Geo-bio: la síntesis olvidada

Las innovaciones más valiosas para la ciencia –y para el conocimiento humano– suelen surgir de la síntesis entre disciplinas, igual que las caras humanas más exóticas surgen de parejas de distinta procedencia. La físico-química traza puentes entre dos campos anudados y aporta una manera de entender la química desde sus raíces atómicas y moleculares. La bio-física nos habla de las limitaciones físicas de la biología. Edward O. Wilson relacionó la biología de los insectos sociales, con la sociología humana haciéndonos entender mejor nuestro comportamiento. Ramón Margalef sintetizó la teoría de la información y la ecología para medir la diversidad de especies de las comunidades biológicas.

A los botánicos no se les pasó por alto la íntima relación entre la geología y las plantas. Prueba de ello son los buenos tratados sobre fitosociología redactados desde una perspectiva geobotánica (1). Hay plantas que sólo crecen bien en determinados tipos de suelo, ya sean rocas sedimentarias (calizas), ígneas (granitos) o metamórficas (cuarcitas). Del mismo modo, el relieve determina las gradaciones de la vegetación en altura y la hidrogeología determina que los bosques de ribera se encajen en las redes fluviales. Los estudiosos del mundo animal, sin embargo, han tenido mucho menos en cuenta la interacción entre fauna y gea. 

Acantilados y fauna rupícola

Entre las aves, que es el grupo zoológico que me resulta más familiar, hay especies que son habitantes comunes de los acantilados, sea cual sea su origen geológico: frentes de cabalgamiento, fallas o cañones formados por disolución. Un caso muy notorio es, por ejemplo, el de los vencejos. Estas aves son auténticas máquinas de volar y prácticamente ápodas, como indica el nombre del orden al que pertenecen: Apodiformes. De hecho, son parientes cercanos de los colibríes, que también son prácticamente ápodos. Lo vencejos tienen enormes dificultades por moverse en tierra firme y necesitan criar en lugares altos desde donde puedan dejarse caer para retomar el vuelo. Algunas especies, como el vencejo común, han sido lo suficientemente plásticas como para sustituir los acantilados de roca por las paredes de las casas e incluso los huecos de las palmeras. Pero incluso en los vencejos urbanos queda patente el peso de los cantiles de roca en la evolución de su reclamo, pues se aprovechan del efecto eco o cámara de resonancia de acantilados y cuevas para hacerse oír. No es casualidad, por tanto, que pasen chillando por las calles de nuestros pueblos y ciudades (que resuenan igual que los acantilados), ya que la comunicación en esta especie tan social se ve muy favorecida por el efecto del sonido amplificado. Algo similar ocurre en las selvas húmedas, donde muchas aves tienen reclamos y cantos espectaculares que se transmiten a larga distancia gracias a la alta humedad relativa del aire. El entorno también explica en parte la preciosa coloración de su plumaje, ya que pueden permitírselo gracias a la abundante comida y, por otro lado, a la escasa luz que atraviesa el dosel arbóreo que no daña los pigmentos de sus plumas. Algo que sería impensable, por ejemplo, en las aves esteparias. Otras muchas aves también dependen de los acantilados de forma más o menos obligada, como treparriscos, gorriones chillones, aviones zapadores y abejarucos. No es difícil pensar en nuevos ejemplos de organismos que, como algunas plantas, viven óptimamente en los acantilados.

