TESIS DOCTORALES - TESEO

Autor

  • Nombre:  Parejo Nieto, Manuel
  • NIF:  52969082J
  • Año de nacimiento:  1986
  • Sexo:  Hombre
  • Nacionalidad:  España

Doctorado

  • Curso de comienzo de la tutela académica:  16/17
  • Univ. que concede titulación de acceso:  Universidad de Extremadura

Tesis

  • Título de la tesis:  PAPEL DE LAS POBLACIONES DE AVES ACUÁTICAS EN HUMEDALES ANTRÓPICOS DEL SUR DE EUROPA: ECOLOGÍA DE LAS ANÁTIDAS MIGRATORIAS DE LARGAS DISTANCIAS INVERNANTES EN EXTREMADURA
  • Nacionalidad:  España
  • Universidad española:  Universidad de Extremadura
  • Departamento:  Anatomía, biología celular y zoología
  • Programa de doctorado:  Programa de Doctorado en Modelización y Experimentación en Ciencia y Tecnología por la Universidad de Extremadura
  • Centro de lectura de la tesis:  Facultad de Ciencias
  • Fecha de lectura:  20/07/2018
  • Calificación de la tesis:  Sobresaliente Cum Laude
  • Dirección:
    • Director: MASERO OSORIO, JOSÉ ANTONIO   8825713S   -   Facultad de Ciencias.  
    • Codirector: CORBACHO AMADO, CASIMIRO   9181981J   -   Facultad de Ciencias.  
  • Tribunal:
    • presidente: SÁNCHEZ GUZMÁN, JUAN MANUEL   24854948K   -   FACULTAD DE CIENCIAS.  
    • secretario: AVILES REGODON, JESUS MIGUEL   28946410J   -   ESTACIÓN EXPERIMENTAL DE ZONAS ÁRIDAS.  
    • vocal: AGUILAR AMAT FERNANDEZ, JUAN   5114753J   -   ESTACIÓN BIOLÓGICA DE DOÑANA.  
  • Sí  existe consentimiento para publicar el contenido del fichero de la tesis en Teseo.
  • Localización:  UNIVERSIDAD DE EXTREMADURA
  • Estado::   Publicada
  • Idioma de la tesis:   Castellano
  • Ámbito de conocimiento:   Ciencias naturales, químicas, físicas y matemáticas
  • Descriptores:
    • ECOLOGIA ANIMAL
    • ZOOLOGIA
  • Resumen::
    A lo largo del siglo XX y principio del XXI la continua transformación y degradación de las zonas húmedas naturales, a consecuencia del Cambio Global, ha ocasionado un declive generalizado de las poblaciones de aves acuáticas migratorias de largas distancias. Esta situación ha originado que humedales antrópicos como los campos de arroz, ampliamente distribuidos a escala global, puedan llegar a proporcionar hábitats favorables para las aves acuáticas y tener un papel importante en la conservación de estas especies. Dentro de la Ruta Migratoria del Atlántico Este, Extremadura, una de las principales regiones productoras de arroz del suroeste de Europa, ha emergido como un área de importancia internacional para diferentes grupos de aves acuáticas durante el otoño e invierno. Numerosas especies de ánades de superficie (Anatidae, género Anas) utilizan los arrozales como áreas de invernada y escala durante sus migraciones de largas distancias, por lo que representan un excelente modelo a la hora de valorar el papel que los arrozales tienen, o pueden llegar a tener, como sustitutos potenciales de los humedales naturales. El objetivo general de esta tesis doctoral es profundizar en el conocimiento sobre el uso de los arrozales como áreas de forrajeo por aves acuáticas migratorias, con especial énfasis en los ánades de superficie. Entender cómo la conectividad geográfica influye en las diferentes etapas del ciclo anual de las especies migratorias es un componente central en el diseño de las estrategias de conservación de tales especies. A pesar de ello, el origen geográfico de los ánades de superficie invernantes en los arrozales del sur de Europa es bastante desconocido. En los ánades de superficie, al igual que en otras muchas especies de aves migratorias, los sexos suelen diferir en la distancia recorrida entre las áreas de reproducción e invernada. Conocer el origen geográfico de ambos sexos en las principales áreas de invernada, algunas de ellas inexistentes hasta hace unas pocas décadas, permitiría establecer la actual conectividad migratoria en especies de gran interés en conservación. Este conocimiento también ayudará a entender los patrones de flujo genético en estas especies, ya que en los ánades de superficie la pareja se forma durante el invierno y luego se desplazan juntos a la zona de reproducción. Dentro de este contexto hemos analizado, por un lado, las concentraciones de isótopos estables de deuterio (2Hp) en plumas crecidas en las áreas de reproducción, lo cual permitió determinar el origen geográfico de machos y hembras juveniles de ánades rabudos Anas acuta y cercetas comunes