Investigadores publican un estudio experimental sobre cambio climático y coexistencia de especies

Diagrama resumen donde se representa el papel de determinados rasgos clave como promotores de la coexistencia de especies bajo diferentes condiciones climáticas. (DharmaBeren Studio)

Un grupo de cuatro investigadores del IRNAS (CSIC), entre los que se encuentra el investigador del Área de Ecología de la Universidad de Jaén Luis Matías Resina, han llevado a cabo un estudio experimental sobre competencia de plantas para ayudar a comprender los mecanismos que mantienen la diversidad de especies en los ecosistemas y cómo el cambio climático puede alterar ésta diversidad. 

En concreto, han empleado técnicas analíticas complejas relacionadas con la teoría moderna de coexistencia de especies con el fin de mejorar el entendimiento sobre los mecanismos funcionales que dirigen el proceso de ensamblaje de especies bajo diferentes escenarios climáticos. Para ello, han realizado un experimento de campo con 10 especies anuales de plantas y han cuantificado una serie de rasgos funcionales relacionados con su fisiología, morfología, fenología y capacidad reproductiva, bajo dos tratamientos diferentes de disponibilidad hídrica.

En estudios previos, los investigadores demostraron que la sequía induce claras diferencias en la jerarquía competitiva entre especies (diferencias de fitness) y modifica sus capacidades específicas de explotar distintos nichos (diferencias de nichos). En el presente estudio, liderado por el investigador Ignacio Pérez-Ramos, han encontrado que tanto las diferencias de fitness como las de nicho son principalmente atribuidas a la posesión de determinados rasgos relacionados con la eficiencia en el uso de recursos (agua y luz fundamentalmente), así como a la capacidad diferencial de plasticidad fenotípica que muestran las distintas especies. De manera interesante, el papel que jugaron dichos rasgos (mayoritariamente fisiológicos) sobre los patrones de coexistencia de especies varió fuertemente en función de las condiciones climáticas. Bajo condiciones de mayor disponibilidad hídrica, la superioridad competitiva estuvo correlacionada positivamente con la capacidad de la planta de maximizar su crecimiento (i.e. valores más altos de fotosíntesis máxima y conductancia estomática). Sin embargo, esta estrategia “derrochadora” típica de especies más adquisitivas se vio desfavorecida bajo condiciones de mayor aridez, siendo mucho más importante en este escenario contar con una mayor eficiencia en el uso del agua.

Nuestros resultados sugieren que las condiciones de mayor aridez pronosticadas por los modelos de cambio climático reducirán la diversidad de especies y favorecerán la dominancia de plantas de bajo crecimiento, con hojas más esclerófilas (para reducir pérdidas por transpiración), semillas más grandes y un uso más eficiente del agua (Fig. 1). Por el contrario, las especies de rápido crecimiento con rasgos asociados a una estrategia más adquisitiva serán excluidas de la comunidad bajo condiciones de mayor aridez a menos que exhiban un alto grado de plasticidad fenotípica que les permita mantener una alta capacidad competitiva y reducir el solapamiento de sus nichos con los de otras especies vecinas (Fig. 1).

El estudio fue publicado el pasado día 11 de junio en la revista Nature Communications y puede consultarse en el siguiente enlace: https://www.nature.com/articles/s41467-019-10453-0

Imagen: Diagrama resumen donde se representa el papel de determinados rasgos clave como promotores de la coexistencia de especies bajo diferentes condiciones climáticas. Se representan atributos funcionales asociados a diferentes dimensiones ecológicas de la planta (capacidad fotosintética, eficiencia en el uso del agua, morfología foliar y morfología radicular; panel A). Si se asume una comunidad simple de plantas compuesta por tres especies con atributos funcionales contrastados (panel B), el resultado de las interacciones competitivas entre las mismas podría cambiar drásticamente en función del escenario abiótico (paneles C y D). Ilustración creada por “DharmaBeren Studio” (www.dharmaberen.com).

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Fuente: CSIC