Fecha: agosto 14, 2023

Fuente: Universidad de New Hampshire

Resumen:

Nuevos hallazgos han encontrado que la eficiencia del uso del agua se ha estancado desde 2001, lo que implica que las plantas no absorbían tanto CO2 y se consumía más agua, lo que podría tener implicaciones en el ciclo del carbono, la producción agrícola y los recursos hídricos.

HISTORIA COMPLETA

A medida que el cambio climático hace que los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera aumenten rápidamente, los científicos han creído ampliamente que el aumento podría desempeñar un papel en ayudar a mejorar la forma en que las plantas consumen agua, conocida como eficiencia en el uso del agua (WUE). La idea era que los niveles más altos de WUE significaban que las plantas consumían menos agua pero absorbían más carbono atmosférico, aumentando el crecimiento y ayudando a disminuir el impacto del cambio climático. Sin embargo, nuevos hallazgos de investigadores de la Universidad de New Hampshire han encontrado que la eficiencia del uso del agua se ha estancado desde 2001, lo que implica que no hay tanto CO.2 estaba siendo absorbida por las plantas y se consumía más agua, lo que podría tener implicaciones en el ciclo del carbono, la producción agrícola y los recursos hídricos.

"Observamos un aumento significativo general en la eficiencia del uso del agua a lo largo de 1982 a 2016, con un aumento sustancial de 1982 a 2000, pero después de eso la eficiencia en el uso del agua parece haberse estancado", dijo Jingfeng Xiao, profesor de investigación en el Centro de Investigación de Sistemas Terrestres de UNH. "Un aumento en el CO2 permite que las plantas verdes crezcan más rápido y usen el agua de manera más eficiente, pero este estudio muestra que algunos de los métodos basados en la naturaleza que los científicos pensaron que podrían estar en su lugar para ayudar a lograr la neutralidad de carbono pueden verse socavados por los efectos adversos del calentamiento climático y que las plantas no están usando el agua tan eficientemente como los científicos podrían haber esperado ".

La dinámica multifacética involucrada en la compleja compensación entre la ganancia de carbono y la pérdida de agua en el aumento de las temperaturas y el aumento del CO atmosférico2 ha sido poco comprendido. En su estudio, publicado recientemente en la revista Science, los investigadores utilizaron datos satelitales y micrometeorológicos de FLUXNET y aprendizaje automático / IA para desarrollar 24 modelos para cinco tipos principales de vegetación: bosques, matorrales, sabanas, pastizales y tierras de cultivo. Analizaron las posibles influencias y limitaciones en cada ecosistema sobre CO2 Los modelos impulsados por satélite indicaron una respuesta debilitada en el crecimiento de las plantas y un aumento sostenido en el uso de agua de las plantas desde 2001, posiblemente debido al aumento del déficit de presión de vapor (VPD), la cantidad de agua realmente en el aire frente a la cantidad de vapor de agua que el aire podría contener. A medida que aumenta la VPD, potencialmente ralentiza o suprime la fotosíntesis y mejora el consumo de agua de las plantas, debilitando el crecimiento de las plantas y disminuyendo la eficiencia del uso del agua en los ecosistemas globales.

Los investigadores dicen que esta tendencia puede indicar que el aumento de las temperaturas, relacionado con el cambio climático, y los aumentos proyectados en VPD podrían afectar los futuros niveles globales de carbono de la tierra, que se almacenan principalmente en bosques y otros ecosistemas, y pueden afectar los ciclos del agua y el crecimiento de las plantas. Señalan que se tuvieron en cuenta varios factores y que la saturación de WUE no parecía ser el resultado de cambios en el rebrote de la vegetación, la cubierta terrestre o las limitaciones de nutrientes en la fotosíntesis, como demasiado o muy poco nitrógeno o fósforo.

