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Limnología del paisaje

La limnología del paisaje es el estudio espacialmente explícito de lagos , arroyos y humedales en su interacción con paisajes de agua dulce, terrestres y humanos para determinar los efectos de los patrones en los procesos ecosistémicos a través de escalas temporales y espaciales. La limnología es el estudio de las masas de agua continentales, incluidos ríos, lagos y humedales; La limnología del paisaje busca integrar todos estos tipos de ecosistemas.

El componente terrestre representa jerarquías espaciales de características del paisaje que influyen en qué materiales, ya sean solutos u organismos, se transportan a los sistemas acuáticos ; las conexiones acuáticas representan cómo se transportan estos materiales; y las actividades humanas reflejan características que influyen en cómo se transportan estos materiales, así como en su cantidad y dinámica temporal. [1]

Base

Los principios o temas centrales de la ecología del paisaje proporcionan la base de la limnología del paisaje. Estas ideas se pueden sintetizar en un conjunto de cuatro temas de ecología del paisaje que son ampliamente aplicables a cualquier tipo de ecosistema acuático y que consideran las características únicas de dichos ecosistemas.

Un marco de limnología del paisaje comienza con la premisa de Thienemann (1925). Wiens (2002): [2] los ecosistemas de agua dulce pueden considerarse parches. Como tal, la ubicación de estos parches y su ubicación en relación con otros elementos del paisaje es importante para los ecosistemas y sus procesos. Por tanto, los cuatro temas principales de la limnología del paisaje son:

  1. Características del parche: Las características de un ecosistema de agua dulce incluyen su morfometría física, características químicas y biológicas, así como sus límites. Estos límites suelen definirse más fácilmente para los ecosistemas acuáticos que para los terrestres (por ejemplo, costas, zonas ribereñas y zonas de vegetación emergente) y suelen ser un punto focal para importantes procesos ecosistémicos que vinculan los componentes terrestres y acuáticos.
  2. Contexto del parche: El ecosistema de agua dulce está incrustado en un mosaico terrestre complejo (p. ej., suelos, geología y uso/cobertura de la tierra) que se ha demostrado que impulsa muchas características y procesos dentro del ecosistema, como la química del agua, la riqueza de especies y las variables primarias y secundarias. productividad secundaria.
  3. Conectividad y direccionalidad del parche: el complejo mosaico de agua dulce está conectado al parche particular de interés y define el grado en que los materiales y organismos se mueven a través del paisaje a través de conexiones de agua dulce. En el caso de los ecosistemas de agua dulce, estas conexiones suelen mostrar un fuerte componente de direccionalidad que debe considerarse explícitamente. [3] [4] Por ejemplo, un humedal específico puede estar conectado a través de aguas subterráneas a otros humedales o lagos, o a través de conexiones de aguas superficiales directamente a lagos y ríos, o ambos, y la direccionalidad de esas conexiones afectará fuertemente el movimiento de nutrientes. y biota.
  4. Escala espacial y jerarquía: las interacciones entre elementos terrestres y de agua dulce ocurren en múltiples escalas espaciales que deben considerarse jerárquicamente. La integración explícita de la jerarquía en la limnología del paisaje es importante porque (a) muchos ecosistemas de agua dulce están organizados jerárquicamente y controlados por procesos que están organizados jerárquicamente, [5] [6] [7] [8] [9] (b) la mayoría de los ecosistemas de agua dulce se gestionan en múltiples escalas espaciales, desde las políticas establecidas a nivel nacional hasta la gestión de la tierra realizada a escalas locales, y (c) el grado de homogeneidad entre los ecosistemas de agua dulce puede cambiar en relación con la escala de observación.

