Los helechos nativos que forman un sotobosque verde y exuberante en los bosques costeros de secoyas están bien adaptados a los veranos secos y las sequías periódicas, pero la sequía prolongada actual de California los ha afectado. Un estudio exhaustivo de las relaciones del agua en los helechos nativos, realizado durante unoUna de las peores sequías en la historia reciente de California muestra que las condiciones extremas han puesto a prueba los límites de la tolerancia a la sequía en estas plantas.
"Hemos visto muerte permanente en algunos parches", dijo Jarmila Pittermann, profesora asociada de ecología y biología evolutiva en UC Santa Cruz.
El laboratorio de Pittermann está estudiando helechos en el bosque de secoyas en el campus de la UCSC. Durante un período de 15 meses en 2013 y 2014, los investigadores monitorearon de cerca los helechos en su sitio de estudio, centrándose en dos especies comunes en el sotobosque del bosque de secuoyas: el oesteHelecho espada Polystichum munitum y el helecho costero Dryopteris arguta .
"Estas especies de sotobosque son importantes en sí mismas, pero también sirven como indicadores de cómo el cambio climático puede afectar nuestros bosques de secoyas", dijo Pittermann. "Considerando que estas plantas están adaptadas para persistir durante una típica estación seca de verano, la muerte regresiva enfatiza solocuán sin precedentes ha sido esta sequía en los últimos tres años "
Su equipo recolectó datos y muestras en el sitio del estudio cada 10 días, incluidas las mediciones de humedad del suelo, temperatura de las hojas, estado de hidratación de las plantas y la eficiencia con que el agua se movía a través de las frondas. También realizaron experimentos de invernadero y pruebas de laboratorio.
Los resultados, publicados en Nuevo fitólogo , demuestre que las frondas de estos helechos pueden perder casi por completo la capacidad de transportar agua al final de la estación seca, pero pueden recuperarse dentro de las 24 horas después de una fuerte lluvia. A pesar de esta notable capacidad de recuperación fisiológica, sin embargo, una sequía prolongadalimita la capacidad de las plantas para fotosintetizar y almacenar energía. Como resultado, pueden desarrollar menos hojas nuevas en la primavera y ser más vulnerables a los insectos y enfermedades.
Los helechos y otras plantas vasculares transportan el agua desde las raíces a las hojas a través de un sistema de conductos en forma de tubería llamada xilema. Cuando una planta comienza a experimentar estrés hídrico, su primera respuesta es cerrar los poros de sus hojas. Esto reduce la pérdida de agua,pero también bloquea la absorción de dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis. Bajo un estrés hídrico extremo, el sistema hidráulico de la planta comienza a descomponerse a medida que se forman burbujas de aire en el xilema, causando "embolias" que bloquean el transporte de agua.
"Descubrimos que durante la peor parte de la sequía en 2013, estos helechos tenían grandes embolias que comprometían severamente la capacidad del xilema para conducir agua", dijo Pittermann.
Aunque muchas plantas tendrían dificultades para recuperarse de esta condición, los helechos nativos pudieron recuperarse rápidamente después de fuertes lluvias. Sin embargo, los períodos prolongados de estrés hídrico durante la sequía redujeron en gran medida su capacidad para realizar la fotosíntesis y tal vez su capacidad para recuperarse.produce y almacena niveles adecuados de azúcares y otros compuestos de carbono en sus rizomas subterráneos, dijo Pittermann.
"Estas plantas no están acumulando suficiente carbono para soportar un nuevo crecimiento en la primavera", dijo. "Las implicaciones son que pueden no producir suficientes esporas para reproducirse y pueden ser más vulnerables a las plagas".
Pittermann y otros han notado un aumento en las infestaciones de trips, pequeños insectos que se alimentan de la savia de la planta, que afectan a los helechos durante la sequía. Otros observadores en el condado de Marin han informado infestaciones de trips y muerte de helechos en los bosques de secoyas de esa área, incluido el turismo popularsitios como Muir Woods.
El nuevo estudio es el primero de su tipo en helechos o plantas de sotobosque en general, y Pittermann ha recibido fondos de la Liga Save the Redwoods para llevar a cabo más investigaciones. Los helechos del bosque de secoyas pueden ser un indicador importante del cambio del ecosistema, dijo, y la sequía continua podría conducir a un tipo de sotobosque muy diferente e incluso podría amenazar a las secuoyas mismas. "Las secuoyas no son árboles con raíces profundas, por lo que una sequía prolongada eventualmente los afectará también", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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