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Introducción

Los bosques pluviales del Chocó en Colombia poseen alta diversidad de especies vegetales (Gentry 1986, Forero y Gentry 1989,Rangel-Ch et al. 2004, Bernal et al. 2015); con registros de 5976 especies de plantas superiores (Rangel-Ch et al. 2004, Bernal et al. 2015), aunque el número estimado asciende hasta 8000 (Forero y Gentry 1989). Además de esta riqueza florística, en estas zonas boscosas existen yacimientos de oro y platino, los cuales se han explotado por los pobladores chocoanos a pequeña escala a lo largo del tiempo, sin graves impactos sobre el ambiente. Sin embargo, en la actualidad, la minería que se viene practicando en este territorio utiliza maquinaria pesada, como retroexcavadoras, que eliminan la cubierta vegetal, fragmentan el paisaje y transforman los ecosistemas (Capitán 1994, Ramírez-Moreno y Ledezma-Rentería 2007, Leal 2009, Andrade-C 2011). Como resultado de esta actividad minera, junto a otras como la tala indiscriminada de bosques, cerca del 12 % de las especies de la flora de espermatofitas de la región se encuentran dentro de alguna categoría de amenaza (Rangel-Ch 2004). Dado este panorama, el desarrollo de protocolos de restauración ecológica constituye una herramienta útil para mantener la diversidad biológica, ya que la restauración ecológica trata, en la medida de lo posible, de llevar a las comunidades vegetales afectadas hacia su condición original (Bradshaw 1992, 1997).

Aunque existe poca información científica derivada de experiencias regionales para aplicar estas herramientas a escala local, algunos trabajos realizados en el Chocó han demostrado que especies exóticas introducidas, como Acacia mangium, tienen alta capacidad de adaptabilidad y competencia frente a las especies nativas (Ayala et al. 2008, Valois-Cuesta 2016). Debido a esto, A. mangium es una especie usada frecuentemente (casi la única) para revegetar áreas afectadas por minería en el Chocó, desconociéndose sus efectos sobre la regeneración natural de los sitios afectados. El riesgo de introducir especies exóticas como medida de restauración ecológica radica en que estas especies pueden convertirse en invasoras y generar cambios en la trayectoria de la regeneración natural de los sistemas afectados (Simberloff y Von Holle 1999, Fuentes-Ramírez et al. 2011). De ahí, la importancia de realizar inventarios de las especies involucradas en el proceso de revegetación natural de las minas abandonadas, pues ello permitirá seleccionar especies con potencial para ser empleadas en programas de restauración ecológica de esas áreas críticas en un contexto de alta biodiversidad.

El objetivo del presente artículo fue identificar la flora que de forma natural coloniza las minas abandonadas tras la minería auroplatinífera en el Chocó, Colombia, y caracterizarla en términos de diferentes grupos funcionales (grupos taxonómicos, hábito de crecimiento y zona de la mina donde proliferan). Se pretende que la información básica derivada de este estudio facilite la implementación de programas de restauración ecológica de los sistemas forestales naturales afectados por minería en regiones como el Chocó, haciendo uso de especies nativas.

Material y métodos

Área de estudio

El trabajo se realizó en los municipios de Cértegui (5º41´41´´N - 76º39´40´´O), Condoto (5°05´30´´N - 76°39´00´´O) y Unión Panamericana (5°16´53´´N - 76°37´48´´O), los cuales pertenecen a la subregión del San Juan, Chocó, Colombia (Figura 1). Esta subregión, está compuesta por llanuras aluviales y pequeñas colinas en la cuenca del río San Juan, al sureste del departamento del Chocó (Forero y Gentry 1989, Poveda-M et al. 2004). El territorio del San Juan es la zona de mayor productividad auroplatinífera del Chocó (Ayala et al. 2008, Valois-Cuesta 2016), región que se caracteriza ambientalmente por una precipitación de 5000 - 13000 mm anuales, una temperatura de 23-27 ºC y una humedad relativa que supera el 80 % (Poveda-M et al. 2004). Sobre la base de diferencias en clima y relieve, la región cuenta con variedad de ecosistemas y diferentes tipos de vegetación con alta diversidad y alto grado de endemismos, especialmente de las familias Rubiaceae, Melastomataceae, Arecaceae, Piperaceae, Asteraceae, Fabaceae y Clusiaceae (Rangel-Ch et al. 2004, Rangel-Ch y Rivera-Díaz 2004, Bernal et al. 2015).