Los autores del estudio incluyen al autor principal Fei Li, de la Academia China de Ciencias Agrícolas; Jiquan Chen y Michael Abraha, Universidad Estatal de Michigan; Ashley Ballantyne, Universidad de Montana; Ke Jin y Bing Li, Academia China de Ciencias Agrícolas; y Ranjeet John, Universidad de Dakota del Sur.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por la Universidad de New Hampshire. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

Referencia de la revista:

Fei Li, Jingfeng Xiao, Jiquan Chen, Ashley Ballantyne, Ke Jin, Bing Li, Michael Abraha, Ranjeet John. Saturación global de la eficiencia del uso del agua debido al aumento del déficit de presión de vapor. Ciencia, 2023; 381 (6658): 672 DOI: 10.1126/science.adf5041

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Universidad de New Hampshire. "Los investigadores encuentran que la eficiencia global del uso del agua de las plantas se estancó debido al cambio climático". ScienceDaily. ScienceDaily, 14 de agosto de 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230814122323.htm>.

Science Daily

25 Agosto 2023

A mediados de los años 2000, concretamente en septiembre de 2005, unos excursionistas que se habían perdido hicieron una fogata, en un intento de llamar la atención de los medios de salvamento. Como resultado de tal imprudencia, el fuego se descontroló, generando un incendio que consumió casi 3.500 hectáreas del paraje del Tello, ubicado en Lanjarón, en pleno Parque de Sierra Nevada, afectando a más de 400 ha de bosque dominado por encinas, Quercus ilex L.

La evolución de los incendios forestales en España es dramática y hay que tener en cuenta que se ha pasado de 1.871 incendios en la década de 1960 a unos 13.000 en el periodo de 2006 a 2015.

Una consecuencia de los incendios forestales no observable a simple vista, pero que pone de manifiesto el estado del suelo y su capacidad para la futura recuperación tras un fuego es la variación de las comunidades microbianas en la rizosfera, zona del suelo cercana a las raíces, donde se desarrolla la vida microbiana, según la nota que distribuye CSIC.

Esta zona, aunque con un reducido tamaño, de entre tres y cinco centímetros, es de gran importancia dada la cantidad de procesos que tienen lugar en esta pequeña porción de subsuelo entre la superficie del suelo y las raíces de las plantas . De ahí el interés por explorar esta porción del terreno.

Reducción de la diversidad

Puesto que el número de incendios ha seguido una proyección creciente, el conocimiento del estado de las comunidades microbianas que se encuentran en las zonas vegetales afectadas por este tipo de catástrofes, se ha convertido en un tema de gran interés de estudio. El examen se hace tanto a corto plazo, un año después del incendio, como a medio plazo, entre los tres y seis años posteriores.

Un efecto de las llamas es la reducción de la diversidad de las comunidades microbianas, así como una alteración de su composición. También hay cambios evidentes en la funcionalidad de la comunidad.

Los investigadores destacan que estas comunidades microbianas del suelo desempeñan un papel fundamental en los procesos biogeoquímicos de los ecosistemas, como los ciclos del carbono (C) y el nitrógeno (N), encargándose de descomponer la materia orgánica, liberar nutrientes y facilitar su absorción por las plantas. Y, como resultado de los incendios forestales, estas se alteran significativamente.

En función de la gravedad de un incendio, teniendo en cuenta su intensidad y duración, el alcance de estos cambios puede ser mayor o menor. Por lo tanto, tal y como manifiesta Antonio Fernández, de la Estación Experimental del Zaidín y perteneciente al proyecto SUMHAL, “el estudio de las conexiones entre los incendios forestales y las características de las comunidades afectadas nos proporciona una base para comprender las consecuencias del fuego en la dinámica de los ecosistemas”.

Evolución de microorganismos tras el fuego

Es conocido que en los periodos posteriores a los incendios existe una proliferación de aquellos microorganismos que presentan rasgos pirofílicos. Por consiguiente, a corto o medio plazo, la comunidad microbiana muestra una mayor resistencia a las condiciones posteriores al incendio.

En este evento concreto del incendio de Lanjarón, según explica Fernández, “se tomaron muestras del suelo estrechamente adherido a las raíces secundarias y metabólicamente activas (rizosfera) de encinas en una zona no afectada por el incendio, pero muy próxima al mismo, así como de suelos rizosféricos de encinas quemadas y que sobrevivieron y rebrotaron tras este incendio”.

