RESTAURACIÓN ECOLÓGICA DE ESPECIES CLAVE EN LA ISLA ESPAÑOLA

Restauración ecológica de la isla Española a través del manejo adaptativo para la recuperación de la especie emblemática Opuntia megasperma var. orientalis

Opuntia megasperma var. orientalis, llamada de aquí en adelante solamente como “Opuntia”, es una especie de cactus endémico de la isla Española con importantes servicios ecosistémicos, ya que es una fuente de alimento para la fauna endémica de la isla como las tortugas gigantes de Española (Chelonoidis hoodensis), supone una estructura de anidación y alimento para aves, y también es refugio para muchas otras especies endémicas y nativas que habitan la isla. Desafortunadamente, la vegetación de Opuntia se redujo drásticamente por la presencia de una invasión de cabras ferales por más de dos siglos (Carrion et al., 2011). A pesar de que esta especie invasora fue erradicada en 1978 (Calvopiña, 1978), Opuntia no ha podido recuperarse del daño sufrido. Entre los factores que dificultan su recuperación se encuentran: su crecimiento lento, de aproximadamente 2 cm por año; la herbivoría natural de la fauna endémica, como tortugas, cucuves y pinzones; y la baja disponibilidad de agua en el suelo debido las condiciones climáticas áridas de la isla.

Debido a estas razones, este proyecto busca contribuir a la restauración de la integridad ecológica de la isla Española a través de recuperar la población de Opuntia utilizando estrategias innovadoras y efectivas.

La restauración ecológica de Opuntia se ha llevado a cabo a través de dos fases: la primera, iniciada en junio de 2017, donde se midió la efectividad de las tecnologías ahorradoras de agua; y, la segunda, en septiembre de 2022, donde se está evaluando el manejo adaptativo de Opuntia a través del uso de herramientas de restauración ecológica que permiten la retención de agua y nutrientes en el suelo.

Mapa de la distribución poblacional de Opuntia megasperma var. orientalis durante el primer experimento donde se midió la efectividad de las tecnologías ahorradoras de agua.

Mapa de experimentos en parcelas permanentes y experimentos extras con plántulas cladodio, semillas y excrementos puros

Línea del Tiempo

El Galápagos Verde 2050 (GV2050) nace en 2013 como un único proyecto con dos componentes: restauración ecológica y agricultura sostenible, manteniéndose con esta estructura hasta 2021, cuando toma categoría de Programa formado por 7 proyectos diferentes.

GV2050 se ha dividido en tres fases diferentes: la primera que comprende el inicio del programa en 2013 hasta julio de 2017; la segunda, que inicia en julio de 2017 y se extenderá hasta julio de 2027; y, la tercera etapa que iniciará en agosto de 2027 y se extenderá hasta finales del 2050.

En el periodo de 2013 a 2021 se realizaron diversos experimentos en los distintos sitios de estudios que actualmente están activos, adicionándose cada año nuevos lugares. En la isla Española no es hasta junio de 2017, a finales de la fase 1, que el Galápagos Verde 2050 comienza a trabajar para su conservación, a partir de aquí se desarrollan las diferentes fases programadas para este proyecto, que finalizarán cuando culmine la fase 3 en 2050.

Las fases del proyecto de Restauración Ecológica en Española.

Fases y sitios de estudio del proyecto de restauración ecológica de la especie emblemática Opuntia megasperma var. orientalis.

Resultados obtenidos

Durante la primera fase se realizaron experimentos de germinación ex situ con semillas de Opuntia extraídas de frutos comparando hidrogel con el control. Desafortunadamente, la tasa de germinación fue muy baja (5.4 y 4% respectivamente).

