Que no te den gato por flor: la uña de gato que amenaza la costa gallega

Abstract

Las dunas costeras son ecosistemas ecológicamente únicos ya que están expuestos a condiciones ambientales extremas, como la baja cantidad de nutrientes, la baja retención de agua de sus suelos, los altos niveles de insolación, la presencia de sal, o la acción del viento. Estas condiciones hacen que la flora de la duna esté muy bien adaptada y sea sensible a los cambios. Una de las mayores amenazas para la biodiversidad en las dunas costeras es la invasión de especies exóticas, esto ocurre cuando los organismos son introducidos en nuevos ambientes fuera de su área nativa y sus descendientes proliferan, se extienden, persisten y causan impactos negativos. Una de las especies invasoras más problemática en las dunas costeras a nivel mundial es Carpobrotus edulis (L.) N.E. Br. C. edulis es una planta suculenta nativa de Sudáfrica. Esta especie fue introducida en hábitats costeros a nivel global para estabilizar el suelo, pero hoy en día, rara es la zona costera en la que C. edulis no esté presente. Los objetivos de esta tesis doctoral son estudiar las características del entorno que facilitan la invasión de Carpobrotus edulis, y los impactos de C. edulis en la costa gallega. Para cumplir estos objetivos realizamos diferentes experimentos de invernadero y campo, incluyendo la monitorización de especies invasoras y protegidas en el entorno de la duna. Dentro de este diseño experimental se realizaron estudios para ver la integración fisiológica de C. edulis ante el estrés causado por el déficit de agua. Se caracterizaron playas urbanas y naturales en zonas no invadidas e invadidas, donde se analizaron diferentes parámetros físico-químicos del suelo y como estas variaciones afectan a la germinación y crecimiento temprano de la propia especie invasora, y de dos especies nativas. Además, se realizó un experimento de campo para comprobar la variación en las propiedades físico-químicas del material vegetal invasor y del suelo de la duna durante el proceso de descomposición de C. edulis en zonas no invadidas e invadidas. Por último, se estudió que características edáficas, climáticas y sociales influyen en la distribución de C. edulis en la costa gallega y si esta especie comparte nicho con las especies vegetales amenazadas de esta zona. Nuestros resultados mostraron que (a) la integración clonal permite a C. edulis amortiguar el estrés por sequía y, como consecuencia, aumenta su tasa de crecimiento, lo cual puede ayudarla a colonizar nuevos ambientes; (b) las áreas costeras perturbadas por la acción humana son menos resistentes a la invasión de C. edulis que las áreas naturales. Además, la presencia de C. edulis magnifica los impactos causados por la acción humana, permitiendo el establecimiento de especies ruderales o invasoras; (c) los suelos de dunas costeras son pobres en nutrientes. Así, la descomposición de la hojarasca de C. edulis supone un importante aumento de nutrientes al suelo. Por último, en la costa gallega, (d) la distribución de C. edulis depende, principalmente, de las condiciones climáticas y (e) C. edulis comparte nicho con las especies vegetales amenazadas y en peligro de extinción, demostrando la amenaza que supone para la costa gallega.

