El agua es el factor limitante para los árboles altos

Fuente: "Proceedings" de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.

Investigador escalando un abeto de Douglas
El 'abeto' de Douglas más alto mide 100 metros.
Los 'abetos' de Douglas, una de las especies de árboles más altos, es poco probable que sobrepase los 138 metros de altura, sugiere un estudio.
Un equipo de investigadores norteamericanos encontró que había un límite en que tan alto los árboles gigantescos eran capaces de hacer subir el agua por sus troncos para abastecer las ramas superiores.
A medida que los 'abetos' alcanzaban su límite físico, el follaje superior experimentaba un "estrés de sequía", luchaban por conseguir suficiente agua y morían, dijeron los investigadores.
"Los árboles están moviendo el agua como un simple resultado de física", explicó la co-autora Barb Lachenbruch, profesora de ciencias de la madera en la Universidad Estatal de Oregon. "La madera tiene que diseñarse para que sea segura en la cima de los árboles, lo que significa evitar que burbujas de aire entren en las columnas que transportan el agua".
Los árboles altos se enfrentan a un mayor riesgo de que las burbujas de aire obstruyan el suministro de agua, conocido como "embolismo del xilema", debido a que la tensión en las columnas aumenta con la altura como resultado de fuerzas en conflicto tales como la gravedad.
"Si tuviera una paja o popote de tres metros de lago y absorbiera agua antes de pegalar a su lengua, la lengua sería halada hacia la paja debido únicamente al peso del agua en la paja", dijo Lachenbruch. "Si hace eso con una columna de agua de 100 metros, sería halada increiblemente fuerte; esa es la fuerza dentro de las paredes celulares de los árboles, y por eso es que las burbujas de aire pueden entrar."
Agregó: "La madera tiene que ser diseñada para que sea realmente segura para asegurarse que no entren las burbujas de aire. Pero esto también afecta el desarrollo del follaje".
Válvulas que no dejan pasar el agua
El equipo muestreó 16 'abetos' Douglas (Pseudotsuga menzieii) en cinco sitios diferentes, a alturas que iban de seis metros a 85.5 m (20-280 ft).
Encontaron que la estructura celular de la madera cambiaba a medida que aumentaba la altura para así evitar que entraran burbujas de aire en la madera.
Hombre caminando a través de una secuoya (Foto: BBC)
Las secuoyas costeras pueden alcanzar alturas por encima de 110 m.
"A medida que aumenta la altura del árbol", escribieron, "las modificaciones estructurales necesarias para satisfacer los requerimientos de seguridad eventualmente reducirán el transporte de agua a virtualmente cero".
La madera de los 'abetos' está formada principalmente por unas células muertas llamadas "traqueidas", que tienen agujeros en sus lados que actúan como válvulas, permitiendo que el agua pase de una célula a la siguiente.
El equipo encontró que los agujeros de las células se hacían cada vez menores en relación a un aumento en altura, resultando en que menos agua era transportada a los extremos superiores del tronco y las ramas.
El punto donde el suministro de agua se vuelve no existente determina la altura máxima del árbol, agregaron los investigadores.
Lachenbruch dijo que el equipo calculó este punto como de 138 m, pero añadió que podría estar entre 131 y 145 cuando se tiene en cuenta un márgen de error. "Creo que es realmente notable que las células de la madera, las cuales son más o menos del tamaño de una pestaña pero un poco más gruesas, con agujeros en los lados, nos puedan decir algo sobre que tan alto puede llegar a ser un árbol".
El 'abeto' de Douglas vivo más alto que se encuentra en la actualidad, con una altura de 100 m, se encuentra en el condado Coos, Oregon.
Sin embargo, el árbol viviente más alto es un secuoya costera (Sequoia sempervirens), que tiene más de 112 m de altura.
La profesora Lachenbruch dijo que su modelo solamente se aplica a 'abetos' de Douglas pero agregó que es posible que el mismo mecanismo podría determinar la altura máxima de otras especies altas, tales como las secuoyas.

