Una presa o dique de castor es una presa construida por castores ; crea un estanque que los protege de depredadores como coyotes, lobos y osos, y retiene su alimento durante el invierno. Estas estructuras modifican el entorno natural de tal manera que el ecosistema en general se beneficia del cambio, lo que convierte a los castores en una especie clave e ingenieros de ecosistemas . Construyen prolíficamente durante la noche, transportando barro con sus patas delanteras y madera entre sus dientes.
Se requiere un nivel mínimo de agua de 0,6 a 0,9 metros (2,0 a 3,0 pies) para evitar que la entrada submarina a las madrigueras de los castores quede bloqueada por el hielo durante el invierno. [ cita requerida ] En lagos, ríos y arroyos grandes con agua lo suficientemente profunda, los castores no pueden construir represas y viven en madrigueras y madrigueras en las orillas. [1]
Los castores comienzan la construcción desviando el curso del río para disminuir la presión del agua. Luego, introducen ramas y troncos en el lodo del lecho del río para formar una base. [1] Luego, se utilizan ramas, corteza (de árboles de hoja caduca ), rocas, lodo, hierba, hojas, montones de plantas y cualquier otra cosa disponible para construir la superestructura. Los castores pueden transportar su propio peso en material; [ cita requerida ] arrastran troncos a lo largo de los aludes de lodo y los hacen flotar a través de canales para colocarlos en su lugar. [2] Una vez que la presa ha inundado suficiente área hasta la profundidad adecuada para formar un foso protector para la cabaña (que a menudo cubre muchos acres), los castores comienzan la construcción de la cabaña. [3]
Los árboles que se acercan a un diámetro de 90 centímetros (3,0 pies) pueden usarse para construir una presa, aunque el promedio es de 10 a 30 centímetros (3,9 a 11,8 pulgadas). La longitud del tronco depende del diámetro del árbol y del tamaño del castor. Hay casos registrados de castores que talaron árboles de 45 metros (148 pies) de alto y 115 centímetros (45 pulgadas) de diámetro. Los troncos de este tamaño no están destinados a ser utilizados como elementos estructurales de la presa; más bien, la corteza se usa para alimentarse y, a veces, para llegar a las ramas superiores. Un castor tarda unos 20 minutos en cortar un álamo de 15 centímetros (5,9 pulgadas) de ancho, royendo un surco alrededor del tronco en forma de reloj de arena. Las mandíbulas de un castor son lo suficientemente poderosas como para cortar un árbol joven de 1,5 centímetros (0,59 pulgadas) de un bocado. [3]
Los trabajos de mantenimiento de la presa y de los refugios se realizan a menudo en otoño. [ cita requerida ]
Si se considera que los castores son buscadores de alimentos de lugares centrales , sus canales pueden considerarse una extensión de su "lugar central" mucho más allá de la madriguera, según un estudio de 2004-2012 que cartografió estanques de castores y tocones cortados. [4]
Algunas personas consideran [¿ como quiénes? ] que al construir represas los castores están expresando un comportamiento de uso de herramientas. [5]
Las presas de castor suelen tener una longitud que va desde unos pocos metros hasta unos 100 metros (330 pies). [6] Los canales pueden tener más de 0,5 kilómetros (1.600 pies) de longitud. [7] La presa de castor más grande conocida se encuentra en el Parque Nacional Wood Buffalo en Alberta , Canadá, y tiene 775 metros (2.543 pies) de longitud. [8] Las fotos satelitales proporcionadas por NASA WorldWind muestran que la presa no existía en 1975, pero apareció en imágenes posteriores. Tiene dos o más cabañas y es una combinación de dos presas originales. Las imágenes de Google Earth muestran nuevas presas en construcción que, en última instancia, podrían unirse a la presa principal y aumentar la longitud total en otros 50 a 100 metros (160 a 330 pies) durante la próxima década. [9] Coordenadas: 58°16′15″N 112°15′6″O / 58.27083, -112.25167 .
