Investigadores del CSIC han creado Plantimpactseurope, una plataformande libre acceso, que incluye información de 104 especies invasoras de 29 países europeos.
Un equipo científico, con participación de la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC) y del Instituto Pirenaico de Ecología (IPE-CSIC) creado la primera base de datos de estudios de campo sobre los impactos de las plantas invasoras en las especies, comunidades y ecosistemas autóctonos de Europa.
Plantimpactseurope es la primera base de datos armonizada de libre acceso a escala continental y se basa en datos de 266 publicaciones científicas que describen los resultados de 4.259 estudios de campo en 104 especies invasoras en 29 países europeos. El trabajo se ha publicado en la revista NeoBiota.
La plataforma cuenta con información de las plantas invasoras que afectan a otras plantas, animales y microbios. Dicha información se muestra en base a todos los niveles tróficos (herbívoros, parásitos, plantas, polinizadores, depredadores, omnívoros, descomponedores y simbiontes) y a numerosos procesos ecosistémicos.
Un tercio de los estudios recogidos en Plantimpactseurope están centrados en cinco especies invasoras: Reynoutria japonica, Impatiens glandulifera, Solidago gigantea, Carpobrotus edulis y Robinia pseudoacacia. Y más de la mitad de los trabajos se realizaron en bosques templados y boreales, y en pastizales templados.
En cambio, son pocos los trabajos en los países bálticos y balcánicos, en los matorrales desérticos y semiáridos, en los bosques subtropicales y en las altas montañas.
“La base de datos proporciona información sobre si las especies invasoras aumentan, disminuyen o tienen un efecto neutro sobre la variable ecológica de estudio”, señala Montserrat Vilà, investigadora de la EBD y coordinadora del estudio.
En esta línea, destaca que “Plantimpactseurope permitirá guiar la investigación sobre las circunstancias en las que las plantas invasoras pueden causar impactos acusados”.
Útil en nvestigación y gestión ambiental
A medida que se publiquen nuevos estudios de campo sobre los impactos ecológicos de las especies invasoras será necesario ir actualizando la base de datos. “Esperamos que haya más estudios sobre especies que todavía son localmente raras y con una distribución restringida”, manifiesta Vilà.
Esta base de datos es de interés para fines académicos, de gestión y relacionados con las políticas ambientales. Ha estado financiada, principalmente, por la Fundación Europea de Desarrollo Regional (SUMHAL, LIFEWATCH, POPE). Además de la EBD-CSIC y el IPE-CSIC, en su ejecución ha participado personal investigador de la Universidad de Sevilla, la Universidad de Alcalá y la Universidad de Friburgo (Suiza).
Referencia:
Montserrat Vilà et al. “Field studies of the ecological impacts of invasive plants in Europe”. NeoBiota (2024).
El cambio climático está causando que los bosques del oeste de Estados Unidos sean sumideros de carbono menos efectivos, incluso cuando aumenta la productividad de los bosques en el este de Estados Unidos, según una nueva investigación.
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El cambio climático está remodelando los bosques de manera diferente en todo Estados Unidos, según un nuevo análisis de datos del Servicio Forestal de Estados Unidos. Con el aumento de las temperaturas, la escalada de las sequías, los incendios forestales y los brotes de enfermedades que afectan a los árboles, los investigadores advierten que los bosques de todo el oeste de Estados Unidos son los más afectados por las consecuencias.
El estudio, dirigido por los investigadores de biología de la UF J. Aaron Hogan y Jeremy W. Lichstein, fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences. El estudio revela un pronunciado desequilibrio regional en la productividad forestal, un barómetro clave de la salud forestal que mide el crecimiento de los árboles y la acumulación de biomasa. En las últimas dos décadas, el oeste de EE.UU., que se enfrenta a impactos más severos del cambio climático, ha mostrado una notable desaceleración de la productividad, mientras que el este de EE.UU., que experimenta efectos climáticos más leves, ha experimentado un crecimiento ligeramente acelerado.
Los bosques desempeñan un papel fundamental en la regulación del clima de la Tierra, actuando como sumideros de carbono que secuestran aproximadamente el 25% de las emisiones humanas de carbono anualmente. Sin embargo, su capacidad para almacenar carbono depende del delicado equilibrio entre los efectos positivos y negativos del cambio climático. El estudio, que utiliza datos de inventarios forestales a escala nacional, modela las tendencias de 1999 a 2020, analizando 113.806 mediciones en bosques sin plantaciones.
