Agricultura pampeana, corredores biológicos y biodiversidad

Alfonsina Szpeiner, M Alejandra Martinez-Gherza y Claudio M GherzaIFEVA, UBA/CONICET

Publicado en “Ciencia Hoy” vol 17, Nº 101.

La región pampeana (o la pampa húmeda) incluye la principal zona agrícola de la Argentina. Abarca unas 70 mil hectáreas y se extiende también al Uruguay y al sur del Brasil, por lo que se utiliza la denominación de pastizales del Río de la Plata para hacer referencia al conjunto. Una porción de esa extensa región, la llamada pampa ondulada argentina, es una de las más importantes áreas de producción de cereales de Sudamérica (figura l). Su paisaje fue profundamente modificado durante las décadas finales del siglo XIX y las primeras del XX, cuando los pastos naturales fueron sustituidos por un mosaico de cultivos agrícolas.En recientes décadas se produjo una nueva serie de cambios sustanciales en los sistemas agrícolas pampeanos, sobre todo por la rápida expansión del cultivo de soja y, asociado con ella, la instalación masiva del procedimiento de siembra directa. Según datos de las últimas campañas agrícolas, la Argentina es la tercera productora mundial de soja, cultivo del que el 84% se realiza en la pampa ondulada. De este modo, en pocas décadas el mencionado mosaico productivo de la tierra pampeana, que incluía una variedad de cultivos y ganadería, se transformó en una extensa área altamente homogénea.Este predominio de la soja -a tal punto que se habla de `monocultivo'- trajo aparejado un cambio en la flora de malezas de los campos pampeanos, que incluyó la desaparición de algunas especies, la aparición de otras y, en general, la disminución del número de ellas (figura 2). Por otro lado, la siembra directa, que significa eliminar las labores de arar la tierra y otras conexas, y reemplazarlas, a los efectos de eliminar las malezas que puedan competir con el cultivo, por el uso de herbicidas (a los que las variedades de soja que se siembran son resistentes), contribuye también al efecto de disminución del número de especies vegetales presentes en los campos agrícolas. Estudios de cultivos de soja con siembra directa han constatado la presencia de la mitad de especies que en áreas equivalentes con siembra convencional.Estas consecuencias de la intensificación de la actividad agrícola también han sido documentadas en otras regiones del mundo. Igualmente, se han establecido los efectos negativos de la disminución de la biodiversidad o empobrecimiento de los ecosistemas. Por ello, se han alzado voces de alerta, cuando no de alarma, sobre las repercusiones que tendría la rápida extensión del cultivo de soja en la región pampeana. Es probable, además, que muchas de tales repercusiones no sean fácilmente reversibles, y que si se dejan producir extinciones locales de especies, ellas sean irremediables.

BiodiversidadLa diversidad biológica o biodiversidad puede ser definida como la variedad de formas de vida que existen en un ecosistema. En su acepción más sencilla, biodiversidad es sinónimo de número ó abundancia de especies. En sus inicios, a principios del siglo XIX, los estudios sobre biodiversidad, realizados por grandes naturalistas como Charles Darwin o Alfred Russel Wallace, estuvieron guiados por el interés en conocer las maravillas de la naturaleza. Pero, con el tiempo, surgieron causas más prácticas para estudiar la biodiversidad, pues se advirtió que ella es fuente directa de beneficios para la sociedad.Así, en la década de 1990 se constató que 118 de las 150 drogas de venta bajo receta más consumidas en los EEUU eran de origen natural: 74% provenían de plantas, 18% de hongos, 5% de bacterias y 3% de animales. Asimismo, en los ecosistemas naturales la biodiversidad proporciona bienes como madera, pescado, forraje o animales silvestres, que forman parte importante de la economía humana. Además, la biodiversidad contribuye a que los ecosistemas proporcionen los denominados servicios ecológicos, que muchas veces pasan inadvertidos. El término se refiere a los beneficios que proporciona a la sociedad, y en particular a las

actividades productivas, la conservación del ambiente natural; alude a los procesos naturales que purifican el aire y las aguas, mantienen la fertilidad del suelo, disminuyen la posibilidad de que se produzcan inundaciones o atenúan las consecuencias de las sequías.El concepto de servicios ecológicos indica que las áreas naturales protegidas brindan mucho más que bosques en que obtener madera, ríos donde pescar y paisajes para la recreación. Suministran, por ejemplo, regulación del flujo del agua en cuencas hídricas, que se perdería si se deteriorara la cobertura vegetal, la que, a su vez, se debilitaría con la pérdida de la diversidad de formas de vida.Los principales factores que determinan la biodiversidad de un área, expresados en la figura 3, son la productividad del sistema natural, la estabilidad del ambiente, su heterogeneidad espacial, la competencia por recursos y la depredación. Además, la biodiversidad está relacionada con la extensión del tiempo en que se la mida. Si bien se puede analizar el efecto individual de cada uno de estos factores, lo esencial es su interacción.

