La diversidad de la vegetación global se puede describir basándose tan
sólo en unos pocos rasgos de cada especie. Esto es lo que revela un
estudio internacional en el que participa el Consejo Superior de
Investigaciones Científicas (CSIC) y que está liderado por la
Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) y el Centro Alemán para
la Investigación de Biodiversidad Integrativa (iDiv) Halle-Jena-Leipzig.
El trabajo, que se publica en la revista Nature Ecology & Evolution,
presenta la primera base de datos mundial de vegetación, que contiene
más de 1,1 millones de listas completas de especies de plantas
muestreadas de todos los ecosistemas de la Tierra. sPlot, que es como se
llama esta base de datos, podría ayudar a predecir mejor las
consecuencias del cambio climático global.
Cerca de un centenar de universidades y centros de investigación han
participado en este estudio, entre ellos están la Unidad Mixta de
Investigación en Biodiversidad (mixta entre el CSIC, la Universidad de
Oviedo y el Principado de Asturias), el Centro de Investigación
Ecológica y Aplicaciones Forestales y las universidades de Barcelona,
del País Vasco, de Oviedo y la Rey Juan Carlos. Dos de los expertos de
este equipo internacional son Josep Peñuelas, investigador del CSIC y
del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales, y Aaron
Pérez Haase, científicos de la Universidad de Barcelona vinculado al
Centro de Estudios Avanzados de Blanes del CSIC.
“Todas las plantas enfrentan los mismos desafíos, ya sean pequeñas
hierbas, arbustos o árboles”, explica Helge Bruelheide, profesor de la
Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg y codirector del iDiv, quien
ha liderado el estudio. “Por ejemplo, tienen que encontrar una forma
eficiente de realizar la fotosíntesis para obtener la energía que
necesitan. Al mismo tiempo, compiten con las plantas vecinas por los
recursos limitados en el suelo, como el agua y los nutrientes”.
390.000 especies de plantas conocidas
Actualmente, alrededor de 390.000 especies de plantas son conocidas por
la ciencia. A lo largo del tiempo, cada especie ha desarrollado rasgos
muy diferentes para adaptarse a los factores de su entorno. Estos rasgos
incluyen el tamaño de la planta, el espesor y los componentes químicos
de sus hojas. Dichas propiedades también se conocen como rasgos
funcionales de la planta. “Estos rasgos influyen directamente en la
función de la planta en el ecosistema, como la cantidad de biomasa que
produce o la cantidad de dióxido de carbono que absorbe del aire", dice
Bruelheide.
Hasta ahora, los científicos habían investigado las diferentes
combinaciones de estos rasgos funcionales desde la perspectiva de
especies individuales. “Pero, en realidad, las especies de plantas rara
vez se presentan solas; las plantas viven en comunidades”, apunta
Bruelheide. Así que se necesitan bases de datos de vegetación que
contengan información sobre todas las plantas que crecen en un lugar
específico.
La base de datos de referencia de vegetación alemana es un ejemplo. Está
administrada desde la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg y
contiene información sobre aproximadamente 200.000 parcelas de
vegetación, de estudios publicados y no publicados. Existen otras bases
de datos similares, o están siendo compiladas, en otros países.
Hasta ahora no ha habido una base de datos unificada para compilar y
armonizar ese conjunto de diferentes bases de datos. Por eso se lanzó la
iniciativa sPlot para la Investigación de Biodiversidad Integrativa
(iDiv), con el fin de desarrollar y configurar la primera base de datos
de vegetación global, unificando y fusionando los conjuntos de datos
existentes.
sPlot contiene actualmente más de 1,1 millones de listas de vegetación
de todos los continentes, recopiladas en las últimas décadas por cientos
de investigadores de todo el mundo. “Cada punto de nuestra base de datos
es un lugar real con coordenadas precisas e información sobre todas las
especies de plantas que coexisten allí”, explica Bruelheide.
El grupo de investigación combinó este conjunto de datos masivos con la
base de datos más grande del mundo para rasgos de plantas, llamada TRY,
que también es una plataforma de base de datos iDiv. “Nos ha permitido
responder a preguntas que nadie ha podido abordar antes”, continúa
Bruelheide.
Factores externos que influyen en los rasgos funcionales
La investigación ha demostrado, por ejemplo, hasta qué punto los
factores globales influyen en los rasgos funcionales de las comunidades
de plantas. Han descubierto que, contrariamente a la opinión actual, la
temperatura y la precipitación juegan un papel relativamente limitado.
“Sorprendentemente, estos dos factores no son tan importantes. Nuestro
análisis demuestra, por ejemplo, que las comunidades de plantas no se
caracterizan por tener hojas más delgadas a medida que aumenta la
temperatura, desde el Ártico hasta la selva tropical”, señala
Bruelheide.
En cambio, los investigadores “encontraron un vínculo estrecho entre las
variables climáticas y el suministro de fósforo en las hojas, reflejado
en la proporción entre el contenido de nitrógeno y fósforo en la hoja,
que es un indicador del estado nutricional de las plantas", explica
Josep Peñuelas, uno de los coautores del estudio. El uso local de la
tierra y la interacción de diferentes plantas en un lugar específico
tienen un impacto mucho mayor en los rasgos funcionales de las
comunidades vegetales.
Según Peñuelas, estos hallazgos muestran que los cálculos futuros de la
producción de plantas en España no pueden determinarse únicamente sobre
la base de modelos simplistas de temperatura-precipitación.
Al estar disponible para los científicos que lo pidan, la base de datos
"sPlot" es una oportunidad sin precedentes para abordar numerosas
cuestiones de biodiversidad a escala global, incluyendo los temas
relacionados con la distribución de especies de plantas no nativas, y
las similitudes y diferencias de las comunidades de plantas en las
regiones del mundo.
Fuente: CSIC 20/11/2018
Helge Bruelheide et al. Global trait–environment relationships of plant
communities.
Nature Ecology & Evolution. DOI: 10.1038/s41559-018-0699-8
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