"Estamos siendo testigos de cambios en el funcionamiento de los bosques a medida que los ecosistemas forestales responden a los impulsores del cambio global, como la fertilización con dióxido de carbono y el cambio climático", dijo Hogan. "Es el equilibrio futuro de estos factores lo que determinará el funcionamiento de los bosques en los próximos años o décadas".
Algunos factores, como las sequías y los patógenos forestales, tienen efectos negativos en la productividad, pero se prevé que otros, como la fertilización con dióxido de carbono, tengan efectos positivos. Este fenómeno sugiere que el aumento de los niveles de dióxido de carbono mejora el crecimiento de las plantas al aumentar la fotosíntesis, lo que inspiró a los investigadores a analizar más a fondo su impacto.
"El Servicio Forestal de los Estados Unidos ha estado monitoreando el crecimiento y la supervivencia de más de un millón de árboles en todo el país durante varias décadas", dijo Lichstein. "Estábamos interesados en ver si sus datos proporcionaban evidencia de un aumento de las tasas de crecimiento de los árboles, como predice la hipótesis de la fertilización con dióxido de carbono".
Si bien el crecimiento de los árboles en el este de los EE. UU. se alinea con las expectativas, la región occidental muestra efectos climáticos extremos que eclipsan cualquier tendencia positiva de crecimiento, desafiando la suposición prevaleciente de que la capacidad de almacenamiento de carbono de los bosques continuará aumentando.
"Nuestro estudio sugiere que las proyecciones futuras del clima y el aumento del nivel del mar pueden ser demasiado optimistas porque, en realidad, es probable que los ecosistemas almacenen menos carbono en el futuro", dijo Lichstein. "Menos almacenamiento de carbono en los ecosistemas significa más carbono en la atmósfera y, por lo tanto, más calentamiento y aceleración del cambio climático".
Los hallazgos también arrojan luz sobre el hecho de que el cambio climático no es una fuerza uniforme, sino más bien un agente dinámico con influencias específicas de la región. El estudio ilustra cómo el grado de cambio climático puede empujar a los bosques más allá de un punto de inflexión. Algunos bosques ya se están acercando o superando umbrales climáticos que los convierten en fuentes de carbono, en lugar de sumideros que eliminan el carbono de la atmósfera.
"No se garantiza que el secuestro de carbono de los ecosistemas sea permanente, y puede revertirse con el cambio climático", dijo Lichstein. "Esta reversión ya está ocurriendo en el oeste de Estados Unidos, y hay señales de que también puede estar ocurriendo en otras regiones del mundo afectadas por la sequía, como el Amazonas".
Puede ser tentador atribuir las pérdidas a eventos extremos. Pero, según los investigadores, el declive en la productividad en el oeste de EE. UU. no se puede atribuir al aumento de las tasas de mortalidad de los árboles.
"Escuchamos mucho sobre los incendios forestales en el oeste de Estados Unidos, que matan muchos árboles y liberan carbono a la atmósfera", dijo Lichstein. "Pero nuestro estudio muestra que se está produciendo una pérdida adicional de carbono en los ecosistemas de los bosques occidentales debido a la disminución de las tasas de crecimiento de los árboles".
Dado que los árboles crecen más lentamente debido a los efectos adversos del cambio climático, incluida la disminución de las precipitaciones, el estudio implica que, incluso sin la intensificación de los incendios forestales, el sumidero de carbono en los bosques occidentales continuará debilitándose si no se toman medidas urgentes para reducir las emisiones humanas de gases de efecto invernadero.
"Debemos tener bosques sanos en relación con la reducción de emisiones para restaurar el equilibrio global de carbono y limitar el cambio climático", dijo Hogan.
Las transformaciones observadas en los bosques de EE. UU. plantean preocupaciones sobre su futura resiliencia y sostenibilidad. Los investigadores esperan que sus hallazgos resalten la necesidad urgente de que los gobiernos y la industria trabajen juntos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y lograr cero emisiones netas lo antes posible.
"Nuestros resultados resaltan la necesidad de reducir las emisiones globales de gases de efecto invernadero", dijo Lichstein. "Sin las reducciones de emisiones que los científicos han estado instando durante décadas, los sumideros de carbono de los bosques probablemente se debilitarán, lo que acelerará el ritmo del cambio climático".