Escenarios cambiantes y nomadismo

Un ambiente muy distinto a los acantilados es el de los campos de dunas asociados a los deltas fluviales, aunque tienen en común lo cambiante de su naturaleza. Los acantilados están sujetos a erosión, aunque normalmente no se produce de manera gradual sino puntuada, de golpe, mediante avalanchas masivas debidas a la gelifracción del hielo o a movimientos sísmicos. Los medios cambiantes seguramente fuerzan a sus habitantes a que sean nómadas y estén dispuestos a trasladar sus colonias de cría cada cierto tiempo. También les ocurre a las aves propias de los sistemas dunares, ambiente cambiante como pocos a causa del viento y los temporales marinos. En este grupo se encuentran muchas gaviotas, capaces de instalar sus colonias en otro sitio al margen de si criaron bien o no durante la temporada anterior (2). La gaviota de Audouin, por ejemplo, nos engañó durante mucho tiempo al criar en pequeños islotes mediterráneos. El paso de los años ha dejado bien claro que se trata de un ave propia de medios cambiantes, como los deltas fluviales, lo que se refleja es su nomadismo, algo impropio de una especie de medios tan estables como las islas. Otro argumento de peso es la ausencia de restos fósiles de gaviotas –de ninguna gaviota– en los yacimientos de aves de las grandes islas mediterráneas. Las gaviotas de Audouin se refugiaron en islotes sencillamente porque la costa ya la habíamos invadido nosotros. Es más, en cuanto encuentran un lugar mínimamente tranquilo en las costas continentales, allá que se dirigen. Prueba de ello es la formación de la colonia más numerosa del mundo en el delta del Ebro, tras cerrar el paso a la Punta de la Banya y eliminar el ganado vacuno que allí pastaba (aunque quizás ahora sería ya hora de volver a reintroducirlo temporalmente para controlar la vegetación si el objetivo es seguir teniendo grandes colonias de larolimícolas). Otro ejemplo es su reciente colonización de varios puertos, como los de San Carles de la Ràpita y Tarragona, el Grao de Castellón o la mismísima zona franca del puerto de Barcelona. La variedad de recursos alimenticios (pesca propia, descartes pesqueros, arrozales, playas, zonas húmedas) es sin duda mucho más atractiva para estas aves que la pobreza de los islotes alejados de la costa.

Bígaros de la especie Monodonta turbinata en la costa de Tramuntana de la isla de Mallorca. Uno de los casos mas patentes de interacción entre la vida y la gea se da en las zonas costeras, donde algas e invertebrados marinos compiten por asegurarse un lugar seguro entre las sólidas rocas. Uno de los secretos de la gran diversidad de los arrecifes de coral tropicales es precisamente el hecho de que los pólipos fabriquen su propia roca caliza que sirve de lugar de anclaje y abrigo a multitud de otras especies animales.  Foto del autor.

Formaciones kársticas y vida troglodita

En los relieves calizos de nuestra geografía, el agua de lluvia ligeramente ácida (que se vuelve aún más ácida cuando atraviesa el perfil superficial del suelo) genera complejas formas de erosión y deposición, ya sea exo o endokárstica. Las formaciones endokársticas, como las cuevas, tienen una especial relevancia biológica ya que son equivalentes a islas y en ellas tienen lugar procesos micro y macro-evolutivos muy particulares. A partir de formas marinas pioneras, que terminan por colonizar acuíferos y cursos de agua dulce, se desencadenan procesos de pérdida de pigmentación o incluso de órganos enteros como los ojos. Una evolución que no se puede considerar realmente regresiva (como la que seguiría la fauna doméstica en ausencia de selección artificial) ya que no se dirige hacia el plan corporal de los ancestros. Una evolución más bien que debe proceder activando o desactivando genes durante el desarrollo, como respuesta económica a las nuevas condiciones ambientales en las que el desencadenante es la “ausencia de” componentes ambientales (de luz, de depredadores) en lugar de la “presencia de”, con consecuencias heredables. La epigenética probablemente tenga mucho que decir en el futuro al respecto de estos cambios.

