Las sequías extremas, intensificadas por un clima más cálido, están causando cada vez más el colapso del ecosistema en muchas regiones del mundo. Pero los modelos utilizados por los científicos para predecir los puntos de inflexión en los que el estrés de la sequía conduce al colapso del ecosistema han demostrado ser poco confiables y demasiado optimistas.
Un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Duke y la Universidad Normal de Beijing puede tener la respuesta de por qué.
Los investigadores descubrieron que estos puntos de inflexión pueden suceder mucho antes de lo que predicen los modelos actuales debido a las presiones adicionales impuestas a las plantas debilitadas por la sequía al pastar animales y hongos patógenos.
"Nuestro trabajo proporciona la primera evidencia experimental del mundo real de que estos enemigos naturales de las plantas pueden desempeñar un papel dramático en la reducción del punto de inflexión de los ecosistemas al matar la vegetación debilitada por la sequía y evitar que las plantas se recuperen", dijo Brian R. Silliman, RachelProfesor Asociado Carson de Biología de la Conservación Marina en la Escuela de Medio Ambiente Nicholas de Duke.
Los ecologistas saben desde hace tiempo que la sequía puede estimular este tipo de ataque contra las plantas, dijo, pero en su mayoría lo descartaron como un estrés secundario y no como una causa principal del colapso del ecosistema.
"Lo que encontramos es lo contrario", dijo Silliman. "Los herbívoros tienen un fuerte efecto compuesto. Esto significa que estos ecosistemas son mucho más vulnerables a la sequía de lo que predicen los modelos actuales. Con los herbívoros presentes, pueden manejar mucho menos estrés por sequía."
El equipo publicó sus hallazgos el 6 de enero en la revista revisada por pares cartas de ecología .
Los científicos realizaron su trabajo de campo entre 2009 y 2015 en marismas en los deltas de los ríos Amarillo y Liao de China. Las marismas, que son famosas por su color rojo violáceo durante todo el año, se encuentran entre los últimos humedales costeros nativos protegidos en China.
Las marismas experimentaron una extinción generalizada de la vegetación después de una sequía extrema en 2011. Los investigadores realizaron una serie de experimentos antes, durante y después de la sequía para probar cómo las presiones del pastoreo intenso por los cangrejos, el principal enemigo natural de las plantas en elmarismas protegidas: resistencia y recuperación de la sequía afectadas.
"En las parcelas de prueba donde se excluyeron los cangrejos, encontramos que la pérdida de vegetación era significativamente menor y muchas plantas podían sobrevivir a la sequía", dijo Qiang He, un investigador postdoctoral en el laboratorio de Silliman. "Murieron temporalmente pero se recuperaron rápidamente después de la sequía".terminado "
"Pero en las parcelas de control, el pastoreo de cangrejos diezmó las plantas estresadas por la sequía, lo que resultó en una pérdida de vegetación casi completa", dijo He, quien estudió las marismas chinas durante más de 10 años desde que era estudiante en la Universidad Normal de Beijing.
En áreas abiertas a los cangrejos, la recuperación de la vegetación se retrasó durante al menos cuatro años después de que terminó la sequía de 2011, agregó Qiang.
Silliman dijo que los hallazgos probablemente sean relevantes para muchos otros ecosistemas. "Las plantas en bosques y praderas también pueden ser diezmadas por enemigos naturales, como insectos y hongos patógenos, durante las sequías".
Basado en la revisión preliminar del equipo de las muertes de plantas asociadas a la sequía en otros ecosistemas en todo el mundo, más de la mitad de todos los eventos reportados podrían haber sido exacerbados por algún tipo de enemigo natural. La importancia relativa de los enemigos naturales versus la sequía en estosSin embargo, los casos aún no están claros y requerirán más estudios.
Las sequías severas están aumentando en muchas regiones del mundo y están afectando cada vez más a una amplia gama de ecosistemas, incluidos pantanos, manglares, bosques templados y tropicales, praderas y arrecifes de coral que brindan servicios esenciales tanto para los humanos como para el medio ambiente,Dijo Silliman.
"Poder predecir cómo y cuándo estos eventos extremos afectarán los ecosistemas e identificar las prácticas de gestión que pueden ayudar a reducir los impactos, se ha convertido en una alta prioridad", dijo Silliman.
"El problema es que la mayoría de los modelos de tolerancia a las plantas que usamos actualmente para predecir estos resultados se basan en estudios de laboratorio o estudios fisiológicos de las plantas, por lo que a menudo no tienen en cuenta los efectos compuestos de estresores simultáneos como la sequía y la presión deenemigos naturales. El resultado ha sido que los ecosistemas están muriendo mucho antes de que nuestros modelos predigan que lo harán.
"Con suerte", dijo, "los resultados de este estudio nos ayudarán a desarrollar mejores modelos y prácticas de gestión".
El financiamiento para el estudio, que fue coautor de Zezheng Liu y Baoshan Cui de la Universidad Normal de Beijing, provino del Programa Nacional de Investigación Básica Clave de China. Qiang también fue parcialmente apoyado por la Fundación Edward Stolarz, y con fondos dela National Science Foundation y la Duke University.
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Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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