As dunas costeiras son ecosistemas ecolóxicamente únicos xa que están expostos a condicións ambientais extremas, como a baixa cantidade de nutrientes, a baixa retención de auga dos seus solos, os altos niveis de insolación, a presenza de sal, ou a acción do vento. Estas condicións fan que a flora das dunas estea moi ben adaptada e sexa sensible aos cambios. Unha das maiores ameazas para biodiversidade nas dunas costeiras é a invasión de especies exóticas, isto ocorre cando determinados organismos son introducidos en novos ambientes fóra da súa área nativa e os seus descendentes proliferan, esténdense, persisten e causan impactos negativos. Unha das especies invasoras máis problemáticas en las dunas costeiras a nivel mundial é Carpobrotus edulis (L.) N.E. Br. C. edulis é unha planta suculenta nativa de Sudáfrica. Esta especie foi introducida en hábitats costeiros a nivel global para estabilizar o solo, pero hoxe en día, rara é a zona costeira na que C. edulis non estea presente. Os obxectivos desta tese doutoral son estudar as características da contorna que facilitan a invasión de Carpobrotus edulis, e os impactos de C. edulis na costa galega. Para cumprir estes obxectivos realizamos diferentes experimentos de invernadoiro e campo, incluíndo o seguimento de especies invasoras e protexidas na contorna da duna. Dentro deste deseño experimental realizáronse estudos para ver a integración fisiolóxica de C. edulis ante o estrés causado polo déficit de auga. Caracterizáronse praias urbanas e naturais en zonas non invadidas e invadidas, onde se analizaron diferentes parámetros físico-químicos do solo e como estas variacións afectan á xerminación e crecemento temperán da propia especie invasora, e de dúas especies nativas. Ademais, realizouse un experimento de campo para comprobar a variación nas propiedades físico-químicas do material vexetal invasor e do solo da duna durante o proceso de descomposición de C. edulis en zonas non invadidas e invadidas. Para rematar, estudouse que características edáficas, climáticas e sociais inflúen na distribución de C. edulis na costa galega e si esta especie comparte nicho coas especies vexetais ameazadas desta zona. Os nosos resultados amosaron que (a) a integración clonal permite a C. edulis amortecer o estrés por seca e, como consecuencia, aumenta a súa taxa de crecemento, o cal pode axudala a colonizar novos ambientes; (b) as áreas costeiras perturbadas pola acción humana son menos resistentes á invasión de C. edulis que as áreas naturais. Ademais, a presenza de C. edulis magnifica os impactos causados pola acción humana, permitindo o establecemento de especies ruderais ou invasoras; (c) os solos da dunas costeiras son pobres en nutrientes. Así, a descomposición da follaxe de C. edulis supón un importante aumento de nutrientes no solo. Para rematar, na costa galega, (d) a distribución de C. edulis depende, principalmente, das condicións climáticas; e (e) C. edulis comparte nicho coas especies vexetais ameazadas e en perigo de extinción, demostrando a ameaza que supón para a costa galega.

Coastal dunes are ecologically unique ecosystems. They are exposed to extreme environmental conditions, such as the low concentration of soil nutrients, low soil water retention, high insolation and soil salinity, and high wind exposure. Coastal dune plant species are well adapted to these extreme conditions. One of the greatest threats to biodiversity in coastal dunes is the invasion of exotic species, this occur when organisms are introduced to new environments outside their native area and they establish, reproduce, spread, persist and cause negative impacts in the introduced area. One of the most problematic invasive species in coastal dunes worldwide is Carpobrotus edulis (L.) N.E. Br. C. edulis is a succulent plant native to South Africa. This species was introduced into coastal habitats globally to stabilize the soil, but today, C. edulis can be found in most coastal areas around the world. The objectives of this PhD thesis are to study the characteristics of the environment that facilitate the invasion of Carpobrotus edulis, and the impacts of C. edulis on the Galician coast. To meet these objectives we carried out a set of greenhouse and field experiments, including the monitoring of invasive and protected plant species in the field. Within this experimental design, studies were conducted to see the physiological integration of C. edulis under water stress. In areas uninvaded and invaded by C. edulis in urban and natural beaches, we analysed the physicochemical soil parameters and how these affect the germination and early growth of the invasive species itself, and two native species. Also, a field experiment was conducted to check the variation in the physicochemical properties of the invasive plant material and dune soil during the decomposition process of C. edulis in uninvaded and invaded areas. Finally, we assess the environmental and socioeconomic characteristics that influencing the distribution of C. edulis in the Galician coast and whether this species shares a niche with the threatened plant species of this area. Our results showed that (a) clonal integration allows C. edulis to adapt to water stress conditions, which can increase its ability to colonize new environments; (b) disturbed coastal areas are less resistant to the invasion of C. edulis than pristine areas. Moreover, the presence of C. edulis increases the impacts caused by a human disturbance in coastal areas, both allowing for the establishment of ruderal or invasive species; (c) coastal dune soils are nutrient-poor. Thus, the decomposition of the leaf litter of C. edulis implies a significant increase in soil nutrients. Finally, on the Galician coast, (d) the distribution of C. edulis is mainly affected by climatic conditions; and (e) C. edulis occupies the same niche as threatened and endangered plant species, demonstrating the threat that poses to this coastal area.