Este estudio fue desarrollado con Grant Domke de la Estación de Investigación del Norte del Servicio Forestal de EE. UU., Kai Zhu de la Universidad de Michigan y Dan Johnson de la Escuela de Ciencias Forestales, Pesqueras y Geomáticas de la UF.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Florida. Original escrito por Lauren Barnett. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia de la revista:
J. Aaron Hogan, Grant M. Domke, Kai Zhu, Daniel J. Johnson, Jeremy W. Lichstein. El cambio climático determina el signo de las tendencias de productividad en los bosques de Estados Unidos. Actas de la Academia Nacional de Ciencias, 2024; 121 (4) DOI: 10.1073/pnas.2311132121
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Universidad de Florida. "El cambio climático amenaza el secuestro global de carbono de los bosques, según un estudio". CienciaDiaria. ScienceDaily, 16 de enero de 2024. <www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240116131840.htm>.
A las plantas a menudo se les atribuyen habilidades similares a las conocidas en el mundo animal o humano. Se dice que los árboles tienen sentimientos y, por lo tanto, pueden cuidar de sus crías, como las madres. Los investigadores analizaron las afirmaciones en dos publicaciones populares sobre los bosques y llegaron a la conclusión de que las conjeturas se equiparan con los hechos. Advierten contra la "antropomorfización" de las plantas.
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A las plantas a menudo se les atribuyen habilidades similares a las conocidas en el mundo animal o humano. Se dice que los árboles tienen sentimientos y, por lo tanto, pueden cuidar de sus crías, como las madres. En un artículo publicado en la revista Trends in Plant Science, 32 investigadores internacionales de plantas y bosques dieron seguimiento a tales afirmaciones. Dirigidos por el profesor David G. Robinson, profesor emérito de biología celular en el Centro de Estudios de Organismos (COS) de la Universidad de Heidelberg, los investigadores analizaron las afirmaciones en dos publicaciones populares sobre bosques y llegaron a la conclusión de que la conjetura se equipara con los hechos. Advierten contra la "antropomorfización" de las plantas.
El artículo escudriñó las afirmaciones de dos libros ampliamente recibidos sobre la vida oculta de los árboles y la búsqueda del llamado "árbol madre". Los investigadores informan que en esos trabajos, a los árboles se les atribuyen características y comportamientos humanos, incluida la capacidad de sentir dolor y placer, comunicarse entre sí y actuar de manera altruista. Sobre la base de la literatura de investigación existente, el profesor Robinson y sus coautores proporcionan evidencia detallada de que las principales afirmaciones son científicamente insostenibles. El investigador de Heidelberg señala que numerosos trabajos de investigación sobre la importancia de la competencia intraespecie contradicen claramente la afirmación de que los árboles de una sola especie se apoyan mutuamente y se mantienen vivos entre sí.
Según el profesor Robinson y sus colegas, los estudios más recientes también hacen que el "concepto de árbol madre" sea insostenible. Muchas publicaciones basadas en este concepto que pretenden corroborar una transferencia selectiva de carbono de los árboles más viejos a los más jóvenes a través de hongos en red, las micorrizas, son defectuosas debido a la falta de variantes de control. «Y cuando los datos sugieren realmente una transferencia de este tipo, la cantidad de carbono transferido es tan pequeña que es fisiológicamente completamente irrelevante para el árbol receptor», afirma el profesor Robinson. Los investigadores también critican que ambos libros citan fuentes probatorias que no fueron revisadas por pares.
Por último, los autores señalan las consecuencias fatales que tales afirmaciones podrían tener para la adaptación de los bosques al cambio climático si las decisiones políticas se "basan en mensajes que suenan agradables pero falsos" en lugar de en hechos científicos, añade Robinson. Entre los autores del artículo se encontraban investigadores de la Universidad de Göttingen, así como de Austria, Canadá, Chile, Gran Bretaña, Irlanda, Israel, España, Suecia, Suiza y Estados Unidos. Representan los campos de la biología, la silvicultura y la ciencia de las plantas.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Heidelberg. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia de la revista:
David G. Robinson, Christian Ammer, Andrea Polle, Jürgen Bauhus, Roni Aloni, Peter Annighöfer, Tobias I. Baskin, Michael R. Blatt, Andreas Bolte, Harald Bugmann, Jerry D. Cohen, Peter J. Davies, Andreas Draguhn, Henrik Hartmann, Hubert Hasenauer, Peter K. Hepler, Ulrich Kohnle, Friederike Lang, Magnus Löf, Christian Messier, Sergi Munné-Bosch, Angus Murphy, Klaus J. Puettmann, Iván Quiroz Marchant, Peter H. Raven, David Robinson, Dale Sanders, Dominik Seidel, Claus Schwechheimer, Peter Spathelf, Martin Steer, Lincoln Taiz, Sven Wagner, Nils Henriksson, Torgny Näsholm. Los árboles madre, los hongos altruistas y los peligros de la personificación de las plantas. Tendencias en Ciencia de las Plantas, 2023; DOI: 10.1016/j.tplants.2023.08.010
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Universidad de Heidelberg. "Los investigadores de plantas y bosques no 'antropomorfizan' las plantas". CienciaDiaria. ScienceDaily, 20 de septiembre de 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/09/230920111155.htm>.