En Three Forks, Montana , se encontró otra gran presa de castor que medía 650 m de largo, [10] 4,3 m de alto y 7,0 m de espesor en la base . [3]
La construcción de represas puede ayudar a restaurar humedales dañados. Los beneficios de los humedales incluyen el control de inundaciones río abajo, la biodiversidad (al proporcionar hábitat para diferentes especies) y la purificación del agua, tanto por la descomposición de toxinas como los pesticidas como por la retención de sedimentos por las represas de castor. Las represas de castor reducen la erosión y disminuyen la turbidez que puede ser un factor limitante para algunas formas de vida acuática. Los beneficios pueden ser a largo plazo y en gran medida inadvertidos a menos que se controle de cerca una cuenca. Casi la mitad de las especies amenazadas y en peligro de extinción en América del Norte dependen de los humedales. [11]
En 2012, se realizó una revisión sistemática sobre los impactos de las represas de castor en los peces y el hábitat de los peces (sesgada a América del Norte (88%)). Los beneficios citados con más frecuencia de las represas de castor fueron el aumento de la heterogeneidad del hábitat , el hábitat de cría e hibernación, el refugio de flujo y la producción de invertebrados. El movimiento impedido de los peces debido a las represas, la sedimentación del hábitat de desove y los bajos niveles de oxígeno en los estanques fueron los impactos negativos citados con más frecuencia. Los beneficios (184) se citaron con más frecuencia que los costos (119). [12]
Una presa de castor puede tener un borde libre por encima del nivel del agua. Cuando se producen fuertes lluvias, el río o el lago se llenan. Después, la presa libera gradualmente el exceso de agua almacenada, reduciendo así en cierta medida la altura de la ola de inundación que se desplaza río abajo. [13] [14]
La superficie de cualquier corriente de agua se cruza con el nivel freático circundante. Al elevarse el nivel de la corriente, se reduce la pendiente de la superficie del nivel freático por encima de la presa de castor y el agua cerca de la presa de castor fluye más lentamente hacia el arroyo. Esto también puede ayudar a reducir las olas de inundación y aumentar el flujo de agua cuando no llueve. En otras palabras, las presas de castor suavizan el flujo de agua al aumentar el área mojada por la corriente. Esto permite que más agua se filtre hacia el suelo donde su flujo se ralentiza. Esta agua finalmente encuentra su camino de regreso al arroyo. Los ríos con presas de castor en sus cabeceras tienen niveles de agua alta más bajos y niveles de agua baja más altos.
Al elevar el nivel freático en humedales como las turberas , pueden estabilizar un nivel freático fluctuante, lo que influye en los niveles tanto de carbono como de agua. En un estudio de 2017 sobre la hidrología de las presas de castor, se descubrió que las presas de castor monitoreadas en una turbera de las Montañas Rocosas aumentaban el almacenamiento de agua subterránea y el equilibrio hídrico regional , lo que puede ser beneficioso para prevenir la sequía. El estudio también sugirió potencial para mejorar el secuestro de carbono . [15]
Los estanques de castor pueden provocar la eliminación de nutrientes del caudal del río. La agricultura a lo largo de las orillas de los ríos a menudo aumenta las cargas de fosfatos, nitratos y otros nutrientes, que pueden causar eutrofización y contaminar el agua potable. Además del limo, la presa de los castores recoge ramitas y ramas de la actividad de los castores, así como hojas, sobre todo en otoño . El componente principal de este material es la celulosa , un polímero de monómeros de β-glucosa . (Esto crea una estructura más cristalina que la que se encuentra en el almidón , que está compuesto de monómeros de α-glucosa. La celulosa es un tipo de polisacárido ). Muchas bacterias producen celulosa que puede separar la glucosa y utilizarla como energía. Así como las algas reciben energía de la luz solar, estas bacterias obtienen energía de la celulosa y forman la base de una cadena alimentaria muy similar.