La riqueza de especies vegetales del territorio chocoano ha sido fuente de bienes y servicios para la subsistencia de los pueblos asentados en la región, representados por poblaciones negras (75,7 %) e indígenas (11,9 %), principalmente (Gobernación del Chocó 2015). Estos grupos humanos han utiliza-do productos del bosque durante generaciones para satisfacer sus necesidades, principalmente alimentarias, medicinales, de vivienda y transporte, así como también para desarrollar variadas actividades de importancia socio-cultural (Galeano 2000, Valois-Cuesta et al. 2013). A pesar de ello, en la actualidad la minería ocupa uno de los principales puestos en la socio-economía del departamento del Chocó (Ramírez-Moreno y Ledezma-Rentería 2007, Leal 2009).

Características de las minas estudiadas

En concreto, el estudio se realizó en siete minas abandonadas, tres de ellas ubicadas en Raspadura (Unión Panamericana), tres en Jigualito (Condoto) y una en Cértegui (Cértegui). Las minas muestreadas tenían entre 3 y 15 años de edad tras el abandono, en el momento de iniciar la recolección de muestras botánicas (marzo de 2012) y correspondían a áreas selváticas que fueron intervenidas con retroexca-vadoras y motobombas de alta presión para la extracción de oro y platino del subsuelo, generando fuertes impactos, tales como pérdida total de la cobertura vegetal y erosión de las propiedades del suelo (Figura 2a). Como resultado de las labores de remoción del suelo para la extracción de los minerales, en las áreas mineras afectadas (no solamente las seleccionadas para este estudio) se pueden identificar diferentes formaciones topográficas, donde la vegeta-ción emerge gradualmente con el paso del tiempo de manera diferencial, tales como zona de transición mina-bosque (ecotono), zonas llanas no inundables, taludes, depresiones cenagosas o zonas pantanosas y montículos de arena y grava (Figuras 2b y 3).

Muestreos de vegetación

En las minas seleccionadas se realizaron colecciones generales de las morfo-especies de plantas vasculares que caracterizan a estos sistemas durante dos años (entre marzo de 2012 y marzo de 2014), tomando nota de su hábito de crecimiento (herbáceo, arbustivo o arbóreo) y el sitio de la mina (hábitat) donde estas se encontraban creciendo (ecotono, taludes, depresiones inundables, zonas llanas o montículos de arena y grava). Estas colecciones se realizaron recorriendo toda la superficie de las minas, desde el ecotono (zona de transición mina-bosque) hacia el interior de la mina, tratando siempre de recolectar el mayor número de morfo-especies diferentes. Todas las muestras recolectadas fueron identificadas hasta especie con ayuda de literatura especializada (Gentry 1996, Mahecha 1997), por confrontación con ejemplares depositados en los herbarios CHOCÓ de la Universidad Tecnológica del Chocó, Colecciones Científicas en Línea de la Universidad Nacional de Colombia con sede en Bogotá (http://www.biovirtual.unal.edu.co/ICN/), Tropico del Missouri Botanical Garden (http://www.tropicos.org) y Virtual Herbarium del New York Botanical Garden (http://www.nybg.org/), y gracias a la colaboración de especialistas en la flora colombiana y del Chocó biogeográfico. La validez de los nombres científicos se comprobó en las bases de datos especializadas: Trópicos, The International Plant Names Index (http://www.ipni.org) y The Plant List (http://www.theplantlist.org). Todas las muestras recolectadas se encuentran en el Herbario CHOCÓ y su clasificación se basa en los trabajos del grupo de filogenética de angiospermas (APG III) (APG III 2009, Chase y Reveal 2009, Haston et al. 2009).