Durante décadas, creímos que fuera de las edades de hielo, Europa estaba cubierta en su mayor parte por densos bosques antes de la llegada de los humanos modernos. Ahora, un nuevo estudio muestra que había mucha más vegetación abierta y semiabierta de lo que se esperaba
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Los libros de texto sobre biología y silvicultura dejan claro que grandes partes de Europa estarían cubiertas naturalmente por densos bosques.
La narrativa de los libros de texto es que nuestros antepasados talaron los bosques, drenaron los pantanos y cultivaron los brezales. En otras palabras, crearon los variados paisajes de praderas, brezales y pastizales que caracterizaban nuestros paisajes culturales antes del advenimiento de la agricultura moderna.
Pero una nueva investigación de la Universidad de Aarhus sugiere que este no es el caso. Elena Pearce, postdoc en el Departamento de Biología de la Universidad de Aarhus, y autora principal del estudio, lo explica.
"La idea de que el paisaje estaba cubierto por un denso bosque en la mayor parte del continente simplemente no es correcta. Nuestros resultados muestran que necesitamos reevaluar nuestra visión de lo que es la naturaleza europea", dice, y su colega y coautor, el profesor Jens- Christian Svenning, continúa:
"La naturaleza durante el último período interglacial, un período con un clima templado similar al actual, pero antes de la llegada de los humanos modernos, estaba llena de variaciones. Es importante destacar que los paisajes albergaban grandes cantidades de vegetación abierta y semiabierta con arbustos, árboles y hierbas que exigen luz junto con rodales de árboles de sombra de alto crecimiento".
Períodos glaciares e interglaciares
Las variaciones en la órbita de la Tierra alrededor del Sol y los cambios en las placas tectónicas significan que nuestro planeta se ve afectado por largos períodos con temperaturas más frías. A estos períodos los llamamos edades de hielo o períodos glaciales.
Los investigadores están de acuerdo en que ha habido al menos cinco períodos glaciales importantes durante los cuatro mil millones de años de historia de la Tierra. El primer período glacial fue hace unos 2.000 millones de años y duró unos 300 millones de años.
Aunque pueda parecer confuso, en realidad estamos en un período glacial tan importante en este momento. Los investigadores también dividen los períodos glaciales en períodos fríos y cálidos, a saber, las edades de hielo individuales y los períodos más cálidos intermitentes, los interglaciares
El período glacial actual ha durado casi 2,6 millones de años, pero actualmente nos encontramos en un período interglacial, que ahora se ve exacerbado y probablemente prolongado por las emisiones humanas de gases de efecto invernadero. El estudio se centra en el período interglacial anterior, que duró desde hace 129.000 años hasta hace unos 115.000 años. En Europa, este período interglacial se llama Eem.
Antiguas muestras de polen revelan cómo era la naturaleza
Las muestras de polen antiguo ayudaron al equipo de investigación a identificar qué plantas crecieron hace más de 100.000 años en el último período interglacial. El grupo de investigación integró datos de muestras de polen de gran parte de Europa. Las muestras revelan que las plantas que no prosperan en bosques densos a menudo constituían grandes componentes de la vegetación.
"Los árboles de sombra de crecimiento alto como el abeto, el tilo, el haya y el carpe serán más frecuentes en los bosques densos. Sin embargo, los resultados muestran que el avellano a menudo cubría grandes áreas de los paisajes. El avellano es un arbusto que no crece en grandes cantidades en bosques densos", dice Jens-Christian Svenning.
