La Dra. Guadalupe Peter y el Dr. Juan
Manuel Zeberio, dos investigadores del Centro de Estudios Ambientales desde la
Norpatagonia CEANPa (Universidad Nacional de Río Negro, Sede Atlántica) son
coautores de este trabajo publicado en Nature recientemente.
El estudio fue coordinado por tres
científicos del INRAE (Instituto
Nacional para la Investigación Agronómica, Francia), el CNRS (Centro Nacional para la Investigación Científica, Francia) y
la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología de Arabia Saudí y es
resultado de la red Biodesert, de la que participa todo el CEANPa.
Es un estudio internacional a
escala global en el que han participado 120 científicos de 27 países para
comprender cómo se han adaptado las plantas de las zonas áridas a estos
hábitats extremos. Durante 8 años, los equipos recogieron muestras de varios
centenares de parcelas seleccionadas de tierras áridas en seis continentes, lo
que permitió analizar más de 1300 conjuntos de observaciones de más de 300
especies vegetales, una primicia a esta escala.
Los resultados, publicados en la prestigiosa revista "Nature", muestran que las plantas de las zonas áridas adoptan muchas estrategias
de adaptación diferentes y que, sorprendentemente, esta diversidad aumenta con
los niveles de aridez. El aislamiento de estas plantas en zonas más áridas
parece haber reducido la competencia entre especies, lo que les ha permitido
expresar una diversidad de formas y funciones únicas en el mundo, que muestra
el doble de la diversidad hallada en zonas más templadas. Este estudio arroja nueva luz sobre nuestra
comprensión de la arquitectura vegetal, la adaptación de las plantas a hábitats
extremos, la colonización vegetal histórica de entornos terrestres y la
capacidad de las plantas para responder a los cambios globales actuales.
La Tierra alberga una diversidad de
plantas con formas y funciones muy variadas. Esta extraordinaria diversidad
morfológica, fisiológica y bioquímica determina el modo en que las plantas se
adaptan y responden a los cambios globales en curso, con importantes
consecuencias para el funcionamiento de los ecosistemas. Sin embargo, el 90% de
los conocimientos actuales sobre la diversidad funcional de las plantas se
refieren únicamente a los ecosistemas agrícolas y las zonas templadas. En
cambio, las zonas áridas (véase recuadro), que representan el 45% de la
superficie terrestre del planeta, siguen estando infrarrepresentadas en los
datos. Estas importantes zonas están ahora directamente amenazadas por el
aumento de la aridez, la presión del pastoreo y la desertificación. Necesitamos
comprender cómo responden las plantas a tales presiones antes de poder
establecer la posible evolución futura de estos frágiles ecosistemas en cuanto
a su biodiversidad y funcionamiento. Para responder a esta necesidad urgente,
un equipo internacional de 120 científicos de 27 países ha llevado a cabo la
primera investigación mundial sobre la diversidad funcional de las plantas en
zonas áridas.
Tras desarrollar un protocolo de
muestreo normalizado, los científicos recogieron y procesaron muestras de las
301 especies vegetales presentes en 326 parcelas representativas de todos los
continentes (salvo la Antártida) para caracterizar la diversidad funcional de
las zonas, generando un total de 1347 conjuntos completos de observaciones de
rasgos para su análisis. Se prestó especial atención a la caracterización del
elementoma vegetal, es decir, la diversidad de elementos químicos y
oligoelementos (como el nitrógeno, el fósforo, el calcio, el magnesio y el zinc)
presentes en las plantas, ya que estos rasgos, a menudo no registrados, ejercen
una gran influencia en el funcionamiento de estas últimas. En total, el estudio
incluyó más de 130.000 mediciones de rasgos vegetales individuales.
Una hipótesis clave al inicio del
estudio había sido que la aridez reduciría la diversidad de las plantas
mediante la selección, dejando sólo aquellas especies capaces de tolerar la
escasez extrema de agua y el estrés térmico.
Sin embargo, se descubrió lo
contrario en los pastizales más áridos del planeta, donde las plantas muestran
en cambio una amplia gama de estrategias individuales de adaptación. Por
ejemplo, algunas plantas han desarrollado altos niveles de calcio, reforzando
las paredes celulares como protección contra la desecación. Otras contienen
altas concentraciones de sal, reduciendo la transpiración. Aunque a escala
local se observan menos especies que en otras regiones del planeta (en zonas
templadas o tropicales), las plantas de las zonas áridas presentan una extraordinaria
diversidad de formas, tamaños y funcionamiento, el doble que en zonas
climáticas más templadas.
Este aumento de la diversidad de rasgos se produce
bruscamente en el momento en que el volumen de precipitaciones desciende por
debajo del umbral anual de 400 mm. Este es también el umbral de una disminución
pronunciada de la cubierta vegetal y de la aparición de grandes superficies de
suelo desnudo.
Para explicar este fenómeno, los autores del estudio sugieren
que la pérdida de cubierta vegetal conduce al "síndrome de la planta
solitaria", en el que el mayor aislamiento y la menor competencia por los
recursos producen altos grados de singularidad de rasgos y diversidad funcional
que son globalmente excepcionales. Esta diversidad adaptativa podría reflejar
igualmente historias evolutivas complejas que se remontan a la colonización
inicial de los hábitats terrestres por las plantas hace más de 500 millones de
años, cuando estos hábitats presentaban condiciones extremas para los
organismos vivos.
Este estudio revela la importancia
de las zonas áridas como reserva mundial de diversidad funcional de las
plantas. Ofrece un nuevo prisma a través del cual contemplar la arquitectura
vegetal, la adaptación de las plantas a hábitats extremos, la colonización vegetal
histórica de entornos terrestres y la capacidad de las plantas para responder a
los cambios globales actuales.
Los resultados, publicados en “Nature”, muestran que las plantas de zonas áridas adoptan muchas estrategias de adaptación diferentes y que, sorprendentemente, esta diversidad aumenta con los niveles de aridez. El aislamiento de estas plantas en zonas más áridas parece haber reducido la competencia entre especies, lo que les permite expresar una diversidad de formas y funciones única a nivel mundial, mostrando el doble de diversidad que la encontrada en zonas más templadas.
¿Qué son las tierras secas?
Las tierras secas se definen como zonas tropicales y templadas con un valor de aridez inferior a 0,65 (calculado como un cociente entre lo que llueve y lo que se evapora). Cubren el 45% de la superficie terrestre del planeta y albergan a un tercio de la población humana mundial. Incluyen ecosistemas subhúmedos, semiáridos, áridos e hiperáridos como el paisaje mediterráneo, las estepas, las sabanas y los desiertos.
Artículo en Nature