Por productividad de un sistema natural se entiende la cantidad de materia viva o biomasa que produce; se suele expresar en unidades de peso por área o volumen. Se considera que cuanto mayor sea la productividad, habrá más recursos disponibles, y en consecuencia, a igualdad de otras condiciones, mayor será la biodiversidad. (El tema fue objeto de una nota publicada en la revista Nature: Jonathan M Chase y Mathew A Leibold, 2002, 'Spatial scale dictates the productivity-biodiversity relationship', 416:427-430.)

La estabilidad del ambiente ha sido planteada como un factor determinante de la biodiversidad, aunque el concepto genera alguna controversia. Aquí definimos estabilidad como la ausencia de variación en la cantidad de biomasa producida por las poblaciones de las distintas especies que viven en un lugar. El primer experimento que demostró la relación entre estabilidad y diversidad de especies fue realizado por el ecólogo estadounidense David Tilman en la década de 1980. Este midió, a través del tiempo, la riqueza de especies de una pastura experimental de larga duración. Llegó a la conclusión de que la estabilidad del ambiente influye y es, a su vez, influida por la biodiversidad del sistema. Ello fue confirmado por varios trabajos posteriores, según los cuales la biodiversidad de un ecosistema aumenta a medida que crece la estabilidad de la comunidad de plantas.

Otro factor determinante de la biodiversidad es la heterogeneidad espacial, es decir, la variedad de cualidades de un ambiente. La heterogeneidad puede ser analizada en una escala microespacial, por ejemplo, en el ambiente de un árbol; pero también se puede considerar la diversidad macroespacial, que sería la relevante para analizar la región pampeana. En esta última escala, se ha definido el concepto de mosaico, aplicable especialmente a los ecosistemas agrícolas. Establece que el número de especies aumenta con la heterogeneidad ambiental, es decir, con el número de distintos ambientes o hábitats. (Sobre este tema se puede consultar: Peter Duelli, 1992, 'Mosaikkonzept und Inseltheorie in der Kulturlandschaft', Verhandlungen der Gesellschaft für Ökologie, 21:379-384.)La competencia por los recursos es también un factor relacionado con la biodiversidad. Los recursos son componentes ambientales que usan los organismos para vivir, como el oxígeno los animales o la luz los vegetales. El concepto de recurso conlleva el de su escasez relativa: al ser utilizados por unos organismos, dejan de estar disponibles para otros y, en el límite, se agotan. Ello promueve la competencia por su utilización. La coexistencia de varias especies dependerá de cómo cada una utilice los recursos disponibles. El número de especies o biodiversidad de un sitio dependerá tanto de la presencia de recursos como de las especies que los utilizan y agotan.Algo parecido sucede con la depredación, la manera en que algunos organismos obtienen los recursos que requieren, consistente en consumir otros organismos. La depredación actúa en forma complementaria a la competencia, ya que disminuye el número de individuos que compiten por los recursos. En otras palabras, la depredación libera recursos que quedan disponibles y permiten aumentar el número de individuos de una especie o el número de espe-cies de un sitio.Los factores antes analizados (productividad, estabilidad, heterogeneidad espacial, competencia por recursos y depredación) cambian a través del tiempo, el cual, en

consecuencia, también determina la biodiversidad de un ámbito. En otras palabras, con el transcurso del tiempo se modifican las condiciones ambientales, y ello ocasiona alteraciones en el número de especies. En un tiempo ecológico, es decir, en 2 o 3 generaciones, las condicio-nes ambientales cambian principalmente debido a las interacciones entre las especies. Pero en un tiempo evolutivo, que abarca cientos o incluso miles de generaciones, procesos como el nacimiento o extinción de especies, o circunstancias infrecuentes o únicas, como una glaciación, pueden alterar el número de especies de un sitio. Para el propósito de esta nota, la escala temporal relevante es la ecológica.