En el mundo de las plantas, la competencia por la luz solar es feroz. Los árboles que llegan más alto con sus copas pueden capturar la mayor cantidad de luz solar y ganar esa competencia. En los hayedos, los árboles absorben casi toda la luz solar. Esto significa que otros árboles y arbustos más pequeños, como el avellano, no pueden crecer en un hayedo.
"El avellano prospera en campo abierto y en bosques abiertos o perturbados, y tolera la perturbación de animales grandes. Mientras que especies como el haya y el abeto a menudo se dañan gravemente o mueren al cortarlas o ramonearlas, el avellano puede arreglárselas sin problemas. Incluso si cortas un avellano, seguirá produciendo muchos brotes nuevos", dice.
"Por esta razón, el avellano era a menudo muy común en los bosques históricos de monte bajo".
Lo que el polen puede revelar sobre el pasado
Casi todos los árboles, flores y arbustos desprenden polen. El polen es para las plantas lo que los espermatozoides son para los animales. Para que una planta tenga semillas, sus óvulos deben ser polinizados.
El polen se propaga por el viento o por insectos.
Una gran cantidad de polen aterriza en el suelo, donde no puede polinizar otras plantas. En cambio, es comido por insectos o degradado por microorganismos. Sin embargo, una pequeña cantidad de polen cae en lagos, pantanos o arroyos, donde cae al fondo del mar.
Debajo de la superficie, a menudo no hay oxígeno ni vida, y el polen se conserva durante cientos de miles de años en las capas del suelo.
Al observar la composición de los diferentes tipos de polen en las capas del suelo de humedales antiguos y enterrados, los investigadores pueden deducir cómo era la vegetación hace más de 100.000 años.
Los animales grandes mantenían el paisaje abierto
Por lo tanto, hay indicios de que Europa no estaba cubierta por bosques densos antes de que existieran los humanos. Pero, ¿cómo era realmente el paisaje?
Según los cálculos del nuevo estudio, entre el 50 y el 75 por ciento del paisaje estaba cubierto por vegetación abierta o semiabierta. Y lo más probable es que esto se deba a los grandes mamíferos que vivían en esa época, explica Jens-Christian Svenning.
"Sabemos que muchos animales grandes vivían en Europa en ese momento. Uros, caballos, bisontes, elefantes y rinocerontes. Deben haber consumido grandes cantidades de biomasa vegetal y, por lo tanto, tenían la capacidad de mantener el crecimiento de los árboles bajo control", dice y continúa:
"Por supuesto, también es probable que otros factores, como las inundaciones y los incendios forestales, también hayan influido. Pero no hay evidencia que sugiera que esto causó suficientes perturbaciones. Por ejemplo, los incendios forestales fomentan los pinos, pero en su mayoría no encontramos pinos como especie dominante".
Aunque el grupo de investigación no puede estar 100 por ciento seguro de hasta qué punto los animales grandes estaban detrás de las áreas abiertas, hay fuertes indicios de que sí lo estaban. En primer lugar, los animales grandes, como el bisonte, tienen exactamente ese efecto en las zonas donde todavía se encuentran en los bosques europeos. Además, los fósiles de escarabajos del último período interglacial también muestran que muchos animales grandes vivieron en esa época.
"Hemos analizado una serie de hallazgos de fósiles de escarabajos de esa época en el Reino Unido. Aunque hay especies de escarabajos que prosperan en bosques con incendios forestales frecuentes, no encontramos ninguna de ellas en los datos fósiles. En cambio, encontramos grandes cantidades de escarabajos peloteros, y esto muestra que partes del paisaje han sido densamente pobladas por grandes herbívoros", dice.
Rinoceronte de Merck con polen entre los dientes
Hay muchos indicios de que los animales grandes mantenían el paisaje variado antes de la llegada de los humanos, con grandes áreas de vegetación abierta y semiabierta.
Un estudio muy especial de Polonia subraya aún más esta teoría, dice Jens-Christian Svenning.
En Polonia, los investigadores han analizado más de cerca los fósiles del rinoceronte de Merck para ver de qué vivía este gran animal. Encontraron restos de polen y ramitas entre sus dientes, y cuando los analizaron, pudieron ver que una gran cantidad provenía del avellano", dice y continúa:
"Así que el rinoceronte ha andado comiendo ramas y hojas de avellanos. Esto apoya la teoría de que los grandes animales han afectado a la vegetación, tal vez al igual que los bosques históricos de monte bajo. Al mismo tiempo, las marcas de sus dientes sugieren que se había alimentado mucho de hierba y juncias a lo largo de su vida".