Resultados

En total se registraron 66 especies de plantas vasculares que se agrupan en 47 géneros y 22 familias. Las familias más representativas en términos del número de géneros y especies fueron Cyperaceae (14,9 % de los géneros y 25,8 % de las especies), Melastomataceae (14,9 y 15,2 % respectivamente) y Rubiaceae (10 y 12,1 % respectivamente). Las 19 familias restantes estuvieron representadas por menos que cinco especies y géneros (Anexo 1). Los géneros más importantes por su riqueza de especies fueron Cyperus (8,5 %), Rhynchospora (8,5 %), Scleria (6,4 %) y Spermacoce (6,4 %). Los 43 géneros restantes tuvieron representaciones inferiores a dos especies (Anexo 1). Las especies comúnmente encontradas en las minas estudiadas pueden visualizarse en el Anexo 2.

La vegetación de las minas estuvo representada principalmente por especies de crecimiento herbáceo con 53 especies (80,3 %), seguido por el hábito arbóreo, con nueve especies (13,6 %) y el hábito arbustivo con cuatro especies (6,1 %) (Chi-cuadrado: X² = 66, gl = 2, p < 0,0001). Por otro lado, los hábitats diferenciados dentro de las minas con mayor número de especies fueron las zonas llanas no inundables con 24 especies (36,3 %), le siguieron en orden de importancia las zonas de transición bosque-mina (ecotono) con 23 especies (34,8 %), las depresiones cenagosas con 21 especies (31,8 %), los montículos de arena y grava con 16 especies (24,2 %) y los taludes con ocho especies (12,1 %) (Chi-cuadrado: X² = 9,4, gl = 4, p = 0,051).

Además, conviene destacar que 42 de las 66 especies registradas (el 63,6 %) fueron exclusivas de alguno de los hábitats diferenciados dentro de las minas (Anexo 1). En este sentido, los hábitats con mayor número de especies exclusivas fueron las depresiones cenagosas (18 especies, 42,8 %), seguidas en orden de importancia por la transición bosque-mina (10 especies, 23 %), los montículos de arena y grava (7 especies, 16,6 %), las llanuras (4 especies, 9,5 %) y finalmente los taludes (3 especies, 7,1 %) (Chi-cuadrado: X² = 17,2, gl = 4, p = 0,001).

Discusión

En las minas estudiadas se registraron 66 especies de plantas vasculares agrupadas en 22 familias y 47 géneros. Estos datos suponen una baja riqueza de especies en las minas del área de estudio, con relación a la riqueza de especies registrada en los bosques de la región del Chocó (Gentry 1986), que se estima en 8000 especies (Forero y Gentry 1989) aunque sólo existan registros de 5976 (Rangel-Ch et al. 2004, Bernal et al. 2015). También la riqueza de especies encontrada en las minas inventariadas en este estudio, de entre 3 y 15 años de edad tras el abandono, es inferior a la riqueza de especies de los bosques adyacentes o de referencia. De hecho, cerca de 300 especies fueron encontradas en los bosques de referencia (adyacentes) a estas minas en el municipio de Unión Panamericana, Chocó (Asprilla et al. 2003, Valois-Cuesta 2016).