Los bosques primitivos domaron los ríos salvajes

Fuente: Matices de Verde: Los Bosques del Mundo


Bosque del carbonífero
El Período Carbonífero fue testigo del florecimiento de
una compleja y variada vida vegetal.
La evolución y dispersión de árboles estabilizaron las riberas de los ríos y cambiaron para siempre los paisajes alrededor del mundo, dijeron geólogos.
Antes de que ocurrieran esos cambios, los anchos, superficiales y entrelazados canales de los ríos podían diseminar y migrar indefinidamente de lado a lado.
Cuando empezaron a aparecer hace unos 330 millones de años plantas como árboles con raíces profundas llegaron fue cuando finalmente vinieron a controlarse las riberas de los ríos, dice los investigadores.
Sus evaluaciones están publicadas en la revista Nature Geoscience.
Cuando ocurrió el cambio, los ríos se volvieron de un solo canal, y más profundo, que fluía lentamente formando meandros a través de la planicie de inundación y que solamente de manera ocasional se desbordaba y excavaba nuevos canales.
El paisaje no ha vuelto a ser lo que era - grandes canales de ríos que forman meandros han dominado las tierras bajas desde entonces.
Estas planicies de inundación estabilizadas, con canales fijos, son bien humedecidas y pueden desarrollar suelos profundos y orgánicos, que soportan ricos y boscosos ecosistemas.
Este nuevo paradigma para la evolución del paisaje y de los ecosistemas nace de trabajos de campo y un análisis de 330 estudios publicados de canales de ríos preservados en los estratos rocosos y expuestos en las caras de barrancos.
Neil Davies y Martin Gibling, de la Universidad Dalhousie, Halifax, Nueva Escosia, Canadá, describen la apariencia de un patrón distintivo de los depósitos fluviales en rocas sedimentarias del Período Carbonífero que persiste en caa período geológico subsiguiente.
En algunos lugares, el equipo observó los troncos fosilizados y grupos de leños que se había conservado en los sedimentos de los canales, prueba de había árboles creciendo a lo largo de las riberas.
"La profundidad y diversidad de las raíces aumentaba dramáticamente", escribieron los autores. "Esto habría fomentado grandemente la estabilidad de toda la planicie de inundación".
El Período Carbonífero fue testigo del florecimiento de una compleja y variada vida vegetal en el planeta. En este período, se formaron espesos depósitos de carbón cuando morían las plantas y quedaban enterradas en las planicies pantanosas. Estos depósitos son la base de nuestra actual economía con base en el carbón.
Las llanuras de inundación también produjeron los terrenos agrícolas más fértiles del planeta. Ellos permitieron que la civilización humana se desarrollara, con poblaciones asentadas y agricultura, y son ahora el hogar de algunas de las ciudades mayores y más densamente pobladas.
Un árbol fosilizado caído expuesto en sedimentos de un río del Carbonífero (N. Davies)
Los troncos fosilizados de árboles se han conservado en sedimientos de ríos del Carbonífero.

Árboles 'aumentan la producción de los cultivos y la seguridad alimentaria en África'

Fuente: Revista International Journal of Agricultural Sustainability.