Además, las poblaciones bacterianas absorben compuestos de nitrógeno y fósforo a medida que pasan por la corriente de agua y mantienen estos y otros nutrientes en el estanque de los castores y la ecología circundante. [16]
La agricultura introduce herbicidas y pesticidas en los arroyos. Algunas de estas sustancias tóxicas son metabolizadas y descompuestas por las bacterias que se encuentran en el fondo rico en celulosa de un dique de castores.
Algunos científicos creen que la cascada de nitrógeno, la producción de más nitrógeno fijado del que los ciclos naturales pueden convertir en gas nitrógeno, puede ser un problema tan grande para la ecología de la Tierra como la producción de dióxido de carbono. [17] Los estudios han demostrado que las presas de castor a lo largo de un arroyo contribuyen a la desnitrificación (la conversión de compuestos de nitrógeno de nuevo en nitrógeno). Las bacterias en la tierra y los restos de plantas, que se acumulan en las presas, convierten los nitratos en gas nitrógeno. El gas burbujea hacia la superficie y se mezcla con la atmósfera una vez más. [18]
Las presas de castor y los estanques asociados pueden proporcionar criaderos para el salmón y la trucha . [19] Una indicación temprana de esto se vio después del acuerdo de 1818 entre el gobierno británico de Canadá y el gobierno de los Estados Unidos que permitía a los estadounidenses acceder a la cuenca del río Columbia. La Compañía de la Bahía de Hudson , en un ataque de ira, ordenó a sus tramperos que extirparan los animales con pieles en el área. El castor fue el primero en extinguirse localmente. Las migraciones del salmón cayeron precipitadamente en los años siguientes, a pesar de que ninguno de los factores asociados con la disminución de las migraciones del salmón existía en ese momento. [20]
Existen varias razones por las que las presas de castor aumentan las migraciones de salmón. [21] [22] [23] Producen estanques que son lo suficientemente profundos para que los salmones juveniles se escondan de las aves zancudas depredadoras . Atrapan nutrientes en su ecología y, en particular, el pulso de nutrientes representado por la migración del salmón adulto río arriba. Estos nutrientes ayudan a alimentar a los juveniles después de que se haya digerido el saco vitelino . Las presas proporcionan agua tranquila, lo que significa que los salmones jóvenes pueden usar energía para el crecimiento en lugar de navegar por las corrientes; los salmonetes más grandes con una reserva de alimento tienen una mejor tasa de supervivencia cuando llegan al mar. Finalmente, las presas de castor mantienen el agua clara, lo que favorece a todos los salmónidos .
Se ha demostrado que las presas de castor son beneficiosas para las poblaciones de ranas y sapos , probablemente porque proporcionan áreas protegidas para que las larvas maduren en aguas más cálidas y bien oxigenadas. [24] Un estudio en Alberta, Canadá, mostró que "las trampas de caída en los estanques de castores capturaron 5,7 veces más ranas de bosque recién metamorfoseadas, 29 veces más sapos occidentales y 24 veces más ranas corales boreales que en arroyos de flujo libre cercanos". [25]
Las presas de castor ayudan a las aves cantoras migratorias . Al estimular el crecimiento de especies de plantas que son fundamentales para las poblaciones de aves cantoras en declive, las presas de castor ayudan a crear alimento y hábitat. Se ha demostrado que la presencia de presas de castor está asociada con una mayor diversidad de aves cantoras. [26] También pueden tener efectos positivos en las aves acuáticas locales, como los patos, que necesitan hábitats de agua estancada. [27]
Las presas de castor pueden ser perjudiciales; las inundaciones pueden causar grandes daños a la propiedad y, cuando se producen junto a la plataforma de una vía férrea, pueden provocar descarrilamientos al arrasar las vías. Cuando se rompe una presa de castor, la inundación repentina resultante puede desbordar una alcantarilla .