Las cuevas suelen desarrollar estalactitas y estalagmitas, espeleotemas que a veces confluyen formando columnas. Siempre me ha resultado curioso que las cuevas construyan, por mera casualidad, sus propios pilares de soporte, lo que probablemente contribuya a que perduren más en el tiempo y con ellas los organismos que las habitan. Caso, por ejemplo, de las colonias de murciélagos cavernícolas. De todos modos, las cuevas son sistemas dinámicos y cambiantes, cuya evolución espontánea lleva irremediablemente al colapso a la larga. Los seres vivos que las pueblan han de contar necesariamente con medios de dispersión activa o pasiva para colonizar nuevos ambientes a medida que desaparecen los anteriores. La geología propia del karst calizo impone, por tanto, una serie de condicionantes para que la fauna persista a largo plazo.

La inestabilidad de los lugares geomorfológicamente cambiantes va necesariamente ligada a animales con hábitos nomádicos como los murciélagos, que puedan dispersar cuando el sistema colapsa (Avenc de Son Pou, Mallorca; Foto: Beatriz Vigalondo).

Acuíferos detríticos y humedales costeros

Las rocas calizas de las que hablaba antes son como quesos permeables que permiten la acumulación de agua en embalses subterráneos. Muchas veces acaban dando lugar a acuíferos detríticos, cuando las rocas se disgregan y quedan a merced de la erosión. Los fragmentos resultantes se acumulan por gravedad en depresiones tectónicas (graben) que se rellenan con el tiempo de materiales generados por la erosión y la meteorización. En estas zonas planas el nivel del agua se encuentra muy cerca de la superficie, por lo que tienen un gran interés agrícola, o bien aflora en forma de ojos o manantiales que generan amplias zonas encharcadas sobre suelos poco permeables. Este es el origen de muchos de nuestros humedales costeros y poco hay que añadir sobre la diversidad y abundancia de vida que albergan. En este caso, la geología, la hidrogeología y la vida forman un todo. ¡El nido de un pajarillo sobre los carrizos de una laguna costera está muy relacionado con las montañas calizas que se vislumbran en la lejanía! Unas montañas que a su vez están compuestas de restos de caparazones calcáreos de organismos microscópicos marinos de los mares del Jurásico. Esta es una bonita imagen a tener en cuenta en nuestras visitas a muchos humedales costeros, al menos en el Mediterráneo. La geosfera y la biosfera en profunda y antigua interacción. Tal y como sucede con el petróleo, originado como resultado de la descomposición bacteriana de algas microscópicas vivas en el pasado. 

Formación de montañas y consecuencias climáticas
No estoy pensando ahora en la influencia que las altas cumbres tienen sobre la formación de nubes orográficas, caso por ejemplo de los picos volcánicos de las islas Canarias, que determinan la presencia de una ladera de la montaña extremadamente húmeda y otra extremadamente seca, con las consiguientes repercusiones para la cubierta vegetal. No, voy más allá de los cambios a nivel microclimático. La orogenia, la elevación de montañas a partir de capas de sedimentos fluviales o marinos, puede tener consecuencias macroclimáticas y de hecho las ha tenido. El choque del subcontinente indio con Asia conllevó la formación del actual relieve conocido como el Himalaya o los Himalayas, con las cotas máximas de elevación del planeta, si no tenemos en cuenta la parte submarina de las cadenas de volcanes, como las de Hawaii. La retirada de esa enorme masa de carbonato cálcico del ciclo a largo plazo del dióxido de carbono provocó posiblemente el deterioro (enfriamiento) climático global que el planeta lleva experimentando desde el máximo térmico del Eoceno, cuando casi todo el planeta era tropical o subtropical y había bosques templados sobre la Antártida y dentro del círculo polar Ártico. Esto lógicamente se debe a que el CO2  es uno de los gases de efecto invernadero de la atmósfera. Cuando pensamos en sumideros de carbono rara vez nos acordamos de que las montañas calizas (además de los bosques o los mares) pueden retirar cantidades enormes de este gas de la atmósfera, con consecuencias de largo alcance. De hecho, a pesar del máximo local que ahora vivimos de ascenso de temperatura, éste sucede en el marco de un descenso ininterrumpido desde hace unos 50 millones de años. Es bueno tener esta perspectiva global en mente.