En la segunda fase, en el periodo de 2017 a 2020, se llevaron a cabo experimentos de propagación vegetativa o reproducción asexual mediante la siembra de cladodios in situ utilizando tecnologías ahorradoras de agua (Groasis Waterboxx®, Hidrogel, Groasis Waterboxx® + Hidrogel) con una tasa de supervivencia del (~75 - 80%) frente a sus respectivos controles (~40%). El resultado fue exitoso y, con ello, el equipo GV2050 ha logrado desarrollar un método para la reproducción asexual de Opuntia (Jaramillo et al., 2020; Tapia et al., 2019). Desde este momento, la prioridad son los experimentos de propagación vegetativa en la zona de Las Tunas y, una vez se consiga incrementar la eficiencia de la restauración, se expandirán a las zonas restantes.

Cactus adulto (izquierda) y colección de cladodios (derecha) para experimentos de propagación in situ en la isla Española.

En la segunda fase a partir de septiembre de 2022, en Las Tunas se han implementado cinco nuevas parcelas de experimentación para la restauración de O. megasperma var. orientalis con el objetivo de obtener material vegetativo suficiente para continuar la propagación de la especie en la isla. Inicialmente los cladodios se siembran en estas parcelas permanentes y, transcurridos unos años, se deben trasladar a otras parcelas cercadas aquellos cladodios que hayan desarrollado raíces y hayan conseguido crecer, de esta forma quedan más protegidos de las tortugas. Como parte de estos experimentos, los cladodios se siembran con las diferentes herramientas de restauración ecológica para estudiar cuál de todas las tecnologías funciona mejor con esta especie en esta isla (Negoita et al., 2021).

Siembra de cladodios de Opuntia (izquierda) y siembra de plántulas reforzadas de Opuntia con la tecnología ahorradora de agua Groasis Waterboxx® (derecha).

¿Puedes imaginar cuántas plantas hemos sembrado en Española?

Desde 2017, en la localidad Las Tunas de la isla Española, se llevaron a cabo experimentos para probar la efectividad de las tecnologías ahorradoras de agua (Tapia et al. 2019), lo que nos enseñó que la realidad de cada isla es diferente y muy particular. A pesar de que las plantas fueron protegidas con cercas para evitar daños por parte de la fauna, estas protecciones no fueron muy efectivas, por lo cual nuevas estrategias fueron propuestas dando paso al manejo adaptativo mediante la construcción de parcelas permanentes con el objetivo de reforzar la protección a los cactus que se sembrarían una vez finalizada su construcción. En septiembre de 2022 se iniciaron experimentos in situ para evaluar la adaptación local de plántulas fortalecidas repatriadas de 4 años de edad versus cladodios frescos obtenidos en campo, sometidas a herramientas de restauración ecológica que permiten la retención de agua y nutrientes. En paralelo se establecieron ensayos de germinación in situ con semillas obtenidas a partir de frutos y excrementos, las cuales se sometieron a los mismos tratamientos que se utilizaron en plántulas y cladodios.

Gráfico representativo de todas las O. megasperma en Española. En color gris todas las plantas sembradas, en verde las especies vivas. Fuente: RestoR GV2050. Fecha captura: Octubre 2022.

El siguiente gráfico muestra las predicciones que se esperaban para las tecnologías ahorradoras de agua, siendo el tratamiento de Waterboxx® el que presenta un mayor porcentaje de supervivencia prevista, seguido por el tratamiento de Hidrogel, con 85 y 80%, respectivamente. Ambos tratamientos presentan una barra de error considerable, por lo que a pesar de presentar el mayor %, no son los tratamientos más eficaces. Por otro lado, se encuentra la combinación de tratamientos Hidrogel + Waterboxx®, el cual, a pesar de presentar un % de supervivencia prevista más bajo (75%), se podría afirmar que es el tratamiento más eficaz por tener la menor barra de error, en un rango de valores similar a los tratamientos anteriores.

Gráfico representativo del porcentaje de supervivencia prevista según la tecnología ahorradora de agua aplicada. Fuente: RestoR GV2050. Fecha de captura: Octubre 2022.

