Fuente:

Universidad de Cambridge

Resumen:

Un estudio ha encontrado que los brotes masivos periódicos de orugas que comen hojas pueden mejorar la calidad del agua de los lagos cercanos, pero también pueden aumentar las emisiones de dióxido de carbono de los lagos.

   

HISTORIA COMPLETA

Un estudio dirigido por la Universidad de Cambridge ha encontrado que los brotes masivos periódicos de orugas que comen hojas pueden mejorar la calidad del agua de los lagos cercanos, pero también pueden aumentar las emisiones de dióxido de carbono de los lagos.

Los brotes de orugas de polillas gitanas invasoras, Lymantria dispar dispar y polillas de orugas de tiendas de campaña forestales, Malacasoma disstria ocurren al menos cada cinco años en bosques templados. Los insectos comen tantas hojas que se ha descubierto que la disminución resultante en la caída de las hojas y el aumento de los excrementos de insectos altera el ciclo de los nutrientes, particularmente el carbono y el nitrógeno, entre la tierra y los lagos cercanos a gran escala.

Los excrementos de insectos ricos en nitrógeno, llamados frass, pueden lavarse en el agua del lago y actuar como fertilizante para los microbios, que luego liberan dióxido de carbono a la atmósfera a medida que se metabolizan. Los investigadores sugieren que en los años de brote las grandes cantidades de frass favorecerán el crecimiento de bacterias productoras de gases de efecto invernadero en los lagos a expensas de las algas que eliminan el CO.2 de la atmósfera.

"Estos insectos son básicamente pequeñas máquinas que convierten las hojas ricas en carbono en caca rica en nitrógeno. La caca cae en los lagos en lugar de las hojas, y esto cambia significativamente la química del agua: creemos que aumentará la medida en que los lagos son fuentes de gases de efecto invernadero", dijo el profesor Andrew Tanentzap en el Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Cambridge, autor principal del artículo.

Se anticipa la expansión del rango hacia el norte y el aumento del crecimiento de la población de insectos a medida que cambia el clima. Esto pone a los bosques del norte en mayor riesgo de brotes de defoliadores en el futuro, lo que podría causar mayores cantidades de CO.2 para ser liberado de los lagos cercanos.

Este cambio hacia el norte también es preocupante porque hay más lagos de agua dulce más al norte. Y también se espera que el cambio climático favorezca a los árboles de hoja caduca de hoja ancha alrededor de los lagos, lo que amplificará el efecto de los insectos.

El estudio encontró que en años con brotes de insectos, el área de hojas de los bosques se redujo en un promedio del 22%. Al mismo tiempo, los lagos cercanos contenían un 112% más de nitrógeno disuelto y un 27% menos de carbono disuelto en comparación con los años sin brote. Los efectos fueron mayores cuando las cuencas de los lagos contenían mayores proporciones de árboles caducifolios de hoja ancha, como robles y arces, que las orugas favorecen sobre los árboles de coníferas como los pinos.

Para obtener sus resultados, los investigadores combinaron 32 años de datos gubernamentales de encuestas de brotes de insectos y química del agua del lago en 12 cuencas lacustres en Ontario, Canadá, y datos de teledetección satelital sobre el tipo de bosque y la cobertura mensual del área de hojas. Los resultados se publican hoy en la revista Nature Communications.

Se cree que este es el estudio más extenso jamás realizado sobre cómo los brotes de insectos afectan la dinámica del carbono y el nitrógeno del agua dulce. Los estudios previos han sido tan pequeños que ha sido difícil extraer generalidades más amplias.

Un estudio previo de 26 años de 266 lagos en todo el hemisferio norte ha demostrado que el carbono se acumula naturalmente en estas aguas del lago, en un proceso llamado pardeamiento. La tendencia se atribuye a una variedad de factores, incluido el cambio climático y la recuperación de las actividades históricas de lluvia ácida y tala. La comparación de los nuevos resultados con estos datos mostró que un brote de orugas que comen hojas puede compensar efectivamente el valor de un año entero de acumulación de carbono en los lagos cercanos, mejorando significativamente la calidad del agua.

En años sin brotes de insectos que comen hojas, el carbono y el nitrógeno que ingresan a los lagos generalmente provienen de la descomposición de la hojas y la arena de agujas, y alcanza su punto máximo en cantidad en otoño. En los años de brote, el estudio encontró que los lagos de agua dulce cercanos contenían un promedio de 27% menos de carbono disuelto.

"Los brotes de insectos que comen hojas pueden reducir el carbono disuelto en el agua del lago en casi un tercio cuando los árboles alrededor del lago son principalmente de hoja caduca. Es increíble que estos insectos puedan tener un efecto tan pronunciado en la calidad del agua", dijo Sam Woodman, investigador del Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Cambridge y primer autor del informe.

Agregó: "Desde una perspectiva de calidad del agua, son algo bueno, pero desde una perspectiva climática son bastante malos, sin embargo, se han pasado por alto por completo en los modelos climáticos".

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por la Universidad de Cambridge. El texto original de esta historia está licenciado bajo una licencia Creative Commons. Nota: El contenido se puede editar por estilo y longitud.

Referencia de la revista:

Woodman, S.G., Khoury, S., Fournier, R.E. et al. Los brotes de defoliadores forestales alteran el ciclo de nutrientes en las aguas del norte. Nat Commun, 2021 DOI: 10.1038/s41467-021-26666-1

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