Las soluciones tradicionales a los problemas de los castores se han centrado en la captura y eliminación de todos los castores de la zona. Si bien esto a veces es necesario, normalmente es una solución de corta duración, ya que las poblaciones de castores han tenido un resurgimiento notable en los Estados Unidos (después de estar casi extirpadas en el siglo XIX) y es probable que vuelvan a colonizar continuamente un hábitat adecuado. [28] Las soluciones modernas incluyen dispositivos de flujo relativamente rentables y de bajo mantenimiento .
Introducidos en una zona sin depredadores naturales, como Tierra del Fuego , los castores han inundado miles de acres de tierra y se los considera una plaga. Una diferencia notable entre Tierra del Fuego y la mayor parte de Norteamérica es que los árboles de Tierra del Fuego no se pueden cortar a la altura de los sauces , álamos, álamos temblones y otros árboles norteamericanos. Por lo tanto, el daño causado por los castores parece más grave. La perturbación causada por los castores no se limita a la geografía humana; los castores pueden destruir el hábitat de anidación de especies en peligro de extinción.
El aumento de las temperaturas en el Ártico permite a los castores extender su hábitat más al norte, donde sus represas dificultan el viaje en barco, afectan el acceso a los alimentos, afectan la calidad del agua y ponen en peligro las poblaciones de peces río abajo. [29] Los charcos formados por las represas almacenan calor, lo que cambia la hidrología local y causa un deshielo localizado del permafrost que a su vez contribuye al calentamiento global. [29]
Si un estanque de castores se vuelve demasiado superficial debido a la acumulación de sedimentos o se agota el suministro de árboles, los castores abandonarán el lugar. Con el tiempo, la presa se romperá y el agua se drenará. La rica y espesa capa de limo, ramas y hojas muertas detrás de la antigua presa es un hábitat ideal para algunas especies de humedales.
A medida que el humedal se llena de restos vegetales y se seca, las especies de pastos lo colonizan y el humedal puede acabar convirtiéndose en una pradera apta para el pastoreo en una zona que antes estaba cubierta de bosques. Esto proporciona un nicho valioso para muchos animales que de otro modo quedarían excluidos. La creación de presas para castores también aumenta la reproducción de las plantas con las que se construyeron las presas (como los sauces) mediante el corte , lo que fomenta el crecimiento de raíces adventicias.
Finalmente, la pradera será colonizada por árboles ribereños, generalmente álamos, sauces y otras especies que son las preferidas de los castores. Es probable que estos vuelvan a colonizar la zona y el ciclo comience de nuevo.
Cada vez que se repite el ciclo de vida del río, se añade otra capa de suelo orgánico al fondo del valle. El valle se va llenando lentamente y la zona plana del fondo se ensancha. Hay pocas investigaciones al respecto, pero parece probable que partes de las tierras bajas de América del Norte se hayan creado, o al menos se hayan añadido, gracias a los esfuerzos de las generaciones de castores que vivieron allí. [30]
Los seres humanos a veces construyen estructuras similares a las presas de castor en los arroyos, ya sea para obtener los beneficios de las presas de castor en lugares donde no hay castores o para alentar a los castores a establecerse en un área en particular. [31] A menudo se las llama "análogos de presas de castor" (BDA), aunque también se usan otros nombres. [32] Cuando el objetivo es atraer a los castores, a veces el sitio no es adecuado en su estado actual, como por ejemplo estar demasiado erosionado para que los castores construyan una presa de la manera habitual. Los constructores de BDA pueden usar técnicas de construcción que van más allá de las capacidades de los castores, como clavar postes de madera en el lecho del arroyo para apuntalar las ramas horizontales que de otro modo serían arrastradas por el agua. La esperanza es que los castores que pasen por allí o sean traídos elijan vivir allí y se hagan cargo de la construcción y el mantenimiento de la presa.