Cuando se compara el número de especies encontrado en las minas del área de estudio con el registrado en minas inventariadas en otras regiones neotropicales, queda claro que la riqueza de especies es un parámetro que varía sustancialmente. Al respecto, Díaz y Elcoro (2009) encontraron 157 especies, 105 géneros y 46 familias en algunas minas de oro en el estado Bolívar (Venezuela). En este mismo territorio, pero en minas de hierro, Guevara et al. (2005) registraron 51 especies, mientras que Hernández-Acosta et al. (2009) en una mina de hierro de Pachuca (México) encontraron solo 25 especies y Rodríguez et al. (2004) en minas de oro en el estado de Mato Grosso, Brasil reportan 56 especies y 34 familias. Esta disparidad de resultados, en cuanto a la riqueza de especies de plantas colonizadoras de zonas afectadas por la minería, indica que la riqueza de especies colonizadoras de estas áreas puede depender de la localidad y el tipo de minería, pero también de otros factores como la edad de abandono después de la intervención minera o la intensidad y frecuencia de la perturbación (Walker y Del Moral 2003).

Aunque las áreas afectadas por la minería puedan tener diferencias en cuanto a la riqueza de especies de plantas que la colonizan, es claro que son dominadas por ciertos grupos taxonómicos o funcionales. De hecho, las familias mejor representadas en las minas del área de estudio (Cyperaceae, Melastomataceae y Rubiaceae) también son predominantes (en riqueza de especies o cobertura) en muchas áreas afectadas por la minería, con diferentes edades tras el abandono, bajo un ambiente Neotropical (Díaz y Elcoro 2009). Incluso algunos géneros de plantas herbáceas como Cyperus, Rhynchospora y Scleria, que fueron comunes en las minas del área de estudio, también se encontraron en minas de otras regiones neotropicales (Díaz y Elcoro 2009). Por tanto, aunque puedan existir diferencias sustanciales en términos de riqueza de especies entre minas, dentro y entre localidades, las diferencias en términos de grupos taxonómicos (géneros y familias) tienden a ser bajas, especialmente en la etapa sucesión temprana.

Por otro lado, especies como Erechtites hieracifolia (Asteraceae), Cyperus luzulae, C. odoratus, Eleocharis filiculmis, Fuirena umbellata y Scleria secans (Cyperaceae), Davilla kunthii (Dilleniaceae), Chelonanthus alatus (Gentianaecae), Lycopodiella cernua (Licopodiaceae), Clidemia capitellata (Melastomataceae), Andropogon bicornis (Poaceae), Pityrogramma calomelanos (Pteridaceae) y Spermacoce alata (Rubiaceae) que, siendo comunes en el área de estudio, también se encontraron en minas de otras regiones neotropicales (Díaz y Elcoro 2009), sugiere que a pesar de las diferencias de riqueza las diferencias en composición florística no son tan marcadas.

Aunque la mayoría de las especies encontradas en las minas estudiadas presentan hábito de crecimiento herbáceo, es importante destacar que algunas especies arbóreas como Cecropia peltata, Vismia baccifera y Cespedesia spathulata, entre otras, podrían ser prometedoras en la reforestación o rehabilitación de áreas afectadas por la minería o terrenos baldíos (Hoyos 1990), pues son fuente de recursos alimenticios y pueden servir como perchas naturales para atraer aves dispersoras de semillas desde los bosques adyacentes a las minas (Estrada-Villegas et al. 2007).