Hoy son poco frecuentes los estudios a largo plazo de los efectos generados por los incendios en la rizosfera. Por este motivo, según los expertos, resulta fundamental encarar investigaciones a largo plazo (en lapsos próximos o superiores a una década) que permitan una comprensión más completa de las modificaciones que han sufrido las comunidades microbianas de la rizosfera de estos entornos afectados por incendios.

Bacterias que prosperan

El estudio de la bacteria Arthrobacter, en particular, ha sido de gran importancia, puesto que es un bioindicador microbiano del suelo quemado con propiedades beneficiosas para las plantas. La forma en que los bioindicadores como Arthrobacter, Blastococcus y Massilia evolucionan a largo plazo está poco explorada, por lo que en este trabajo concreto se ha realizado un estudio longitudinal, es decir, siguiendo la evolución de la microbiota en comunidades del mismo fuego y los mismos árboles individuales.

No se puede obviar que los efectos de las llamas sobre la diversidad microbiana pueden variar en función de factores tan diferentes como la gravedad del incendio y el tipo de ecosistema afectado.

Cabe señalar que la recuperación de la estructura y composición de una comunidad procariota lleva su tiempo; incluso después de 9 años, todavía existen diferencias perceptibles entre las zonas quemadas y las no quemadas.

En efecto, los incendios forestales provocan alteraciones significativas en las comunidades microbianas del suelo, aunque hay ciertos grupos de bacterias que prosperan en ambientes afectados por incendios debido a sus características adaptativas únicas.

En esta situación se encuentran los microbios pirófilos, caracterizados por la resistencia al calor, la afinidad por la mineralización del nitrógeno y la degradación de los hidrocarburos aromáticos, que demuestran su capacidad para sobrevivir y dominar los espacios afectados por los incendios a posteriori.

“En definitiva, la persistencia de alteraciones en la composición de la comunidad microbiana, la biomasa y el pH sugieren que es necesario un seguimiento a largo plazo (más de una década) para conseguir observar la recuperación completa de los ecosistemas afectados por los incendios”, señala el autor principal.

Fuente: Agencias SINC

CESEFOR

CESEFOR

08 Agosto 2023

Una revisión bibliográfica publicada en New Phytologist concluye que los árboles más altos son capaces de superar las sequías (al menos las de corta duración) gracias a una serie de adaptaciones que desarrollan a medida que ganan altura. El estudio, liderado por Laura Fernández de Uña, investigadora postdoctoral en CREAF gracias a una beca Marie Curie que ha contado con la participación de la Universidad Autònoma de Barcelona (UAB), concluye que mientras los árboles crecen, van haciendo reajustes estructurales y funcionales que minimizan la formación de embolias en su sistema circulatorio y el riesgo de muerte por inanición, las dos complicaciones más usuales que viven los árboles en períodos de sequía.

La evidencia científica demuestra que, con la altura, los árboles van mejorando su eficiencia en el uso del agua. Por ejemplo, cuando hay sequía son más ágiles a la hora de movilizar agua desde las reservas del tronco hasta el sistema circulatorio (conocido como xilema). Asimismo, a mayor altura el tronco fabrica más tejido dedicado a almacenar agua y guarda más reservas de alimento, asimismo, desarrolla unas raíces más profundas y capaces de extraer agua de las partes más profundas del suelo. Estas adaptaciones son claves para soportar la falta de agua y potencialmente los hacen más resistentes a los episodios de sequía que los árboles más bajos.

“En este estudio no hemos comparado diferencias entre especies más o menos altas, sino que nos hemos centrado en cómo los árboles, dentro de cada especie, adaptan su estructura y funcionamiento a medida que ganan altura y en el potencial efecto de la altura en el sufrimiento frente a sequías”

El estudio de revisión ha evaluado más de 125 estudios (de los cuales más de 90 evaluaban árboles de distintas alturas), la mayoría en bosques templados debido a la falta de datos en otros tipos de ecosistemas, y más de 25 rasgos estructurales y funcionales