Biodiversidad en los sistemas agrícolasEn la biodiversidad de un sistema agrícola pueden distinguirse:

• biodiversidad agrícola: la variedad de formas de vida directamente usadas para la producción agrícola, incluyendo especies animales y vegetales, así como sus razas y variedades;

• biodiversidad para-agrícola: la variedad de for mas de vida indirectamente usadas para la producción agrícola, por la vía de proveer de servicios ecológicos, como los organismos del suelo y los agentes polinizadores;

• biodiversidad extra-agrícola: la variedad de formas de vida que no contribuyen a la producción agrícola.

Un grupo de investigadores franceses (Clergue et al., 2005, 'Biodiversity: function and assessment in agricultural areas. A review', Agronomy for Sustainable Development, 25:1-15) describió algunos de los servicios ecológicos provistos por la biodiversidad en los sistemas agrícolas, así como sus mecanismos. Son ellos:

• Control de plagas: a mayor biodiversidad de plantas disminuye el número de ejemplares de una especie que pueden servir de huéspedes a una plaga particular. De ese modo, el ambiente impide que la plaga prolifere más allá de la capacidad de controlarla de sus enemigos naturales. Por otro lado, una mayor diversidad de depredadores controla más eficientemente las poblaciones de plagas. Además, una mayor diversidad de especies dificulta por lo general la invasión por especies exóticas, pues todos los recursos disponibles son utilizados por las especies nativas.

• Regulación de la actividad y funciones del suelo: la población de organismos del suelo regula los procesos biológicos y físicos que ocurren en este, desde la descomposición de materia orgánica y la inmovilización o liberación de nutrientes, hasta cuánto y cómo circula el agua. Las diversas bacterias, hongos, algas, crustáceos, gusanos e insectos que viven en el suelo permiten que los residuos de la agricultura sean convertidos en nutrientes utilizados por las plantas. A mayor diversidad de estos organismos, mejor se cumplirán aquellos procesos. Polinización: la mayoría de las especies cultivadas necesita de animales polinizadores para reproducirse. Así, muchas aves e insectos que habitan los agroecosistemas polinizan las plantas de cultivo. Una mayor diversidad de especies polinizadoras generalmente aumenta la eficiencia de la polinización y, en algunos casos como el girasol, incrementa ostensiblemente la productividad del cultivo. Un estudio realizado durante cuatro años en Nueva Zelandia demostró que en condiciones climáticas desfavorables los abejorros silvestres son mejores polinizadores del girasol que las abejas domésticas. Por otra parte, la polinización promueve el intercambio genético entre distintos individuos de una especie, aumenta la diversidad genética de la población y, en consecuencia, las probabilidades de que algunos individuos resistan los cambios climáticos o nuevas enfermedades. Si el intercambio genético se produce entre malezas ubicadas dentro y fuera del cultivo, puede retra-sarse la aparición de resistencia a herbicidas.

• Productos agroindustriales: aumentos en la riqueza de especies de plantas pueden influir sobre productos como quesos o miel. En Francia se demostró que las especies características de cada hábitat confieren un sello particular a los quesos de la zona. Algo parecido ocurre con la miel en la Argentina: el valor de la miel está directamente relacionado con la calidad y tipo de plantas con las que se alimentan las abejas polinizadoras.

Corredores biológicosEn 1936, el paleontólogo norteamericano George Gaylord Simpson (1902-1984) dio por primera vez un sentido biológico al término corredor. Lo hizo para referirse a la dispersión de organismos entre continentes. Desde entonces se utilizó el concepto con frecuencia en un amplio rango de disciplinas, como la ecología de paisajes y la biología de la conservación. En la actualidad, también lo adoptó la agroecología, que aplica los principios ecológicos al estudio de los sistemas agrícolas.

El objetivo de la agroecología es que los procesos naturales permitan disminuir o eliminar insumos como fertilizantes y pesticidas. Entre los principios agroecológicos más importantes está la incorporación de heterogeneidad espacial en los sistemas agrícolas, por la relación directa de esta con la biodiversidad y la provisión de servicios ecológicos. Una de las maneras de aumentar tal heterogeneidad espacial es la creación de corredores biológicos.Algunos autores definen a los corredores sobre la base de sus características estructurales, como la forma del terreno que ocupan; otros lo hacen por sus aspectos funcionales, como el hecho de que permiten intercambiar semillas entre lotes distantes. Los primeros conciben a los corredores como bandas alargadas en el paisaje, con mucho borde por unidad de área y cuyas características difieren de las del resto del paisaje. Los segundos los ven como un ambiente que permite la supervivencia y el movimiento de las especies, aunque no necesariamente su natalidad.Para comprender el concepto de corredor biológico, es útil considerar tanto los aspectos estructurales como los funcionales. Así lo plantearon los científicos norteamericanos George Hess y Richard Fisher, quienes definen a los corredores como bandas alargadas de terreno que cumplen ciertas funciones potenciales para con los organismos vivos, entre las que se podrían contar las siguientes:

