Está bien establecido que la adición de nutrientes en los ecosistemas de pastizales, tanto a través de la agricultura como de la deposición atmosférica, reduce la diversidad de plantas. Ahora, un estudio internacional arroja nueva luz sobre cómo esta pérdida de biodiversidad es impulsada por más factores quepreviamente pensado. Este hallazgo tiene fuertes implicaciones para comprender y predecir los efectos futuros de múltiples cambios globales. Los resultados se publican en Naturaleza , número del 1 de septiembre.
La diversidad de especies a menudo se explica porque cada especie tiene un nicho único, es decir, una forma de ser diferente de otras especies para que no compitan tan fuertemente entre sí. Una red global de científicos con fuertes vínculos con HelmholtzEl Centro de Investigación Ambiental UFZ, el Centro Alemán de Investigación Integrativa de la Biodiversidad iDiv y la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg MLU ahora han probado dos ideas muy antiguas en ecología que se relacionan con la cantidad de recursos: varios nutrientes yluz - qué plantas necesitan para crecer y cómo estos "nichos de recursos" determinan la diversidad de especies. En resumen, la teoría probada fue que la diversidad de recursos determina la diversidad de especies.
El problema de los nichos para las plantas es que las especies de plantas comparten los mismos nutrientes, sustancias químicas como nitrógeno, fósforo y potasio, y no hay tantos. Aún más problemático es que existe una creencia que se remonta a fines del siglo XIX.que las plantas solo están limitadas por un solo nutriente a la vez. Esto significa que no debería haber muchas formas de que las plantas tengan nichos de nutrientes únicos. Lo que los investigadores del consorcio Global Nutrient Network NutNet ahora encontraron, parece ser unparadoja: algunos de los 45 sitios de estudio muestran más de 30 especies de plantas en un solo metro cuadrado de pradera. Si solo hubiera un nutriente limitante y, por lo tanto, solo un nicho de nutrientes, ¿cómo se puede explicar una diversidad de especies tan alta?
La otra creencia de larga data es que si se agregan nutrientes, el crecimiento adicional de las plantas crea una sombra densa que hace que la luz se convierta en el nuevo factor limitante. Solo unas pocas especies pueden competir con éxito por este recurso, creciendo con fuerza y sombreando a otras.como resultado, las especies menos competitivas con la luz se extinguen y la biodiversidad disminuye.
"Esta es básicamente la misma idea subyacente de que solo hay un factor que es importante en un lugar y momento", dice Stan Harpole UFZ / iDiv / MLU, primer autor e investigador principal del consorcio NutNet.
Para probar ambas creencias antiguas, Stan Harpole y sus colegas agregaron varias combinaciones de nutrientes en 45 sitios de estudio de la Red de Nutrientes en seis continentes. Las parcelas experimentales contenían entre 13 y 103 especies de plantas.
"Lo que encontramos en nuestros experimentos es que estas antiguas creencias no son precisas. En cambio, el crecimiento de las plantas depende de muchos recursos al mismo tiempo, no solo de uno".
La fertilización en los sitios de NutNet disminuyó los niveles de luz como se esperaba, pero esto no explicó toda la pérdida de diversidad observada. Resultó en cada análisis que la cantidad de recursos agregados tuvo un efecto significativo; al agregar un recurso, los investigadoreshizo que ya no escaseara y esencialmente eliminaron un nicho en el que algunas especies podrían especializarse. Por ejemplo, algunas especies son presumiblemente mejores competidoras por el nitrógeno, mientras que otras por el fósforo y otras por la luz. Agregar nitrógeno, fósforo y potasio provocó más crecimiento de las plantas ymayor sombreado, lo que da una ventaja a las especies que están mejor adaptadas para crecer en condiciones de poca luz. Esta parte es consistente con el pensamiento estándar, pero no era toda la historia.
Aproximadamente 1 de cada 3 sitios de pastizales no mostró ningún aumento en el crecimiento de las plantas con la fertilización; otros factores como los herbívoros o las enfermedades podrían haber sido importantes, pero estos no se midieron. Lo interesante fue que al fertilizar estos pastizales, la diversidad sese perdió a pesar de que no hubo un cambio hacia la disminución de la luz. Lo que esto significa es que la diversidad de especies depende en parte de las plantas que se especializan de diferentes maneras en al menos tres nutrientes del suelo diferentes, y cuando algunos nutrientes ya no escasean, algunas especies pierden yotros para ganar. "En otras palabras", dice Harpole, "tenemos que pensar en los sistemas ecológicos de una manera multidimensional. En lugar de pensar en un solo factor de control principal, como el nitrógeno, como el más importante, deberíamos considerarlos muchos factores que interactúan entre sí de manera compleja. El mensaje para llevar a casa es que los sistemas ecológicos son extremadamente complejos y tenemos que lidiar con su dimensionalidad, or el número de factores que interactúan para comprender su diversidad y funcionamiento. "
El coautor Jonathan Chase, profesor de iDiv y MLU explica la importancia práctica del nuevo estudio: "Actualmente estamos agregando grandes cantidades de nutrientes a nuestros ecosistemas de pastizales, tanto a través de la fertilización intencional como a través de la deposición atmosférica por la quema de fósilescombustibles. Estos nutrientes en exceso están reduciendo el número de especies de plantas a tasas nunca antes observadas. Este estudio aumenta nuestra comprensión de los mecanismos detrás de esto y nuestra capacidad para predecir los efectos de múltiples cambios globales ".
A través de una colaboración con colegas de todo el mundo asociados con Nutrient Network, una red internacional de sitios de investigación de pastizales, Stan Harpole recopiló datos de un conjunto de experimentos diseñados y muestreados de manera idéntica en 45 sitios de estudio en seis continentes. Parcelas contenidas en cualquier lugar de 13a 103 especies de plantas. Los resultados trascienden cualquier conjunto de condiciones ambientales. Harpole, junto con media docena de otros investigadores, cofundó la Red de nutrientes hace poco más de una década. Los más de 100 miembros de la red colaboran en estudios a escala global queexaminar varios aspectos del ciclo de los nutrientes para comprender mejor el impacto humano en los ecosistemas de pastizales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro Alemán para la Investigación Integrativa de la Biodiversidad iDiv Halle-Jena-Leipzig . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :