El mantillo regula el
ciclo hidrológico,
al retener agua de
lluvia en cantidad
equivalente a 50%
de su peso seco.
El mantillo de los bosques es una capa formada por residuos de plantas y animales muertos sobre el piso de los bosques, con importantes funciones dentro del ecosistema. El mantillo es protagonista en los procesos de auto abastecimiento del bosque, al proporcionar múltiples bendiciones (servicios) comprobadas a los seres vivos, por lo que puede considerarse como un verdadero manto sagrado, cuya autenticidad, a diferencia del mítico, es indudable.
Cuando vamos de día de campo o pasamos al lado de un bosque, podemos observar, en la superficie del piso, debajo de los árboles, una capa formada por la acumulación de hojas, ramas, frutos, flores y residuos de materia animal muerta, en distintas etapas de descomposición (fragmentación).
Formación del manitillo forestal
La capa de mantillo tarda un largo tiempo en formarse y, en la mayoría de los casos, está integrada —entre 60% y 80%— por hojas secas provenientes de los árboles que pueblan el bosque; hojas que fueron creadas por y para llevar a cabo la fotosíntesis, proceso por el cual las plantas absorben dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, para transformarlo en carbohidratos y agua, a través de diversas reacciones químicas catalizadas por la luz solar. Los carbohidratos elaborados son utilizados en la fabricación de nuevas hojas y otras estructuras, como ramas, troncos y frutos, hasta que, finalmente, terminan su ciclo de vida, mueren y pasan a formar parte del mantillo.
Servicios ambientales del mantillo forestal
Un ecosistema es un conjunto complejo formado por subsistemas de menores dimensiones. En los bosques, el mantillo forestal es considerado uno de los subsistemas de mayor complejidad (figura 3), porque funciona como una interfase que conecta el suelo y la atmósfera y, como tal, el mantillo tiene múltiples funciones que originan diversos servicios ecosistémicos o ambientales. Las funciones ecológicas abarcan todos aquellos procesos físicos, químicos y biológicos que se llevan a cabo entre los organismos y su ambiente.
De manera general, las funciones del mantillo están incluidas en cuatro categorías (figura 3) denominadas de la misma manera que los servicios de ecosistemas a los que dan origen: regulación, sustrato o soporte, producción e información (o cultural), sin embargo, debido a múltiples interrelaciones, un proceso funcional puede caer en más de una categoría.
Las funciones del mantillo que se abordarán más a fondo —por influir en un mayor número de servicios ecosistémicos— son aquellas relacionadas con los factores de cambio ambiental global; es decir, los procesos que determinan el funcionamiento del sistema terrestre, específicamente: la regulación del ciclo hidrológico y de nutrientes, el mantenimiento de la biodiversidad, el aprovechamiento de recursos no maderables, y el ciclo de carbono y cambio climático.
Regulación de agua y nutrientes
La participación del mantillo en el ciclo hidrológico puede proporcionar servicios de regulación y provisión simultáneamente, creando un balance entre el agua que escurre por la superficie y la que se infiltra hacia las capas más profundas del suelo. Cuando el agua de lluvia llega al mantillo, éste la absorbe hasta saturarse, generando así el escurrimiento superficial por el cual se recargan de agua ríos, lagunas y otros cuerpos de agua superficiales. Mientras tanto, el agua retenida por el mantillo es drenada por gravedad hacia las capas más profundas del suelo y, en su momento, puede llegar a los cuerpos de agua subterráneos, pero ambos, superficiales y subterráneos, proporcionan el agua necesaria para el consumo y las actividades humanas.
Por otra parte, durante su paso por el mantillo, el agua promueve la degradación de éste y arrastra nutrientes, llevándolos hacia el suelo, donde son absorbidos por los árboles y demás plantas presentes en el ecosistema, dependiendo de los requerimientos de cada especie, con lo cual se regula la productividad del bosque.
Mantenimiento de la biodiversidad
El mantillo es, por sí mismo, reflejo de la biodiversidad en un ecosistema forestal; en tal sentido, el número e identidad de las especies arbóreas, arbustivas y pastos presentes en un bosque determinan la variedad física y química del tejido vegetal que compone el mantillo. Estas características controlan el arreglo espacial de los componentes del mantillo al caer al suelo, así como la cantidad de agua que el mantillo puede absorber y su velocidad de degradación, todo lo cual influye en la diversidad de organismos para los que el mantillo es la principal fuente de sustento, por ofrecer materia, energía y hábitat (figura 4).
El mantillo contiene una gran cantidad de especies de numerosos organismos que interactúan estrechamente y, en su mayoría, están involucrados en el retorno de materia orgánica y nutrimentos al suelo.
Ejemplos de estos organismos son hongos (figura 4), algas, bacterias (microflora) e invertebrados (ácaros, termitas, coleópteros, hormigas, ciempiés…); además de plántulas de distintas especies vegetales (figura 5), cuya emergencia, establecimiento y sobrevivencia depende de los recursos —humedad, luz y otras condiciones microambientales— aportados por el mantillo.
Provisión de recursos no maderables
El mantillo forestal es considerado un recurso natural no maderable, ya que, debido a sus características físicas, disponibilidad y bajo costo, el mantillo es utilizado en actividades recreativas, como la elaboración de artesanías y, por supuesto, como sustrato en la producción de plantas de ornato (servicios recreativos y culturales), sin embargo, el mantillo es comercializado, principalmente, como tierra de monte, también llamada tierra de hoja.
La tierra de monte, formada por el mantillo y la mezcla con una pequeña porción de suelo, se extrae de los bosques de latifoliadas (especies de árboles que tiran sus hojas cada año) y/o coníferas (especies de árboles con ciclos de vida foliar mayor a un año). Desafortunadamente, el aprovechamiento de este recurso tiene impactos muy negativos en la subsistencia de todo el ecosistema, ya que durante el proceso de extracción, el arrastre y movimiento del mantillo erosiona el suelo, causando la pérdida de nutrientes y microorganismos que soportan la producción de otros servicios del bosque.
Mantillo y cambio climático
La cantidad de mantillo producido por tipo de bosque varía en espacio y tiempo, dependiendo de muchos factores; entre ellos, el clima y las especies vegetales presentes; por tanto, el cambio climático —que deviene en cambios en los mínimos y máximos de temperatura ambiental—, así como en la frecuencia y cantidad de lluvia, influyen directamente en los tiempos de caída de las hojas, generando un efecto en cascada sobre las funciones y servicios del mantillo.
El mantillo tiene una función muy activa en el balance (entradas vs. salidas) de carbono terrestre y cambio climático, debido al papel dual del CO2; pues, por una parte, es un gas de efecto invernadero emitido en grandes cantidades a la atmósfera por causa de las actividades humanas, de tal forma que retiene una gran cantidad de energía proveniente del Sol, lo cual promueve el calentamiento global; pero, por otra parte, es también la principal materia prima para el proceso fotosintético, a través del cual se produce el tejido vegetal que, finalmente, pasa a formar parte del mantillo. Por tanto, el mantillo es la principal vía de transferencia de carbono de la atmósfera al suelo (su destino final), donde puede ser estabilizado por periodos de tiempo más prolongados.
Los suelos son el mayor reservorio de carbono en la superficie terrestre, ya que ésta contiene tres veces más carbono que la atmósfera y cuatro veces más que las plantas, lo cual contribuye a la disminución de la concentración del CO2 atmosférico y, consecuentemente, al cambio climático. Lo anterior es el resultado de la mineralización de los restos orgánicos que deriva en la formación de humus, sustancia compuesta, en su mayor parte, por carbono, y de muy lenta degradación, lo que permite almacenar el carbono a largo plazo.
El incremento de los reservorios de carbono, tanto en la biomasa vegetal como en el suelo, reduce el CO2 atmosférico, por lo que una de las principales estrategias de mitigación del cambio climático es, tanto la conservación de los ecosistemas en forma íntegra como la restauración ecológica; es decir, el proceso de estimular la recuperación de un ecosistema que ha sido degradado, dañado o destruido. Sin embargo, bajo este contexto, sigue siendo necesario conocer puntualmente los mecanismos encargados de controlar la transformación y almacenamiento de carbono orgánico a largo plazo dentro de los ecosistemas terrestres; así como el papel potencial del mantillo en los procesos de transferencia, estabilización y almacén del carbono orgánico en el suelo y, por tanto, en la mitigación del cambio climático global.
El mantillo, en síntesis
El mantillo forestal tiene múltiples funciones ecológicas, como resultado de su activa participación en la dinámica espacial y temporal del intercambio de carbono, agua y nutrientes con otros subsistemas. Dichas funciones producen servicios ecosistémicos, por lo que la alteración directa (remoción del mantillo) y/o indirecta (extracción selectiva de especies, deforestación y fragmentación del paisaje), por causa de las diversas actividades humanas, genera cambios simultáneos en todas las funciones que regulan la producción de dichos servicios; particularmente, en la aún indescifrable función del mantillo dentro de los procesos de almacenamiento, transferencia y progresiva incorporación de carbono orgánico hacia el reservorio final, que es el suelo y, por tanto, en el cambio climático global. Así, el papel central del mantillo en todos los procesos funcionales reguladores de la provisión de múltiples servicios ecosistémicos que redundan en el bienestar social no deja lugar a dudas de que el mantillo de los bosques es un verdadero manto sagrado.
Agradecimientos
Los autores agradecen el apoyo otorgado por el Conacyt a través del Programa de Apoyos Complementarios para la Consolidación Institucional de Grupos de Investigación (Retención, Repatriación y Estancias de Consolidación), así como al Programa de Mejoramiento del Profesorado de la Secretaría de Educación Pública (PROME P-SEP; Promep/103.5/13/6535), que ha permitido desarrollar trabajos de investigación en torno a los temas abordados en el presente escrito.
Lectura recomendada
◂ Boyas, D. J., C. R. Reyes (1997). Instructivo técnico para regular los aprovechamientos de tierra de monte y de hoja, en suelos forestales de la región central de México. Boletín técnico núm. 119. Ed. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Secretaría de Agricultura Ganadería y Desarrollo Rural. D. F, México. 29 p.
◂ De Groot R. S., M. A. Wilson, R. M. J. Boumans (2002). A Typology for the Classification, Description and Valuation of Ecosystem Functions, Goods and Services. Ecological Economics 41: 393-408.
◂ Millennium Ecosystem Assessment Synthesis Report. 2005. Chapter 3, p.50.
◂ Pérez-Suárez M., J. T. Arredondo, E. Huber-Sannwald, J. J. Vargas-Hernández (2009). Production and Quality of Senesced and Green Litterfall in a Pine-Oak Forest in Central- Northwest Mexico. Forest Ecology and Management 258: 1307-1315.
◂ Pérez-Suárez M., J. T. Arredondo, E. Huber-Sannwald (2012). Early Stage of Single and Mixed Leaf-Litter Decomposition in Semiarid Forest Pine-Oak: The Role of Rainfall and Microsite. Biogeochemistry 108: 245-258.
◂ Pérez-Suárez M., J. T. Arredondo, E. Huber-Sannwald, A. Serna (2013). Forest Structure, Species Traits and Rain Characteristics Influences on Horizontal and Vertical Rainfall Partitioning in a Semiarid Pine–Oak Forest from Central Mexico. Ecohydrology, DOI: 10.1002/eco.1372.
Autores
Marlín Pérez Suárez es Doctora en Ciencias por el IPICyT y realizó una estancia posdoctoral en Iowa State University, EUA, en el Departamento de Manejo de Recursos Naturales. Actualmente, es investigadora en el Instituto de Ciencias Agropecuarias y Rurales (ICAR), de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM). Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores Nivel Candidato.
José Tulio Arredondo Moreno es Doctor en Ecología y manejo de pastizales por la Utah State University, EUA. Actualmente, es investigador en la División Ciencias Ambientales del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A. C. (IPICYT), y miembro del Sistema Nacional de Investigadores (II ).
Ángel Roberto Martínez Campos es Doctor en Ciencias con especialidad en Biotecnología, por el Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN). Actualmente, es investigador en el Instituto de Ciencias Agropecuarias y Rurales (ICAR), de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM). Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores (I).
Fuente: CONACYT
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