Anas crecca invernantes en Extremadura, un área de invernada clave para las poblaciones de ambas especies que utilizan la Ruta Migratoria del Atlántico Este. Por otra parte, equipamos con transmisores GPS-GSM machos y hembras de ánades rabudos para establecer las áreas de cría y complementar así la información proporcionada por el análisis de isótopos. Los resultados indicaron que la mayoría (> 70 %) de los ánades rabudos de primer año proceden de regiones situadas en latitudes superiores a los 55ºN, llegando a desplazarse entre 2600 km y 5600 km desde las áreas de reproducción hasta Extremadura. Los valores medios de 2Hp variaron significativamente entre machos y hembras de ánade rabudo, indicando diferencias en cuanto a sus orígenes geográficos. Los datos obtenidos de los individuos equipados con transmisores apoyaron los resultados isotópicos, recorriendo alguno de los individuos más de 5000 km hasta alcanzar las zonas de cría en la costa del mar de Pechora (Rusia). La mayor parte de las cercetas comunes fueron asignadas a un área geográfica amplia, situada entre los 48ºN y los 60ºN, por lo que deben desplazarse entre 1500 km y 4500 km hasta llegar a Extremadura. Las diferencias entre los valores de 2Hp de machos y hembras de cercetas comunes fueron próximas a la significación. Los ánades de superficie migratorios pueden reproducirse el primer año tras su nacimiento, lo que sugiere que al menos en el caso de los ánades rabudos la formación de la pareja durante la invernada en estos arrozales podría favorecer la variabilidad genética de sus poblaciones. La pérdida de humedales naturales es un fenómeno global que tiene graves consecuencias para las poblaciones de aves acuáticas y sus servicios ecosistémicos asociados. Un gran número de estudios sugieren que los arrozales pueden reducir el impacto que la pérdida de hábitats naturales tiene en las aves acuáticas migratorias. Sin embargo, a pesar de la gran cantidad de información disponible, los factores que determinan el uso de los arrozales por los ánades de superficie son muy desconocidos en aquellas especies que forrajean durante la noche. Con el fin de contribuir a suplir esta falta de conocimiento, se realizó un estudio cuyo objetivo fue identificar los efectos de las actividades de manejo de los arrozales, las características del paisaje y las condiciones ambientales en el uso nocturno de los arrozales por el ánade rabudo, una especie ampliamente distribuida en todo el mundo. Para ello se examinó su área de campeo en los arrozales extremeños de las Vegas Altas del Guadiana, así como la selección de recursos a pequeña escala a lo largo de la invernada. Los individuos fueron monitorizados utilizando transmisores GPS-GSM, y los patrones espaciales de uso de hábitat fueron analizados mediante la utilización de modelos lineales generalizados mixtos, integrando las observaciones de campo con los datos de telemetría GPS. Todas las aves se alimentaron durante la noche. Para ello se desplazaron diariamente desde el embalse utilizado como dormidero diurno hasta los arrozales próximos, dónde forrajean desde la puesta de sol hasta el amanecer. El área de campeo (9.653 ± 1.589 ha) y la distancia máxima de forrajeo nocturno (11,4 ± 0,6 km) aumentaron con la disminución de la superficie de balsas inundadas, y ambos variables estuvieron positivamente correlacionadas con la iluminación nocturna procedente de la luna. Las aves seleccionaron tablas de arroz inundadas (rango de profundidad: 9 - 21 cm), provistas de rastrojo, y con un sustrato con grava de menos de 0,5 cm de diámetro. La densidad de alimento (semillas de arroz), la superficie total de la tabla de arroz y otras características ambientales y paisajísticas no fueron predictores significativos del uso nocturno de las tablas de arroz por los ánades. Nuestros hallazgos indican que el forrajeo nocturno de los ánades rabudos dentro de los campos de arroz está condicionado principalmente por la manipulación del rastrojo, el nivel del agua y el tamaño de la grava del sustrato. De este modo, desde el punto de vista de los ánades de superficie, se deben priorizar tablas de arroz inundadas, con rastrojo y partículas finas en el sustrato. Estas prácticas de manejo no incrementarían los costes ni afectarían a la producción de arroz, y podrían ser aplicadas para la conservación de los ánades de superficie en todo el mundo. Antes de