Servicios ecosistémicos del bosque andino patagónico de la provincia del Chubut : efectos de la ganadería bovina sobre los recursos suelo y agua

Abstract

La ganadería ha tenido diferentes impactos sobre los bienes y servicios ambientales que ofrecen los ecosistemas. El impacto del ganado afecta a los recursos suelo y agua producto del pisoteo, ramoneo y deposición de orina y heces. En los bosques de la Patagonia argentina, es frecuente la implementación de sistemas silvopastoriles como actividad económica. El ganado bovino habitualmente pastorea durante el invierno en los bosques de Nothofagus antarctica (invernada) y, durante el verano en los bosques Nothofagus pumilio (veranada). Esta rotación del ganado bovino es muy frecuente en la región Patagónica, donde el ganado transita por los céspedes de pastoreo, los bosques de ribera y los cauces de agua. Esta nueva dinámica con grandes herbívoros introducidos, que lleva cerca de un siglo en los bosques de esta región, es poco conocida y sujeta a cambios de manejo permanentes. El objetivo de esta tesis fue evaluar los efectos del ganado bovino sobre las propiedades del suelo, la calidad del bosque de ribera y la calidad del agua en sistemas silvopastoriles en bosques de N. antarctica y de N. pumilio. En dos sitios del oeste del Chubut (Carrenleufú y Aldea Las Pampas) con pastoreo de ganado bovino se evaluaron las propiedades físicas y químicas del suelo en sistemas silvopastoriles con bosques de N. antarctica y de N. pumilio. A su vez, se compararon las propiedades del suelo de acuerdo al momento de uso, es decir, invernada y veranada. Por otro lado, el pastoreo a nivel de cuenca fue evaluado en tres cuencas con distinto uso ganadero (Arroyo Blanco, Arroyo Cajón y Río Pampa) midiendo durante tres veranos (2020-2021-2022) las propiedades físicas, químicas y bacteriológicas del agua. Además, se evaluaron la calidad del bosque de ribera y el suelo de la ribera. Los resultados revelaron que los suelos de los sistemas silvopastoriles de N. antarctica y de N. pumilio son levemente afectados por el uso ganadero, debido al alto poder buffer propio de los suelos Andisoles. Las propiedades del suelo más afectadas por este tipo de actividad fueron la densidad aparente, resistencia a la penetración, estabilidad estructural, materia orgánica y la materia orgánica asociada a agregados, variables que pueden ser indicadoras en el monitoreo de la degradación de suelos en áreas con ganado. Sin embargo, los cambios más drásticos se encontraron cuando se combinan la ganadería con disturbios de mayor escala (incendio forestal y tala rasa). El régimen hídrico condicionó la resiliencia de estos suelos volcánicos. Así, en los Udands los cambios en el suelo asociados al ganado fueron mínimos, y es factible una recuperación de las propiedades físicas en el corto plazo (cinco años), siempre y cuando, las cargas ganaderas no hayan sido altas y focalizadas. Por el contrario, los Xerands sufrieron cambios más marcados en las propiedades físicas y químicas ante la presión ganadera, y necesitan de un mayor tiempo de exclusión. La comparación de los manejos invernada vs. veranada revelaron que la invernada de N. antarctica en Andisoles xéricos mostraron cambios más severos en la compactación y deformación de la estructura del suelo que las áreas de veranada. Por otro lado, la mayor carga ganadera en las zonas ribereñas causó un deterioro del bosque de ribera, disminuyendo la cobertura del dosel a largo plazo, debido al ramoneo y pisoteo de la regeneración del bosque. Además, el ganado aporta heces y orina en los cauces de agua, produciendo el ingreso de nutrientes y de bacterias que afectaron negativamente la calidad del agua. La pérdida de calidad del agua se ve acentuada en años cálidos y secos, con menores caudales y mayor temperatura del agua. Sin embargo, los arroyos y ríos andino patagónicos son fríos, bien oxigenados y recorren grandes distancias, características que contribuyen a la autodepuración de los cauces. Se proponen como indicadores para el monitoreo de estos sistemas: el índice de calidad de los bosques de ribera adaptado para ríos andino-patagónicos (QBRp), el ramoneo de la regeneración del bosque de ribera, y variables de calidad del agua (turbidez, número de colonias de Escherichia coli, nitrógeno total y fósforo total), propiedades que estuvieron positivamente asociadas a la carga ganadera. Si bien los suelos analizados evidenciaron una adecuada fertilidad y alta resiliencia ante el disturbio ganadero, el equilibrio de los sistemas silvopastoriles está dado por la sostenibilidad del sistema productivo-ecológico, siempre y cuando se controlen las cargas ganaderas, se excluya el ganado de las zonas ribereñas y se eviten disturbios de mayor escala.

