Con el cambio climático, las comunidades florales del Monte Rainier podrían 'reensamblarse' con nuevas relaciones de especies, interacciones
Central en el campo de la ecología es el mantra de que las especies no existen en forma aislada: se reúnen en comunidades, y dentro de estas comunidades, las especies interactúan. Los depredadores cazan presas. Los parásitos explotan a los huéspedes. Los polinizadores encuentran flores.
Sin embargo, estas interacciones se basan en algo más que la casualidad, porque las especies se adaptan de generación en generación a las señales ambientales. Pero cuando las condiciones cambian debido al cambio climático, las especies pueden cambiar notablemente en respuesta, creando comunidades "reensambladas" que pueden mostrar interacciones interrumpidas entreespecies.
Recientemente, un trío de ecologistas de la Universidad de Washington fue testigo de tal reensamblaje. Fue por accidente: estaban recopilando datos sobre las flores silvestres subalpinas que florecen cada verano en las laderas del Monte Rainier, un volcán que se extiende a 14,411 pies de altura 4,932 metros en el Cascade Range del estado de Washington. Como informan en un artículo publicado en línea el 11 de octubre en la revista ecología , un verano inusualmente cálido y seco en 2015 causó el reensamblaje entre estas comunidades de flores silvestres subalpinas.
Las condiciones en 2015 le dieron al equipo, compuesto por el estudiante de doctorado Elli Theobald, el estudiante de doctorado Ian Breckheimer y la profesora de biología Janneke Hille Ris Lambers, una vista previa de cómo podrían ser las comunidades subalpinas para fines de este siglo. Para entonces,Se espera que un cambio climático significativo altere permanentemente las señales ambientales de las que dependen las flores silvestres y haga que el reensamblaje de la comunidad sea un fenómeno más común, con consecuencias desconocidas para las interacciones de especies en esas comunidades.
"2015 fue un caso tan atípico que nos dio una idea de cómo podría ser este entorno en el Monte Rainier hacia fines de este siglo", dijo Theobald, coautor principal del artículo con Breckheimer. "Condicioneseran tan cálidos que afectaron el tiempo de floración y la duración de la floración de las especies, formando comunidades en 2015 que simplemente no existían en los otros años de nuestro estudio ".
Su estudio es uno de los pocos que demuestran evidencia de reensamblaje a nivel comunitario entre múltiples especies.
"Estas comunidades reunidas podrían cambiar potencialmente las interacciones entre las flores silvestres y otras especies en este entorno subalpino", dijo Theobald.
Durante seis veranos de 2010 a 2015, Theobald rastreó las condiciones ambientales y el comportamiento de las plantas de 48 especies en 70 parcelas de campo, cada una de un metro cuadrado, a lo largo de la ladera sur del Monte Rainier. Las parcelas variaron entre 1,490 y 1,901 metros de altura.En cada parcela, Theobald utilizó sensores para registrar la temperatura, el deshielo y el contenido de humedad del suelo.
"En estas elevaciones en el Monte Rainier, la nieve es el principal impulsor del comportamiento de las plantas, porque el ciclo anual de floración y reproducción no puede comenzar hasta que la nieve se derrita", dijo Hille Ris Lambers. "Si hay nieve en el suelo, las plantasno pueden fotosintetizar, y si no pueden fotosintetizar, no pueden crecer "
Cuando los sensores informaron que la nieve se había derretido en cada parcela, Theobald recopiló datos sobre cuándo emergerían las plantas, florecerían y comenzarían a producir frutos. Estas incluían especies familiares para los excursionistas como avalancha, lirio magenta, arándano rojo, arándano silvestre yAltramuces salvajes.
La mayoría de estas plantas son perennes, que se retiran bajo tierra cada invierno. Pero cuando la nieve se derrite, generalmente tienen una ventana de dos a cuatro meses, dependiendo de la elevación y la posición, para crecer, florecer y producir frutos y semillas parala próxima generación antes de que vuelva la nieve.
En 2015, las condiciones fueron tan cálidas que, en promedio, la nieve comenzó a derretirse en las parcelas de estudio 58 días antes que en 2010-2014. El equipo registró cambios importantes en los tiempos de floración de las especies de flores silvestres. Todas las especies:100 por ciento - floreció a principios de 2015 y el 54 por ciento de las especies también alargó la duración de la flor ese año, algunas hasta 15 días. Las especies restantes mostraron una menor duración de la flor, en un caso por casi 19 días, posiblemente debido a la aceleración del suelo.secado, actividad polinizadora alterada u otros factores.
Dado que las especies cambiaron de diferentes maneras, las condiciones en 2015 produjeron nuevos patrones de comunidades de flores silvestres reensambladas, con consecuencias ecológicas desconocidas.
"Estas son especies que siempre han coexistido en estos sitios subalpinos", dijo Theobald. "Pero en 2015, vimos especies floreciendo al mismo tiempo que normalmente florecían con semanas de diferencia".
El equipo vio los signos más dramáticos de reensamblaje entre las plantas que normalmente florecen a principios del verano. Estas plantas tienden a crecer en sitios que experimentan menos nevadas, como parcelas en elevaciones más bajas, o a lo largo de crestas y laderas en lugar de calas y valles, donde la nieve tiende a acumularse. Además, las plantas que tendieron a alargar la duración de la floración lo hicieron si experimentaron un mayor número de días cálidos y fotosintéticamente "productivos" en 2015.
El reensamblaje en la escala que los investigadores vieron en 2015, y que Mount Rainier puede ver todos los años a fines de este siglo, puede cambiar las interacciones entre especies. Por ejemplo, las plantas podrían competir por el acceso a los polinizadores, que en MountRainier incluyen abejorros, moscas y colibríes.
"Simplemente todavía no tenemos suficiente información para saber quiénes serán los 'ganadores' y los 'perdedores' del reensamblaje, o incluso cómo sería 'ganar' o 'perder' en tal escenario", dijo Theobald.
Para predecir eso, los científicos deben observar y probar cómo el reensamblaje ecológico afecta la reproducción de todas las especies en estas regiones, desde flores y polinizadores, hasta los osos que se alimentan de bayas subalpinas. Estos efectos también afectarán a las personas que visitan estos sitiose intenta preservarlos
"Todas estas interacciones entre especies, y cómo esas interacciones cambiarán debido al cambio climático, afectarán la forma en que manejamos estos sitios", dijo Hille Ris Lambers. "Después de todo, Mount Rainier es un parque nacional que está aquípara todos nosotros, así como para las especies que lo llaman hogar "
La investigación fue financiada por la National Science Foundation, la NASA, la Universidad de Washington, las Mazamas y el Alpine Club. Theobald es ahora un investigador postdoctoral en el Grupo de Investigación en Educación Biológica de la UW.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Original escrito por James Urton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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