La composició química dels briòfits (que engloba les molses i les hepàtiques) els situa com a esglaó en l’evolució entre les algues i les plantes terrestres i ajuda a entendre la conquesta de terra ferma per part del món vegetal. La recerca, publicada a Ecology Letters, ha estudiat 35 espècies que viuen en fonts arreu de Catalunya i funcionen com a refugi per a la biodiversitat davant la sequera mediterrània.

Fa 500 milions d’anys les plantes van colonitzar terra ferma: van deixar les aigües en que s’havien protegit fins llavors i van començar un nou camí. Això va representar un canvi enorme per la vida al nostre planeta, perquè les plantes van emetre grans quantitats d’oxigen a l’atmosfera i es va facilitar que hi visquessin els animals terrestres. Un estudi publicat recentment a la revista científica Ecology Letters, on han participat diversos investigadors del CREAF, ha trobat que aquesta conquesta queda marcada en la composició química dels organismes que hi van participar i permet situar les molses actuals com a pont evolutiu entre les algues planctòniques i les plantes terrestres gràcies a l’anàlisi de seva composició d’elements químics.

La recerca ha trobat que la composició química de cada espècie (ara i al llarg de l'evolució) varia segons les condicions ambientals i la competència amb altres espècies.

Concretament, l’estudi demostra que la proporció de carboni de les molses està més a prop de la que tenen les algues que no pas de la que tenen les plantes terrestres. I això els ha ajudat a descobrir que cada nova espècie vegetal va anar augmentant la proporció de carboni al seu cos a mesura que deixava l’aigua i s’adaptava a ambients més secs. El motiu és que el carboni és l’element que predomina a les estructures protectores de cel·lulosa o lignina, que trobem a la tiges i troncs i que, lògicament, les algues no tenen. “Cada organisme viu té una concentració i proporció d’elements químics característica que es coneix com elementoma i les molses no en són una excepció. En aquesta recerca hem vist que l’elementoma varia entre espècies, segons les condicions ambientals i segons la competència entre espècies. Així, dues espècies que competeixen per la llum o l’aigua tendiran a tenir una composició química més diferent que dues que viuen el mateix hàbitat però no competeixen” explica Marcos Fernández-Martínez, principal autor de l’estudi.

Segons Jordi Corbera, coautor de l’estudi i membre de la Delegació de la Serralada Litoral, les molses estan molt condicionades pels canvis ambientals perquè no tenen cutícules ni arrels, així que depenen totalment de la quantitat i qualitat de l’aigua que les envolta. I els resultats de la recerca no acaben aquí: “Podríem estar parlant d’un patró de l’evolució, ja que hem trobat indicis de que l‘elementoma està molt relacionat amb el procés de diferenciació de les espècies i succeiria també en altres organismes més complexos, com ara els arbres”, expliquen els investigadors del CREAF i del CSIC Jordi Sardans i Josep Peñuelas.

En l’estudi hi han participat investigadors i investigadores del CREAF, la Universitat d’Anvers, la Delegació de la Serralada Litoral Central (ICHN), la Universitat de Barcelona i el CSIC. S’ha analitzat el contingut de carboni, nitrogen i fòsfor (així com altres elements minoritaris com el ferro, sofre o calci) de 35 espècies de briòfits, el grup que engloba les molses i les hepàtiques. L’equip de recerca ha recorregut 363 fonts distribuïdes per Catalunya a diferents altituds i condicions climàtiques diverses i que presenten una alta diversitat en la composició química de les seves aigües.

Refugis de biodiversitat

Les fonts són un refugi d'alta biodiversitat, perquè aporten humitat i condicions favorables davant el clima mediterrani.

Per què la recerca ha triat les fonts com a lloc d’estudi? Perquè gràcies a les seves condicions d’humitat i disponibilitat d’aigua, a les molses aquàtiques i semi-aquàtiques els funcionen com a refugi davant de la sequera que es dona en altres ambients. Parlem d’un hàbitat refugi on els indrets humits són escassos i sovint efímers, i que allotja una alta biodiversitat de macroinvertebrats, amfibis i altres organismes afins a l’aigua. Això, però, no vol dir que visquin paradisíacament i deixin de competir entre elles, tal i com explica Jordi Corbera, “a les fonts es dona una lluita aferrissada entre les diferents espècies de briòfits, on sovint unes creixen per sobre les altres, ben bé com si fos un prat o un bosc molt atapeït, i precisament això hem trobat que es reflexa en l’elementoma. Més competència comporta una composició química més diferent entre les espècies competidores”. I és aquesta diferenciació la que els permet explotar parts diferents d’un nínxol proper, en aquest cas les fonts, i crear vàries comunitats de molses amb diversitat de formes i mides, indica l’investigador del CREAF i la UB Francesc Sabater.