Livestock generate impacts on the environmental goods and services offered by ecosystems. The livestock impact affects the soil and water resources due to trampling, browsing and deposition of urine and feces. In Patagonia Argentina forests the silvopastoral systems implementation is frequent as economic activity. Livestock usually graze during winter in Nothofagus antarctica forests (winter areas) and during summer in Nothofagus pumilio forests (summer areas). This bovine cattle rotation is very frequent in Patagonian region, where the cattle transit across grazing lawns, riparian forest and water courses. This new dynamic with large introduced herbivores, which has been for nearly a century in these forests, is relatively unknown and subject to permanent management changes. The aimed of this thesis was to evaluate effects of cattle on soil properties, riparian forest quality and water quality in silvopastoral systems in N. antarctica and N. pumilio forests. In two sites in western Chubut (Carrenleufú and Aldea Las Pampas) with cattle grazing, physical and chemical properties of silvopastoral systems with N. antarctica and N. pumilio forests were evaluated. In turn, soil properties were compared according to the use season: winter areas vs. summer areas. On the other hand, grazing at basin level was evaluated in three basins with different livestock uses (Arroyo Blanco, Arroyo Cajón and Río Pampa) by measuring physical, chemical and bacteriological water properties during three summers (2020-2021-2022). In addition, the quality of riparian forest and riparian soils were evaluated. The results reveal that soils under silvopastoral systems of N. antarctica and N. pumilio are slightly affected, due to the high buffer effect of Andisols. The most affected soil properties are bulk density, resistance to penetration, structural stability, organic matter and organic matter associated with aggregates, variables that can be considered as indicators for monitoring soil degradation in areas with cattle. However, most drastic changes were found when livestock was combined with larger-scale disturbances (forest fire and clear cutting). The water regime conditions the resilience of these volcanic soils. Thus, changes associated with livestock are minimal in Udands, and recovery of physical properties in short term (5 years) is feasible, as long as livestock stocking rate have not been high and focused. On the contrary, Xerands suffer more marked changes in physical and chemical properties due to livestock use, and require a longer exclusion time. Winter areas vs. summer areas comparison reveal that winter areas of N. antarctica on xeric Andisols show more severe changes in compaction and deformation of soil structure than summer areas. On the other hand, higher livestock stocking rate in the riparian zones causes higher deterioration of riparian forest, decreasing canopy cover in the long term, due to browsing and trampling of forest regeneration. In addition, livestock contribute feces and urine into waterways, allowing the entry of nutrients and bacterias that negatively affect water quality. The loss of water quality is higher in hot and dry years, with lower flows and higher water temperatures. However, Andean Patagonian streams and rivers are cold, well oxygenated and travel long distances, characteristics that contribute to their self-purification. Monitoring indicators of these systems are proposed: quality index of riparian forests adapted for Andean-Patagonian rivers (QBRp), browsing of riparian forest regeneration, and water quality variables (turbidity, Escherichia coli, total nitrogen and total phosphorus), properties that were positively associated with livestock stocking rate. Although the analyzed soils show adequate fertility and high resilience to livestock disturbance, silvopastoral systems balance is given by sustainability of productive-ecological system, as long as livestock stocking rate are controlled, livestock are excluded from the riparian zone and larger-scale disturbances are avoided.