En las minas estudiadas, las zonas llanas no inundables, las zonas de borde bosque-mina y las depresiones cenagosas albergaron mayor riqueza de especies que los montículos de arena y grava, y los taludes. Las depresiones cenagosas constituyeron, además, el hábitat con mayor número de especies exclusivas y, en concreto, en las minas abandonadas de Raspadura (Chocó) muestran, además, mayor cobertura vegetal (43,2 ± 12,9 %) que las llanuras no inundables (38,2 ± 11,8 %), los taludes (23,3 ± 6,5 %) o los montículos de arena y grava (2,2 ± 2,0 %) (Valois-Cuesta 2016). Según Díaz y Elcoro (2009), la colonización de especies de plantas en minas abandonadas se inicia en las zonas bajas, donde hay más humedad y se han depositado el limo y la arcilla procedentes del material de desecho y de posiciones topográficas más altas. En efecto, en las minas del área de estudio, las depresiones cenagosas presentan mayor contenido en magnesio (0,22 ± 0,04 cmolc kg-1) y limos (28,0 ± 18,0 %) que las otras formaciones topográficas (Valois-Cuesta 2016), lo cual corrobora hasta cierto punto las afirmaciones de Díaz y Elcoro (2009) sobre colonización en áreas afectadas por minería. Aunque la fase inicial de colonización puede ser afectada por las condiciones del sustrato, hay que tener en cuenta que la presencia de comunidades vegetales en un lugar particular no depende únicamente de la calidad del sitio, sino también de las posibilidades de dispersión de las especies y de su potencial para la germinación, supervivencia y establecimiento (Ash et al. 1994).

Conclusiones

Las especies que se establecen en el seno de las minas durante la regeneración temprana (< 15 años de abandono) son generalmente herbáceas pertenecientes a las familias Cyperaceae, Melastomataceae y Rubiaceae. La mayoría de estas especies no se encuentran en bosques de referencia adyacente, lo que hace suponer que su procedencia son otras zonas degradas circundantes. Por otra parte, la colonización de estas especies vegetales en las minas parece estar asociada a condiciones de calidad de los sustratos, así como también su propia historia de vida. Al respecto, aquellos ambientes como las depresiones cenagosas, las zonas de transición bosque-mina y las llanuras no inundables son hábitats que deberían ser promovidos después de las actividades mineras, más que los taludes o los montículos de arena y grava, ya que estos últimos promueven en menor medida la colonización de especies en esos sistemas.

Es importante adelantar estudios para entender la ecofisiología de algunas especies nativas, pioneras y herbáceas como Aciotis rubicaulis (Mart. ex DC.) Trana, Acisanthera quadrata Pers., Coccocypselum hirsutum Bartl. ex DC., Eleocharis filiculmis Kunth, Fuirena umbellata Rottb, Rhynchospora tenerrima Nees ex Spreng, Scleria robusta Camelb. & Goetgh, Mimosa pudica L., Nepsera aquatica (Aubl.) Naudin y Sauvagesia erecta L.; arbustivas como Lepidaploa lehmannii (Hieron.) H. Rob., Psychotria cooperi Standl., Sabicea panamensis Wernham y Spermacoce alata Aubl.; y arboreas como Croton killipianus Croizat, Vismia baccifera (L.) Planch. & Triana, Vismia macrophylla Kunth, Miconia reducens Triana, Cespedesia spathulata (Ruiz & Pavon) Planch., Isertia pittieri (Standl.) Standl., Cecropia hispidissima Cuatrec. y Cecropia peltata L. ya que podrían ser buenas opciones para iniciar procesos de revegetación de áreas degradadas por minería bajo las condiciones biofísicas del Chocó.

Agradecimientos

A las comunidades de Raspadura (Unión Panamericana), Jugualito (Condoto) y Cértegui por su hospitalidad. A S. Eccehomo por su acompañamiento. A K. Y. Figueroa, Y. Urrutia, J. F. Lizalda, J. J. Maturana, A. M. Jiménez, E. Ledezma y D. A. Lozano por su ayuda en salidas de campo. A. F. García y D. Giraldo por su ayuda en la identificación del material vegetal. Este trabajo fue financiado por la Universidad Tecnológica del Chocó (UTCH) (convocatoria interna para grupos de investigación 2013-2014).

Referencias

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Información adicional

Citación del artículo: : Valois-Cuesta, H. y C. Martínez-Ruiz. 2017. Especies vegetales colonizadoras de áreas perturbadas por la minería en bosques pluviales del Chocó, Colombia. Biota Colombiana 18 (1): 88–104. DOI: 10.21068/c2017.v18n01a7

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