ALGUNAS DE NUESTRAS EXPEDICIONES...

¿Sabías que con la restauración de O. megasperma el GV2050 además de contribuir a recuperar el ecosistema estamos ayudando a conservar la población de tortugas gigantes en la isla Española?

En el 2022, el equipo del GV2050 junto a guardaparques de la Dirección del Parque Nacional Galápagos (DPNG), emprendieron una expedición a la isla para iniciar nuevos experimentos que permitan recuperar a la única especie de Opuntia presente en la isla, utilizando herramientas que ayuden a la restauración ecológica, indispensables en un ambiente tan hostil característico de este sitio de estudio.

En el invernadero de la DPNG de la isla Santa Cruz logramos obtener plántulas de Opuntia megasperma var. orientalis con 4 años de edad a partir de semillas extraídas de los excrementos de las tortugas gigantes.

Plántulas fortalecidas procedentes del invernadero Hernán Carrión de la DPNG con 4 años de edad.

Estas plantas fueron inspeccionadas rigurosamente por la Agencia De Regulación Y Control De La Bioseguridad Y Cuarentena Para Galápagos (ABG) para asegurar que estén limpias, sin presencia de plagas o enfermedades, y sometidas a una cuarentena conjuntamente con materiales, equipos y equipaje del staff del GV2050 y guardaparques.

Una vez en Las Tunas se llevaron a cabo 8 experimentos diferentes, siendo los más destacables la siembra directa de cladodios, la siembra directa de plántulas reforzadas y la siembra directa de las semillas extraídas de los excrementos de Chelonoidis hoodensis y de frutos.

Equipo del GV2050 sembrando en las parcelas cercadas en Las Tunas.

El objetivo del GV2050 es evaluar cuál de estas herramientas permite que las 250 plántulas repatriadas y las 4500 semillas sembradas en los cinco cercados permanentes se adapten mejor a la isla. Por lo tanto, se realizarán monitoreos frecuentes con el enfoque de llevar la restauración ecológica de Opuntia a gran escala.

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Puedes descargar más información de algunas de nuestras publicaciones:

Descargar el libro "Galápagos Verde 2050 (Volumen 1)"

Descargar tríptico sobre el trabajo del GV2050

Descargar artículo científico sobre la efectividad de las tecnologías ahorradoras de agua

Descargar artículo científico sobre el costo-efectividad de las tecnologías ahorradoras de agua

REFERENCIAS

Calvopiña, L. (1978). Racal Radios in the Campaign of Feral Goat Eradication From Española Island. Archivos del PNG.

Carrion, V., Donlan, C. J., Campbell, K. J., Lavoie, C., & Cruz, F. (2011). Archipelago-Wide Island Restoration in the Galapagos Islands: Reducing Costs of Invasive Mammal Eradication Programs and Reinvasion Risk. PLOS ONE, 6(5), e18835. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0018835

Jaramillo, P., Tapia, W., Negoita, L., Plunkett, E., Guerrero, M., Mayorga, P., & Gibbs, J. P. (2020). El Proyecto Galápagos Verde 2050.

Negoita, L., Gibbs, J. P., & Jaramillo Díaz, P. (2021). Cost-effectiveness of water-saving technologies for restoration of tropical dry forest: a case study from the Galapagos Islands, Ecuador. Restoration Ecology, 30(5). https://doi.org/10.1111/rec.13576

Tapia, P. I., Negoita, L., Gibbs, J. P., & Jaramillo, P. (2019). Effectiveness of water-saving technologies during early stages of restoration of endemic Opuntia cacti in the Galápagos Islands, Ecuador. PeerJ, 2019(12). https://doi.org/10.7717/peerj.8156

Colaboraciones interinstitucionales

Dirección Parque Nacional Galápagos (DPNG), Galápagos Conservancy, Agencia de Regulación y Control de la Bioseguridad y Cuarentena para Galápagos (ABG).