“Si les condicions d’aquests refugis, davant del canvi global, van empitjorant o, fins i tot, comencen a assecar-se les fonts on viuen, serà un problema per conservar algunes espècies als ecosistemes Mediterranis”, afegeix Jordi Corbera. Justament aquesta sensibilitat als canvis en l’aigua i el clima les converteix en un excel·lent indicador de la qualitat ambiental, expliquen els investigadors, i Berlín ha començat a instal·lar-les en uns filtres arreu de la ciutat per retenir-hi els contaminants de l’aire.

Diga’m a quina font vius…

El viatge per les fonts de Catalunya i el seu paper com a illes refugi també permet representar els climes i les litologies del país, ja que hi ha una clara relació entre la “llar” de les molses, el clima i quin tipus de substrat hi ha. Per exemple, als llocs amb més precipitació hi ha més espècies de briòfits, com s’ha trobat a la Garrotxa. Al Montseny i a la Serralada Litoral hi predominen les molses de substrats àcids i, en canvi, al Lluçanès i a Mallorca s’han trobat espècies amants dels sòls calcaris. I encara més, algunes han après a viure en ambients salins com el delta de l’Ebre! “La relació de les molses amb les condicions ambientals ens està ajudant a dibuixar les comunitats de molses al llarg del territori i les seves característiques, alhora que detectem zones amb alta contaminació de l’aigua, com poden ser alguns indrets d’Osona afectats pels vessaments de purins, on el nitrat ha reduït la biodiversitat de briòfits a les fonts”, explica Fernández-Martínez.

El projecte fonts troba una clara relació entre la “llar” de les molses, el clima i quin tipus de substrat hi ha i això els permet representar-ho al mapa.

Què hi ha darrera aquesta campanya i expedició tan motivadora? No només hi tenim ciència, sinó que el principal motor ha estat la gran empenta dels seus membres. “Vam començar amb treballs sobre l’aigua en a la Serralada Litoral Central, per analitzar-la i conèixer-ne la qualitat, però l’estudi de les molses gairebé que va venir sol per la gran relació que hi tenen”, confessa Corbera. El projecte va començar el 26 de gener del 2013 a la font de les Sureres d’Argentona, malauradament, avui seca degut a les condicions de sequera d’aquest any. Naixia així un nou projecte de la Delegació de la Serralada Litoral de l’ICHN, que va anar guanyant adeptes al llarg del temps, entre els quals hi trobem la Catherine Preece, també ecòloga vinculada al CREAF i que ha col·laborat en el projecte molt activament des del 2016, tant al camp, com al laboratori i supervisant alguns dels treballs: “Amb el nostre projecte hem descobert que l’esprai marí (aquelles gotetes que desprenen les onades i són emportades pel vent molts quilòmetres terra endins) afecta a la composició química de l’aigua que trobem a les fonts. Un fenomen desconegut fins llavors!”, explica.

Al gener del 2015 el projecte va saltar de la Serralada Litoral Central al Montseny i altres regions de Catalunya: tres amants de la natura, en Marcos, en Jordi Corbera i Francesc Sabater van pujar el Matagalls “nevant i amb un fred que pelava” per buscar les molses amagades a les fonts el Montseny. En temporades posteriors, el projecte ha prospectat fonts a la Catalunya Nord, Mallorca, Euskadi, Astúries i La Rioja. L’equip, ara mateix ja ha sobrepassat l’objecte d’estudi (les fonts) i ha arribat a més indrets, així com també comença a indagar en altres llocs de vida de les molses: és el torn dels troncs, els sòls i les roques. “Encara queden moltes campanyes de fonts per fer, com ara la que volem fer a la vall de Camprodon per mostrejar una hiper-acumuladora de metalls o cap a les zones de Prades i Montsant, inexplorades encara pel nostre projecte”. Tot és agafar els estris i posar-s’hi!

Article de referència

Fernández‐Martínez M., Preece C., Corbera J., Cano O., Garcia‐Porta J., Sardans J., Janssens I.A., Sabater F., Peñuelas J. 2021. Bryophyte C:N:P stoichiometry, biogeochemical niches and elementome plasticity driven by environment and coexistence. Ecology Letters,

El darrer estudi de la Delegació, que s’ha publicat a Ecology Letters i encapçala aquest reprotatge, ha rebut el suport econòmic de la British Ecological Society i el recolzament de la Institució Catalana d’Història Natural (ICHN) i de la Secció de Ciències Biològiques de l’Institut d’Estudis Catalans (IEC).