Contribuciones a otros campos

Los hallazgos de la investigación en limnología del paisaje están contribuyendo a muchas facetas de la investigación, gestión y conservación de los ecosistemas acuáticos. La limnología del paisaje es especialmente relevante para áreas geográficas con miles de ecosistemas (es decir, regiones del mundo ricas en lagos), en situaciones con una variedad de perturbaciones humanas, o cuando se consideran lagos, arroyos y humedales que están conectados a otros ecosistemas similares. Por ejemplo, las perspectivas de limnología del paisaje han contribuido al desarrollo de criterios de nutrientes para lagos, [10] la formación de sistemas de clasificación que pueden usarse para monitorear la salud de los ecosistemas acuáticos, [11] la comprensión de las respuestas de los ecosistemas a los factores de estrés ambiental, [12] o Explicar patrones biogeográficos de composición comunitaria. [7]

Ver también

Notas

  1. ^ Soranno, PA, KE Webster, KS Cheruvelil y MT Bremigan. 2009. El marco del contexto del paisaje del lago: vincular las conexiones acuáticas, las características terrestres y los efectos humanos en múltiples escalas espaciales. Verhandlungen Internationale Vereinigung für theoretische und angewandte Limnologie. 30:695-700
  2. ^ Wiens, JA 2002. Paisajes ribereños: llevar la ecología del paisaje al agua. Biología de agua dulce 47:501-515
  3. ^ Kling, GW, GW Kipphut, MM Miller y J. O'Briens. 2000. Integración de lagos y arroyos en una perspectiva paisajística: la importancia del procesamiento de materiales en los patrones espaciales y la coherencia temporal. Biología de agua dulce 43: 477-497
  4. ^ Marcarelli, AM y WA Wurtsbaugh. 2007. Efectos de los lagos aguas arriba y la limitación de nutrientes sobre la biomasa perifítica y la fijación de nitrógeno en arroyos oligotróficos subalpinos. Biología de agua dulce 52:2211-2225
  5. ^ Lapierre, Jean-François; Seekel, David A.; Giorgio, Pablo A. del (2015). "Influencia del clima y el paisaje en los indicadores del ciclo del carbono de los lagos a través de patrones espaciales en el carbono orgánico disuelto". Biología del cambio global . 21 (12): 4425–4435. Código Bib : 2015GCBio..21.4425L. doi :10.1111/gcb.13031. ISSN  1365-2486. PMID  26150108. S2CID  205142736.
  6. ^ Frissell, CA, WJ Liss, CE Warren y MD Hurley. 1986. Un marco jerárquico para la clasificación del hábitat de los arroyos: visualización de los arroyos en el contexto de una cuenca. Gestión ambiental 10: 199–214
  7. ^ ab Tonn, WM 1990. Cambio climático y comunidades de peces: un marco conceptual. Transacciones de la Sociedad Estadounidense de Pesca 119:337-352
  8. ^ Poff, NL 1997. Filtros de paisaje y rasgos de especies: hacia la comprensión y predicción mecanicistas en la ecología de arroyos. Revista de la Sociedad Bentológica de América del Norte 16: 391–409
  9. ^ Lapierre, Jean-François; Collins, Sarah M.; Seekel, David A.; Cheruvelil, Kendra Spence; Tan, Pang Ning; Skaff, Nicolás K.; Taranu, Zofia E.; Fergus, C. Emi; Soranno, Patricia A. (2018). "La similitud en la estructura espacial limita las relaciones de los ecosistemas: construir una comprensión a macroescala de los lagos". Ecología Global y Biogeografía . 27 (10): 1251-1263. Código Bib : 2018GloEB..27.1251L. doi : 10.1111/geb.12781 . ISSN  1466-8238.
  10. ^ Soranno, PA, KS Cheruvelil, RJ Stevenson, SL Rollins, SW Holden, S. Heaton y EK Torng. 2008. Un marco para desarrollar criterios de nutrientes específicos de ecosistemas: integración de umbrales biológicos con modelos predictivos. Limnología y Oceanografía 53(2): 773-787
  11. ^ Cheruvelil, KS, PA Soranno, MT Bremigan, T. Wagner y SL Martin. 2008. Agrupación de lagos para la evaluación y el seguimiento de la calidad del agua: las funciones de la regionalización y la escala espacial. Gestión ambiental. 41:425-440
  12. ^ Baker, LA, AT Herlihy, PR Kaufmann y JM Eilers. 1991. Lagos y arroyos ácidos en los Estados Unidos: el papel de la deposición ácida. Ciencia (Washington) 252: 1151-1154