la migración de primavera, los ánades de superficie que migran largas distancias deben acumular una gran cantidad de grasa y, en menor medida, de proteínas como fuentes de energía para realizar con éxito su viaje migratorio. Sin embargo, a pesar de que la masa corporal alcanzada en los lugares de invernada antes de emprender la migración es un parámetro esencial en el estudio de la migración de las aves, la información disponible sobre los cambios fisiológicos de los ánades de superficie en las áreas de invernada y escala, en relación a la distancia que han de volar ininterrumpidamente, es muy escasa. En este estudio realizado en los campos de arroz de Extremadura, se han investigado los cambios en la masa corporal de los ánades rabudos a lo largo del invierno, incluyendo el periodo pre-migratorio. Además, también hemos medimos los cambios en los niveles plasmáticos de triglicéridos y proteínas totales como índices del metabolismo de lípidos y proteínas, respectivamente. Los ánades rabudos incrementaron significativamente su masa corporal al final del invierno (período pre-migratorio), y ambos sexos presentaron un patrón similar. Los niveles plasmáticos de triglicéridos y proteínas mostraron un patrón comparable al del incremento de la masa corporal, si bien estadísticamente sus incrementos no fueron significativos. El incremento de masa corporal en Extremadura no siguió las predicciones de la ‘estrategia de invernada’ propuesta para ánades de superficie migratorios invernantes en el oeste de Europa, el cual señala que los valores más altos de masa corporal se alcanzan a mediados del invierno. Ello podría ser debido a las condiciones ambientales (clima y disponibilidad de alimento) más benignas en el suroeste de Iberia en relación al oeste de Europa. Las aves acuáticas son un componente clave en los flujos de masa y energía dentro de las redes tróficas de los humedales, proporcionando importantes servicios ecosistémicos. Este grupo de aves puede consumir una importante proporción de la producción vegetal y animal (macroinvertebrados) anual, mientras que sus excrementos representan una fuente natural de nutrientes como el nitrógeno (N) y el fósforo (P). En los campos de arroz de las regiones templadas, los cuales son utilizados por grandes números de aves acuáticas durante el invierno boreal, se espera que este flujo de nutrientes sea muy elevado. Sin embargo, los efectos de las aves acuáticas en los ciclos biogeoquímicos han sido raramente cuantificados. En este estudio se han examinado tales efectos en los campos de arroz de Extremadura, una de las áreas más importantes para la producción de arroz en el suroeste de Europa. Con este fin hemos estimado, por un lado, el número de aves en estos arrozales, la dieta (análisis de isótopos estables) de las principales especies, así como la disponibilidad y consumo de alimento por las aves acuáticas. Por otro, se modeló el reciclaje de nutrientes (N y P) en los campos de arroz y su transporte hacia los embalses. Los campos de arroz proporcionaron un significativo ‘subsidio trófico' a las aves acuáticas invernantes, principalmente (90%) a través del consumo de las semillas de arroz que quedan abandonadas en el suelo tras la cosecha. La energía consumida por las aves acuáticas (96.605 ± 18.311 individuos) en los arrozales durante el invierno se estimó en 89,9 ± 39,0 kJ·m−2. Las aves retiraron el 26% de las semillas que quedan en el suelo tras la cosecha (estimadas en 932,5 ± 504,7 semillas·m-2 al inicio del invierno), siendo los consumidores más importantes la grulla común Grus grus y los ánades de superficie. Las aves acuáticas fueron responsables del reciclaje de más de 24,1 y 5,0 toneladas de N (1,0 kg·ha-1) y P (0,2 kg·ha-1) dentro de los campos de arroz. Por otro lado, los movimientos que realizan algunas especies entre los campos de arroz y los embalses adyacentes generaron una relocalización de 2,3 toneladas de N y 550 kg de P hacia los embalses que actúan como áreas de descanso. El reciclaje de nutrientes aporta importantes beneficios directos a los agricultores con respecto a la fertilización artificial. Por tanto, estos resultados pueden llegar a ser especialmente relevantes para la toma de decisiones de gestión y manejo de los hábitats asociados a la producción de arroz, los cuales también son importantes áreas para la conservación de las aves acuáticas migratorias.