• Movimiento: ciertos organismos podrían pasar de un lugar a otro por el corredor, aunque no residan en él;

• Hábitat: ciertos organismos podrían sobrevivir y reproducirse en el corredor;

• Refugio: ciertos organismos podrían subsistir en el corredor, aunque no se reproduzcan en él;

• Filtro: ciertos organismos podrían resultar retenidos en el corredor;

• Barrera: ciertos organismos podrían verse imposibilitados de atravesar el corredor;

• Fuente: el corredor podría constituirse en una fuente de organismos para el medio que lo circunda. De acuerdo con lo anterior, en este trabajo designamos corredores biológicos a bandas alargadas de terreno que pueden cumplir todas las anteriores funciones (movimiento, hábitat, refugio, filtro, barrera y fuente).

La pampa onduladaLa llamada pampa ondulada es la porción de provincia de Buenos Aires, una porción del sur de la de Santa Fe y una pequeña parte del este de la de Córdoba, como se aprecia en el mapa de la figura 1. En agroecosistemas como este u otros, la producción agraria depende no solo de los cultivos que se implantan sino, también, de los diferentes organismos que integran el ecosistema, y de las funciones que ellos cumplen. Así, el establecimiento de un cultivo, ya sea anual o perenne, se ve afectado directamente por la implantación de otros cultivos o por cambios en el uso de la tierra.Por otro lado, las distintas actividades humanas generan modificaciones en los procesos naturales de esos organismos integrantes del agroecosistema.

Tales modificaciones incluyen, entre otras, la migración de las poblaciones de una especie, su crecimiento o decrecimiento, el establecimiento de cadenas de alimentación o cadenas tróficas entre los organismos, y cambios en la dinámica de las comunidades a lo largo del tiempo.Para su funcionamiento, los agroecosistemas necesitan de una red trófica relativamente compleja, que produzca, por ejemplo, la descomposición y mineralización de la materia orgánica. Así se posibilita el cumplimiento del ciclo de nutrientes de los organismos vivos, la desaparición de los residuos de la cosecha o de los derivados de cualquier grupo de organismos (como artrópodos, moluscos, nematodos, aves, mamíferos o bacterias) y la retención de agua en el suelo. Asimismo, la red trófica de los sistemas agrícolas provee servicios como el control de plagas; por ejemplo, la eliminación o la disminución del número de insectos o roedores herbívoros que procuran alimentarse con el cultivo.Por regla general, al cultivar una especie se provoca la reducción de la diversidad original del medio natural. En los sistemas agrícolas, las comunidades se articulan principalmente a partir del cultivo, de las plantas asociadas con el cultivo y de los organismos que dependen de esas especies vegetales en forma directa (porque se alimentan de ellas) o indirecta (porque se alimentan de organismos que las consumen). Esa biodiversidad empobrecida se reduce aún más cuando los productores aplican herbicidas, insecticidas o fungicidas para eliminar los organismos que procuran consumir el cultivo, o para evitar a este la competencia de otras plantas.Si los procesos naturales requeridos por cambios en los sistemas agrícolas -por ejemplo, los servicios ecológicos esenciales para que se pueda realizar el reemplazo de un cultivo por otro- se vieran restringidos por falta de los organismos participantes, se necesitaría conseguir que estos arribaran de lugares más alejados y biodiversos, o se necesitaría lograr que se crearan sus funciones mediante procesos que pueden llevar cientos o miles de generaciones. En su defecto, los agricultores podrían proveer y administrar los servicios faltantes; por ejemplo, quemar residuos, agregar abonos orgánicos o sintéticos para sostener la capacidad productiva del suelo, introducir abejas domésticas para polinizar o depredadores para el control biológico de herbívoros.