Una visión unitaria

Otro caso curioso es el que relaciona a la gea con la acidez o basicidad de las aguas. En la Iberia mayoritariamente silícea (la occidental sobre todo) es difícil que se preserven huesos o caparazones calcáreos como fósiles porque los ácidos los descomponen. También parece más complicado que los animales con caparazones o exoesqueletos calcáreos puedan encontrar el calcio suficiente en el medio para construirlos. Resulta también curioso que en las charcas que se dan sobre pozas de roca granítica sea común que las puestas de anfibios desarrollen hongos, ya que los hongos son amantes de los medios de bajo pH, lo cual determina, en cierta medida, el éxito reproductivo de ranas, sapos y sapillos en ambientes de rocas silíceas. 

En el embalse gallego donde estudio la ecología de forrajeo de las nutrias, los excrementos con los que marcan sus zonas de pesca suelen estar en los cabos que se internan en las aguas del embalse. Esto, bien mirado, no es casualidad ni capricho. Los cabos son afloramientos de esquistos y esos afloramientos se continúan bajo el agua proporcionando a los peces nocturnos del embalse buenos refugios donde esconderse durante el día. Las nutrias tienen cazaderos fijos que coinciden con esas zonas de roca sumergida (un factor limitante para los abundantes peces del embalse). Todo el embalse no es igual para ellas, ni mucho menos. Aunque mida pongamos 300 hectáreas en realidad la "superficie efectiva" para las nutrias es muchísimo menor. Así pues las nutrias son grandes prospectoras geológicas y perciben el fondo del embalse de manera muy distinta a nosotros mirando la superficie del agua, que todo lo iguala. 

En fin, podría seguir poniendo ejemplos hasta la saciedad, pero es preferible que, tras sembrar esta semilla provocadora, el lector siga descubriendo casos de interacción geo-bio en su entorno más inmediato. A mí me parece tan evidente e intrincada que creo que la vida y la gea forman un todo inseparable: la primera no puede concebirse sin la segunda. Y, al parecer, esto viene siendo así desde el origen de las primeras células, que pudieron usar como molde físico la superficie porosa de las chimeneas hidrotermales alcalinas en los fondos marinos abisales. Sin las erupciones que generan esas fumarolas, debido a la desintegración de uranio radiactivo en el interior de la Tierra, no habrían sido posibles nuestras células. Ni tampoco los escudos graníticos de los continentes, sobre los que se ha desarrollado toda la vida terrestre y de la que somos, en parte, herederos.

El núcleo de nuestra hemoglobina, la proteína que transporta el oxígeno a todas las células del cuerpo, es un átomo de hierro. En el caso de la clorofila se trata de un átomo de magnesio, mineral atrapado por las cianobacterias del pasado remoto y fundamental para escindir la molécula de agua mediante fotones solares y robarle sus preciados electrones al líquido elemento. Un proceso por cierto, éste de la fotosíntesis, del que dependen tanto los animales herbívoros como nosotros mismos. Sencillamente, sin la ayuda de esos minerales nunca habría habido plantas ni animales.

Hay grandeza en esta visión unitaria de la naturaleza. La ecología, bien mirada, tiene mucho de observación, de reflexión y hasta de mística. Como dice el filósofo del CSIC Jesús Mosterín, los científicos son hoy en día los seres más místicos del mundo. O, al menos, no les faltan motivos para serlo.

Agradecimientos

Rosa María Mateos, investigadora del IGME, revisó un primer borrador de este trabajo. Estoy en deuda con ella por aguantar estoicamente y desde hace tiempo mis interminables preguntas sobre geología.

Bibliografía

(1) Costa, M. y otros autores (2005). Los bosques ibéricos: una perspectiva geobotánica. Planeta. Barcelona.

(2) Martínez-Abraín, A. y otros autores (2003). Modelling temporal and spatial colony-site dynamics in a long-lived seabird. Population Ecology, 45: 133-139.