Un argumento a favor del rewilding
No solo necesitamos reescribir los libros de biología, sino que los nuevos hallazgos proporcionan nuevos datos para respaldar la resilvestración trófica, que es la restauración de ecosistemas biodiversos y autorregulados a través del restablecimiento de los procesos de la red alimentaria, especialmente mediados por especies de megafauna silvestre.
Los resultados del estudio avalan que los animales grandes tienen un papel esencial que desempeñar en la restauración, tal y como explica Elena Pearce.
"Ahora sabemos que había una gran variación en el paisaje. Todo apunta a que esta variación se debió a que los grandes animales afectaban a la estructura de la vegetación. Muchos de los grandes animales del período interglacial se han extinguido, pero todavía tenemos bisontes, caballos y bueyes", dice y concluye:
"Sin animales grandes, las áreas naturales se ven dominadas por una densa vegetación, en la que muchas especies de plantas y mariposas, por ejemplo, no pueden prosperar. Por lo tanto, es importante que devolvamos los animales grandes a los ecosistemas si queremos fomentar la biodiversidad".
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Aarhus. Original escrito por Jeppe Kyhne Knudsen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia de la revista:
Elena A. Pearce, Florence Mazier, Signe Normand, Ralph Fyfe, Valérie Andrieu, Corrie Bakels, Zofia Balwierz, Krzysztof Bińka, Steve Boreham, Olga K. Borisova, Anna Brostrom, Jacques-Louis de Beaulieu, Cunhai Gao, Penélope González-Sampériz, Wojciech Granoszewski, Anna Hrynowiecka, Piotr Kołaczek, Petr Kuneš, Donatella Magri, Małgorzata Malkiewicz, Tim Mighall, Alice M. Milner, Per Möller, Małgorzata Nita, Bożena Noryśkiewicz, Irena Agnieszka Pidek, Maurice Reille, Ann-Marie Robertsson, J. Sakari Salonen, Patrick Schläfli, Jeroen Schokker, Paolo Scussolini, Vaida Šeirienė, Jaqueline Strahl, Brigitte Urban, Hanna Winter, Jens-Christian Svenning. Un bosque claro sustancial y una vegetación abierta caracterizaban el bioma del bosque templado antes del Homo sapiens. Avances de la Ciencia, 2023; 9 (45) DOI: 10.1126/sciadv.adi9135
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Universidad de Aarhus. "Europa no estaba cubierta por un denso bosque antes de la llegada de los humanos modernos". CienciaDiaria. ScienceDaily, 14 de noviembre de 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/11/231114143742.htm>.
Los árboles dependen de los hongos para su bienestar. A medida que el cambio climático y el calentamiento global provocan temperaturas más altas y una sequía amplificada, se sabe poco sobre cómo responderán estos importantes hongos. Para investigar este tema, un equipo de investigación llevó a cabo un experimento sobre el cambio climático en el que expusieron especies de árboles boreales y templados a tratamientos de calentamiento y sequía para comprender mejor cómo los hongos y sus árboles huéspedes responden a los cambios ambientales. Sus hallazgos revelaron que los efectos combinados del calentamiento y el estrés hídrico probablemente resultarán en importantes perturbaciones de las redes ectomicorrícicas y pueden dañar la resiliencia y la función de los bosques.
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A los niños se les enseña a dejar los hongos silvestres en paz debido a su potencial para ser venenosos. Pero los árboles, por otro lado, dependen de los hongos para su bienestar. No busque más allá de los hongos ectomicorrícicos, que son organismos que colonizan las raíces de muchas especies de árboles donde se encuentran el ecosistema boreal (zona que abarca los bosques más septentrionales de la Tierra) y el ecosistema templado (zona entre las regiones tropical y boreal). Esta área cuenta con una mezcla de árboles boreales, incluidos árboles de hoja perenne de hojas afiladas y especies de árboles templados, como arce y roble.
Al igual que una relación humana saludable, los árboles y los hongos funcionan bien juntos porque se ayudan mutuamente. Cuando los hongos ectomicorrícicos se adhieren a las raíces de los árboles, adquieren carbono en forma de azúcares de sus huéspedes y, a su vez, proporcionan a los árboles nutrientes importantes como nitrógeno y fósforo. Es una relación simbiótica importante que impulsa la función y la resiliencia del ecosistema.
