La estructura de los ecosistemas neotropicales amenazada por el cambio climático

Los escenarios de cambio climático predicen que se alterarán dramáticamente los regímenes de precipitaciones a nivel global, causando eventos hidrológicos extremos, como inundaciones y sequías, que producirían cambios generalizados en la mayoría de los ecosistemas, pero especialmente en los de agua dulce.

Para probar la generalidad de las respuestas de los ecosistemas al cambio climático, teniendo en cuenta las interacciones entre el cambio climático global y los contextos ambientales y biológicos regionales, es necesario realizar estudios experimentales in situ, de manera coordinada y estandarizada en numerosos sitios distribuidos a lo largo de gradientes biogeográficos.

Por ello, una red internacional de investigadores (Foto 1) provenientes de diversas universidades (*) realizó un experimento llevado a cabo simultáneamente en siete sitios distribuidos desde Costa Rica a Argentina, que permitió analizar la generalidad de las respuestas de las redes tróficas presentes en bromelias tanques a las modificaciones de los regímenes de precipitación y los ciclos hidrológicos resultantes.

Las bromelias tanque son un sistema modelo, ideal para estudiar las respuestas de los ecosistemas de agua dulce al cambio ambiental. Estas plantas neotropicales tienen hojas dispuestas en forma de roseta, que pueden contener desde unos pocos mililitros hasta unos pocos litros de agua de lluvia. De este modo, forman microcosmos naturales que albergan una red trófica compuesta por microorganismos (bacterias, hongos, algas, protozoos) y macroorganismos detritívoros y predadores (insectos, crustáceos, moluscos). Las bromelias son comunes en los bosques neotropicales, cubriendo así un amplio gradiente de condiciones ecológicas locales entre Florida y Argentina.

Cada bromelia fue cubierta con un deflector de lluvia y durante dos meses recibió un determinado régimen de lluvia simulando, para cada sitio, cambios en la frecuencia de eventos de lluvia (-50% a + 200%) y en la cantidad de lluvia recibida (-90% a + 300%) respecto a los estándares locales. Al final del experimento, se cuantificó la biomasa de los invertebrados y diversos aspectos del funcionamiento hidrológico del sistema. Se evaluó la hipótesis de que las modificaciones hidrológicas inducidas por la manipulación de la precipitación alteran la forma de las pirámides tróficas, es decir, la distribución de biomasa y el flujo de masa y energía entre los diferentes niveles tróficos del sistema (Fotos 2 y 3).

Foto 2: Deflectores sobre plantas de Aechmea distichantha (a) en el sotobosque del quebrachal de Schinopsis balansae (b) en el norte de la provincia de Santa Fe, Argentina en 2013.

Foto 3: Ignacio Barberis y Rodrigo Freire trabajando en el campo en el experimento en Argentina (2013).

Los eventos extremos de precipitación y la dinámica hidrológica resultante influyeron sobre los niveles tróficos de diferentes maneras. La biomasa de detritívoros fue mayor en condiciones hidrológicas estables. La biomasa de predadores tope disminuyó con el aumento de la frecuencia de precipitación en todos los sitios, a pesar de las diferencias naturales en la identidad de las especies y la biomasa inicial. Los meso-predadores no fueron afectados por la manipulación de la precipitación. Como resultado, las pirámides de biomasa se invirtieron en los escenarios en los que los eventos de precipitación fueron menos frecuentes (Figura 1). Estos resultados, publicados en la revista Nature Communications, sugieren una intensificación de las interacciones tróficas y una mayor inestabilidad del ecosistema. En un futuro cercano, por lo tanto, se deben esperar fuertes cambios en la estructura y la dinámica de las redes tróficas en respuesta a los cambios en los regímenes de precipitaciones.

Referencia de publicación

G.Q. Romero, N.A.C. Marino, A.A.M. MacDonald, R. Céréghino, M.K. Trzcinski, D. Acosta Mercado, C. Leroy, B. Corbara, V.J. Farjalla, I.M. Barberis, O. Dézerald, E. Hammill, T.B. Atwood, G.C.O. Piccoli, F. Ospina Bautista, J.F. Carrias, J.S. Leal, G. Montero, P.A.P. Antiqueira, R. Freire, E. Realpe, S.L. Amundrud, P.M. de Omena, A.B.A. Campos, P. Kratina, E.J. O’Gorman, D.S. Srivastava. (2020). Extreme rainfall events alter the trophic structure in bromeliad tanks across the Neotropics. Nature Communications 11: 3215 DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-17036-4

(*) Este estudio es fruto de la colaboración entre investigadores de Argentina (Universidad Nacional de Rosario, CONICET), Brasil (University of Campinas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, University of São Paulo State), Canadá (University of British Columbia), Francia (Centre for the Synthesis and Analysis of Biodiversity, Université de Toulouse, Université Montpellier, Université de Guyane, Université des Antilles, Université Clermont-Auvergne, Agrocampus Ouest), Puerto Rico (University of Puerto Rico), Estados Unidos (Utah State University), Colombia (Universidad de los Andes, Universidad de Caldas) y Reino Unido (Queen Mary University of London, University of Essex).

Contacto

Ignacio Martín Barberis. ignaciobarberis@yahoo.com

Guillermo Montero. gmontero@unr.edu.ar

Rodrigo Freire. rodrigo.freire@unr.edu.ar

Facultad de Ciencias Agrarias, Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario, IICAR-CONICET-UNR, Universidad Nacional de Rosario, S2125ZAA, Zavalla, Argentina.

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