La sequía mata de sed o de hambre

En episodios de sequía, si vemos árboles con hojas marrones, o que se les caen las hojas, puede deberse a varios motivos. ‘Por un lado, puede que el agua no esté llegando a las ramas más altas, esto puede provocar fallos hidráulicos en su sistema circulatorio debido a las embolias’. Las embolias se producen cuando el calor es muy fuerte y las hojas deben evapotranspirar mucha agua desde las raíces y hasta las hojas, pero el suelo está seco o no hay suficiente agua. Esta situación aumenta la presión dentro del sistema circulatorio y se pueden llegar a provocar embolias si entra aire en los conductos, similar a lo que ocurre con los humanos. Las embolias se consideran fallos hidráulicos y pueden llevar a la muerte del árbol.

Por otro, el árbol puede sufrir hambre, “el calor también hace pasar hambre a los árboles porque, cuando aumenta la temperatura, las hojas cierran sus estomas para no perder agua con la evapotransipiración y la fotosíntesis se detiene. De hecho, igual que acumulan más agua, los árboles grandes tienden a tener mayores reservas de carbono en sus tejidos, que pueden utilizar durante esos periodos en los que no realizan fotosíntesis comenta Maurizio Mencuccini, co-autor del estudio, investigador ICREA en el CREAF, “las estomas son los agujeros que tienen las hojas para intercambiar gases durante la fotosíntesis, si el árbol cierra estomas detiene la fotosíntesis y el árbol se para de alimentar”, concluye.

Los árboles gigantes son muy importantes

Los árboles más altos son piezas clave de los bosques. Proveen comida, sombra y son refugio de especias forestales. Además, acumulan mucho carbono y son capaces de redistribuir los nutrientes y de modular gran parte del ciclo del agua del bosque, porque recogen mucha agua de lluvia por sus raíces y la evapotraspiran a grandes cantidades.

ARTÍCULO DE REFERENCIA

Fernández de Uña L., Martínez-Vilalta J., Poyatos R., Mencuccini M., McDowell N.G. The role of height-driven constraints and compensations on tree vulnerability to drought. New Phytologist. https://doi.org/10.1111/nph.19130.

Anna Ramon

CREAF

CREAF

22 Agosto 2023

El último estudio del proyecto ONEForest, en el que participa Cesefor, tiene como objetivo evaluar el efecto de la gestión forestal en las especies fúngicas del suelo y sus abundancias relativas en bosques mediterráneos de pino salgareño (Pinus nigra). Esta investigación, realizada por CESEFOR y CTFC, tiene un valor inmenso para comprender el impacto potencial de las prácticas de gestión forestal en la biodiversidad de los hongos del suelo, incluidos los hongos comestibles y los hongos micorrícicos cruciales para el equilibrio hídrico del bosque.

En colaboración, CESEFOR y CTFC han muestreado diligentemente dos parcelas en Soria y nueve parcelas en Cataluña, como parte del caso de estudio de la Región Mediterránea. Cada parcela ha sido emparejada cuidadosamente, consistiendo en una parcela de muestreo y una parcela de control. Este enfoque nos permite comparar los efectos de la gestión forestal en las comunidades fúngicas del suelo.

Para garantizar un análisis preciso, se recolectaron muestras de suelo cuidadosamente y se enviaron refrigeradas en un plazo de 24 horas a INBIOTEC-CESEFOR en León. A su llegada, las muestras se sometieron a tamizado, homogeneización y división en alícuotas para la extracción de ADN. Estas muestras de ADN serán luego enviadas a una empresa externa especializada en secuenciación de metagenómica. Se realizarán análisis bioinformáticos de los datos para identificar las especies fúngicas presentes y determinar sus abundancias relativas.

Este estudio exhaustivo tiene una gran promesa para arrojar luz sobre la intrincada relación entre la gestión forestal y la biodiversidad fúngica del suelo. Al obtener información sobre cómo nuestras prácticas de gestión impactan estos componentes ecológicos esenciales. De esta manera, podemos tomar decisiones informadas que promuevan tanto la silvicultura sostenible como la preservación de las comunidades fúngicas del suelo.

Fuente: Proyecto One Forest

CESEFOR

06 Agosto 2023