Pero a medida que el cambio climático y el calentamiento global causan temperaturas más altas y una sequía amplificada, se sabe poco sobre cómo responderán estos importantes hongos. Además, hay preguntas persistentes sobre cómo el calentamiento climático afectará los hilos subterráneos, conocidos como redes ectomicorrícicas, formados por hongos que conectan los árboles y facilitan la transferencia de agua, nitrógeno y otros minerales.
Para investigar este tema, un equipo de investigación de la Universidad de Syracuse y la Universidad de Minnesota llevó a cabo un experimento sobre el cambio climático en el que expusieron especies de árboles boreales y templados a tratamientos de calentamiento y sequía para comprender mejor cómo los hongos y sus huéspedes arbóreos responden a los cambios ambientales.
El estudio, dirigido por Christopher W. Fernandez, profesor asistente de biología en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Syracuse, se publicó recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Sus hallazgos revelaron que los efectos combinados del calentamiento y el estrés hídrico probablemente resultarán en importantes perturbaciones de las redes ectomicorrícicas y pueden dañar la resiliencia y la función de los bosques.
El equipo llevó a cabo su trabajo en un experimento de cambio climático a largo plazo llamado B4WARMED (Calentamiento de los bosques boreales en un ecotono en peligro) en Minnesota. El experimento incluye parcelas en las que se han plantado especies arbóreas boreales y templadas y se han expuesto a tratamientos de calentamiento y sequía. Esto permite a los investigadores explorar cómo los hongos ectomicorrícicos y las redes que forman con sus huéspedes arbóreos responden a los factores estresantes ambientales.
Fernández, cuya investigación tiene como objetivo comprender los procesos que involucran la ecología de plantas, microbios y ecosistemas, dice que su estudio reveló que la composición de las especies de hongos ectomicorrícicos cambia drásticamente con el cambio climático. Específicamente, observaron un cambio de especies que se encuentran comúnmente en bosques maduros que tienen micelio de alta biomasa (el cuerpo filiforme del hongo que explora el suelo y que probablemente sea importante para la formación de redes) hacia especies de baja biomasa que generalmente se encuentran en ecosistemas altamente perturbados.
"Existe una hipótesis respaldada de que estas especies de baja biomasa probablemente no proporcionan al huésped mucho beneficio en términos de nutrición en comparación con las especies de alta biomasa", dice Fernández. "Descubrimos que las redes formadas por estos hongos que 'conectan' los árboles cambiaron de redes relativamente complejas y bien conectadas a otras que son más simples con menos conexiones".
Los autores dicen que estos cambios se relacionaron significativamente con el rendimiento de los árboles huéspedes y su capacidad para convertir el dióxido de carbono en oxígeno y azúcares a través de la fotosíntesis. "El cambio climático está reduciendo la cantidad de carbono que fijan los árboles y probablemente tenga efectos en cascada en la cantidad de carbono que pueden proporcionar a sus hongos ectomicorrícicos", continúa Fernández. "Es probable que esto esté causando un cambio hacia especies de baja biomasa, lo que resulta en la ruptura de las redes entre los árboles".
El equipo de investigación cree que este es el primer estudio que examina la respuesta de las redes ectomicorrícicas al cambio climático y sus resultados deberían generar nuevas investigaciones centradas en otros ecosistemas. Sobre la base de este trabajo, dicen que el siguiente paso será vincular los cambios en las redes ectomicorrícicas con los procesos a nivel de ecosistema, como el ciclo de nutrientes y carbono, para comprender mejor qué tan resistentes son al cambio climático.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Syracuse. Original escrito por Dan Bernardi. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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Referencia de la revista:
Christopher W. Fernandez, Louis Mielke, Artur Stefanski, Raimundo Bermúdez, Sarah E. Hobbie, Rebecca A. Montgomery, Peter B. Reich, Peter G. Kennedy. El estrés inducido por el cambio climático altera las redes de interacción ectomicorrícica en el ecotono boreal-templado. Actas de la Academia Nacional de Ciencias, 2023; 120 (34) DOI: 10.1073/pnas.2221619120
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Universidad de Siracusa. "Cómo el calentamiento climático podría alterar una relación profundamente arraigada". CienciaDiaria. ScienceDaily, 21 de septiembre de 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/09/230921154458.htm>.