La incorporación en el paisaje agrícola de corredores de vegetación natural que cumplan alguna o todas esas funciones atenuaría el efecto del cultivo en la disminución de la diversidad de especies. Ello sucedería porque los cambios en todos los factores causales de la biodiversidad de un sitio (competencia, depredación, productividad, estabilidad, y heterogeneidad espacial) provocados por los corredores permitirían la recuperación de la biodiversidad y de sus servicios ecológicos asociados, ya que el corredor facilita el movimiento y la inmigración de los organismos, actúa como refugio y es fuente de enemigos naturales de plagas herbívoras.En el INTA Santa Fe se llevaron a cabo en 1993 censos que mostraron cómo un grupo de malezas, entre ellas el apio cimarrón (Ammi majus), el cardo (Carduus acanthoides) y el diente de león (Taraxacum officinalis), resultan claves para la supervivencia de insectos benéficos para los cultivos.La mayoría de los trabajos que analizan las consecuencias de los corredores biológicos en los sistemas agrícolas solo han estudiado su importancia en el control de plagas. En algunos casos, han permitido controlar plagas de un cultivo distante más de 100 metros del corredor. Sin embargo, las ventajas de los corredores no se restringen a esa función. Ciertos investigadores sostienen que a medida que aumenta la variedad de las plantas que los habitan, aumenta la diversidad de especies polinizadoras de los cultivos, lo que repercute en la productividad de estos.También se ha recalcado la importancia de los corredores como barreras contra el viento y como agentes atenuadores de la erosión del suelo. De esta manera, se conserva la fertilidad de los suelos agrícolas y se regula la disponibilidad de agua en ellos.Los corredores de vegetación natural actúan como zonas de transición entre diferentes cultivos, por ejemplo, entre soja y maíz o girasol. Su acción como filtro y barrera impide que el agroecosistema creado por un cultivo genere, a través de un flujo de organismos, efectos adversos en el otro. Reducen la propagación de malezas, hongos, bacterias o nematodos de un agroecosistema al otro. También disminuyen la contaminación del aire por herbicidas o insecticidas,al hacer menos necesaria la aplicación de estos. Y actúan como verdaderas membranas que facilitan la conservación de las comunidades de un cultivo con relación a las de los cultivos contiguos. Constituyen un espacio de transición natural entre distintas áreas de un paisaje agrícola (figuras de 4 a 7).En síntesis, la conservación o incorporación de corredores de vegetación entre o dentro de cultivos permiten mantener o incrementar la biodiversidad de los agroecosistemas, así como obtener una amplia gama de servicios ecológicos. Uno de sus principales efectos es disminuir los insumos necesarios para alcanzar buenos rendimientos, según se demostró en numerosos trabajos.Un estudio realizado en Holanda (GR de Snoo, 1999, 'Unsprayed field margins: effects on environment, biodiversity ano agricultural practice', Landscape and Urban Planning, 46:151-160), que llevó a cabo un análisis de beneficio-costo de la incorporación de corredores, mostró que, en cultivos como el trigo, los corredores ocasionan una disminución del uso de pesticidas sin merma del rendimiento.Pese a estas evidencias, la vegetación de los ambientes no cultivados suele ser combatida por diferentes métodos, pues se la considera fuente potencial de invasión de malezas y de plagas (figura 6). Pero tal control transforma a los corredores en ambientes similares a los lotes agrícolas, y disminuye los servicios ecológicos que proveen, con el resultado de que se transforman, efectivamente, en fuentes indeseadas de tales malezas y plagas.En el caso particular de la pampa ondulada, los efectos indeseados de la generalización del cultivo

de soja podrían atenuarse con una red de corredores con vegetación natural o espontánea y con alta diversidad biológica. Los márgenes de los cultivos, los cercos y los bordes de los caminos pueden convertirse en tales corredores y, así, contribuir a mantener la biodiversidad de los paisajes agrícolas.Sin embargo, los procesos biológicos son específicos de cada agroecosistema. Por ello, a la hora de promover la utilización de corredores para preservar la biodiversidad es imprescindible apoyarse en investigación realizada localmente. Hasta el momento esta es escasa para los sistemas agrícolas de la región pampeana.Dados los indicios sobre las posibles consecuencias negativas de la extensión persistente del cultivo de soja sobre la biodiversidad, y que la incorporación de corredores de vegetación natural aparece como una posible herramienta para disminuir tales consecuencias, es hora de producir la investigación científica necesaria y de ponerse en marcha en esa dirección.

AgradecimientosLos autores agradecen a G Baldi, F Weyland y a JON Marshall su ayuda para ilustrar este artículo. La primera autora era becaria del CONICET.