentaven diferents hàbitats naturals com ara aigües de zones polars, aigües de zones temperades i humides, i aigües de zones temperades costeres. Els mostrejos es van dur a terme a Turquia, Alemanya, Regne Unit, República Txeca, Noruega, Suècia, Dinamarca, Estònia, Eslovènia i Itàlia. Per a la investigació, es van fer servir paràmetres com la temperatura, la profunditat del llac, el nivell de clorofil·la A o l’impacte de l’ésser humà en els estanys, com ara el percentatge de sòl agrícola a la conca, la densitat de població o la modificació del perímetre de l’estany.

Les investigadores consideren que els resultats de l’estudi són “sòlids” perquè per primer cop en una recerca d’aquest camp “s’han aplicat variables metabòliques que caracteritzen les taxes d’alimentació i producció de la comunitat de peixos tenint en compte efectes generalment descuidats en altres estudis que comparen diferents estanys a gran escala”.