Importancia de la escala, la variabilidad ambiental y los procesos dependientes de densidad en la dinámica poblacional del cirrípedo chthamalus montagui southward

Resumen

La mayor parte de los organismos del intermareal rocoso presentan un ciclo de vida complejo con dos fases que se desarrollan en medios muy distintos. Los individuos adultos de vida bentónica producen larvas que son liberadas a la columna de agua y constituyen la fase dispersiva pelágica. Las larvas recorren distancias variables hasta que, cuando las condiciones son adecuadas, se asientan en la superficie rocosa y pasan la población adulta. Al verse afectadas por cambios en las condiciones tanto del medio bentónico como del pelágico las poblaciones intermareales presentan gran variabilidad a distintas escalas espaciales y temporales. Debido a la dispersión larval, a una escala local la incorporación de individuos a las poblaciones es independiente de la salida reproductora, por lo que las poblaciones de organismos intermareales han sido clásicamente consideradas sistemas abiertos. Sin embargo recientes evidencias de retención larval en determinadas zonas sugieren que estas poblaciones podrían ser menos abiertas de lo que se creía. Así, grupos de poblaciones localmente abiertas formarían metapoblaciones cuando se considera una escala lo suficientemente grande para que no exista dispersión larval efectiva. Dentro de cada metapoblación las poblaciones locales estarían conectadas a través del intercambio larval. Independientemente de si se consideran abiertas o cerradas, para asegurar la permanencia de estas poblaciones es necesario el efecto de algún proceso regulador dependiente de densidad que impide que decrezcan hasta extinguirse o crezcan exponencialmente de forma indefinida. Su acción no debe ser necesariamente continuada, pero debe observarse al menos a alguna escala espacial y/o temporal. El modelado matemático es una herramienta útil para estudiar la dinámica poblacional. Ha sido aplicado a diversos grupos que ocupan hábitats muy variados. En la presente Tesis doctoral se lleva a cabo un estudio mediante modelos matemáticos matriciales de la dinámica poblacional del cirrípedo intermareal Chthamalus montagui Southward, uno de los principales ocupantes las zonas media y alta de la costas rocosas asturiana. Los datos para el desarrollo del modelo corresponden a un censo fotográfico realizado durante tres años en varios sitios dentro de tres localidades. De este muestreo se extraen valores para los principales parámetros demográficos (mortalidad, crecimiento y asentamiento) que permiten caracterizar su dinámica poblacional y explorar la existencia de procesos reguladores dependientes de densidad. El primer capítulo se centra en la caracterización de la variabilidad espacial y temporal de varios parámetros demográficos así la comprobación de una regulación poblacional a través de asentamiento dependiente del espacio libre a una escala local. Al no encontrarse correlación entre la incorporación de nuevos individuos a la población adulta y el espacio libre, se evidencia la necesidad de buscar otro proceso candidato a la regulación poblacional. En el segundo capítulo se desarrolla la primera aproximación al modelado matemático la dinámica poblacional a escala local. El primer modelo no incluye variabilidad ambiental ni procesos reguladores dependientes de densidad. A este modelo se incorporan los distintos procesos dependientes de densidad observados en las poblaciones. La eficacia del modelo para describir la dinámica poblacional local de C. montagui se comprueba comparando los resultados simulaciones del modelo con datos independientes de poblaciones naturales. Aunque el modelo refleja parcialmente la dinámica poblacional, no consigue recoger la amplia variabilidad observada en las poblaciones naturales. Por ello, en el tercer capítulo se incorpora al modelo la variabilidad ambiental consiguiéndose una mejor aproximación a la dinámica poblacional local. Además, una vez que se obtiene un modelo adecuado se estudia la sensibilidad de las poblaciones a posibles cambios en los distintos parámetros demográficos. Por último, en el cuarto capítulo se aumenta la escala del modelo para considerar no sólo la dinámica poblacional local sino también la metapoblacional. El modelo considera un grupo de poblaciones locales distribuidas a lo largo de la costa, conectadas a través de intercambio de larvas y sometidas a condiciones ambientales variables y regulación dependiente de densidad. El modelo se utiliza para evaluar el papel de la conectividad entre poblaciones en la dinámica metapoblacional y para evaluar el efecto de posibles alteraciones que afecta a alguna de las fases del ciclo de vida.