Siembra mixta de árboles y cultivo (Foto: World Agroforestry Centre)
Las raíces fijadoras de nitrógeno de ciertos árboles suministran valiosos nutrientes a terrenos cultivables de agricultores de pocos recursos.
Una evaluación ha demostrado que sembrar árboles para mejorar la calidad del suelo puede aumentar las producciones de los cultivos para agricultores en África.
Los 'sistemas de árboles fertilisantes' ('Fertiliser tree systems' - FTS) también pueden ayudar a aumentar la seguridad alimentaria y jugar un papel en 'impermeabilizar al clima' los terrenos cultivables de la región, añade el artículo.
Investigadores del Centro Mundial de Agroforestería dicen que la pobre fertilidad del suelo es uno de los principales obstáculos para mejorar la producción de alientos en África.
"En general, se está de acuerdo de que en África el pobre manejo del suelo - junto con el pobre manejo del agua - está afectando grandemente las producciones", explicó el co-autor Frank Place, jefe del equipo de Evaluación de Impactos del centro.
Dijo que a pesar de han estado en el mercado fertilizantes químicos por más de medio siglo, los agricultores se resisten o no pueden comprarlos.
"Por lo tanto, han habido varios intentos de aportar otros tipos de nutrientes desde otros sistemas - tales como de la ganadería y de plantas", agregó. "Hemos estado trabajando bastante en lo que se refiere de manera amplia como 'sistemas de árboles fertilisantes'".
Aunque se sabe desde siglos que ciertas plantas, tales como las leguminosas, "fijan" nitrógeno en el suelo y aumentan las producciones de los cultivos alimenticios, el Dr. Place dijo que los investigadores del centro han estado desarrollando un enfoque de gestión más activo tal como el FTS.
"En algunas fincas, por ejemplo en Zambia, donde las fincas son mayores, es posible descansar los terrenos de cultivo y dejarlos en barbecho", observó. "Pero en lugares como en gran parte de Malawi, donde las densidades poblacionales son mayores, ellos no pueden permitirse dejar en barbecho sus terrenos; así que desarrollamos sistemas alternativos de gestión donde ellos pueden intercalar los árboles con el [maíz]".
Aunque la técnica no es nueva, el Dr. Place dijo que algunas de las especies fijadoras de nitrógeno que eran usadas por los agricultores probablemente no eran las más efectivas.
Por ejemplo, los agricultores en África Oriental han estado usando el guandul o gandul (Cajanus cajan).
"Una gran cantidad del nitrógeno estaba almacenándose en las semillas; así que tuvimos que buscar otros árboles que pusieran un mayor volumen en el suelo, como el Gliricidia sepium (también conocido como 'madre de cacao'", dijo: "Algo realmente bueno sobre el G. sepium es que hemos estado podando algunos de esos árboles por más de 20 años y todavía continúan rebrotando vigorosamente".
¿Qué es fijación de nitrógeno?
Gliricidia sepium (Foto: World Agroforestry Centre)
  • La atmósfera tiene alrededor de 80% de nitrógeno, pero las plantas no lo pueden usar en esta forma
  • Ciertas plantas, como las leguminosas, tienen bacterias que crecen en sus raicillas que lo convierte en una forma que las plantas pueden usarlo
  • Esta forma de nitrógeno es conocida como "abono verde" y es un nutriente que ayuda a las plantas, como los cultivos, a crecer
Fuente: World Agroforestry Centre
Sin embargo, reconoció que hay varios retos que tienen que resolverse para poder maximizar las producciones.
Por ejemplo, algunos sugerían la siembra de líneas de árboles entre líneas de cultivos pero daban resultados mixtos.
"Nos dimos cuenta que habían unos cuantos problemas de gestión con esa clase de sistema - lo que usualmente sucedía era que había demasiado competencia entre los cultivos y los árboles", explicó el Dr. Place. "Desarrollamos un nuevo sistema de gestión donde los árboles eran cortados muy cerca del suelo en el momento que se siembra el cultivo así que entonces no había competencia por la luz".
Agregó: "Los árboles entra en un estado latente cuando uno los corta de esta manera, así que el sistema radicular no compite directamente por los nutrientes por lo que el maíz puede establecerse. Los árboles realmente solo empiezan a salir de la fase latente cuando ya el maíz es alto".
Otro reto era suministrar suficientes semillas para tener una siembra en gran escala. Dijo que equilibrar el suministro de semillas de alta calidad con un importante involucramiento local era otro obstáculo que había que resolver.
Pero las recompensas en producciones mejoradas fueron notables, agregó. "Algunos estudios han demostrado que con TFS a través de África, las producciones se estaban duplicando o más en dos tercios de los casos".
Donde los sistemas no estaban dando tales buenos resultados, el Dr. Place dijo que los científicos estaban buscando refinar las actuales prácticas y modificarlas para adaptarse a las condiciones locales.
'Impermeabilización al clima'
Al mismo tiempo que ayuda a mejorar las producciones, el uso de árboles en la agricultura tiene otros beneficios - como por ejemplo ayudar a "impermeabilizar al clima" los terrenos agrícolas.
Un ejemplo, dijo el Dr. Place, fue el uso de Faidherbia albida en los paisajes cultivables de África Occidental.
"Tiene una raíz pivotante que penetra profundamente, y puede asegurar un buen suministro de agua incluso en años secos", explicó. "Hablando en términos generales, las raíces de los árboles van mucho más profundo que las raíces de los cultivos, así que se reciclan nutrientes y agua desde los rincones más profundos".
"También hay estudios que muestran que estas raíces conducen y traen agua a los sistemas radiculares superficiales (como los de los cultivos)", agregó.
El editor en jefe de la revista International Journal of Agricultural Sustainability, profesor Jules Pretty de la Universidad Essex en el Reino Unido, dijo que el estudio ilustraba que había un creciente movimiento de innovaciones agrícolas a través de África que estaban aumentando las producciones al tiempo que mejoraban el ambiente.
"Los árboles y arbustos en los sistemas agrícolas parecen romper algunas de las reglas de la agricultura - en este caso, los agricultores estaban usando arbustos para crear un patrón diverso de rotación en lugar de maíz año tras año", dijo. "Los árboles fijan el nitrógeno y mejoran el suelo; las hojas pueden alimentar al ganado; los cultivos entonces se benefician grandemente en años subsiguientes".

Los bosques del futuro podrían absorber más CO2

Fuente: revista Ecology Letters.

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Arce plateado (David Nunuk/Science Photo Library)
Los arces plateados y otras especies absorbieron CO2 durante más tiempo de lo esperado.
Los bosques en América del Norte podrían absorber en el futuro más dióxido de carbono (CO2) de lo que se pensaba, contribuyendo a reducir el impacto del cambio climático, según un estudio en Estados Unidos.
El papel que los árboles pueden jugar en el futuro en relación al calentamiento global es intensamente debatido por los científicos. Se cree generalmente que el CO2, el principal gas de efecto invernadero, interviene en un proceso que se conoce como el efecto fertilización.
Sin embargo, algunos expertos advierten que este crecimiento y mayor capacidad de los bosques de absorber CO2 no debe exagerarse.
"El efecto fertilizador del CO2 es real, es lo que aprovechan por ejemplo los invernaderos de tomates. Pero lo controvertido es la magnitud de este efecto y el realismo de experimentos que incrementan artificialmente en forma rápida las concentraciones a niveles muy altos, cuando en la atmósfera los incrementos son graduales", dijo Marko Scholze, del Departamento de Ciencias de la Tierra en la Universidad de Bristol, en Inglaterra.
"Por otra parte, hay otros factores limitantes del crecimiento de las plantas, como el nitrógeno". Scholze señala también que no se sabe si el efecto fertilizador podría llegar a saturarse perdiendo efectividad.
El nuevo estudio indica según sus autores que el efecto fertilizador sería más potente y duradero de lo que se pensaba.
Bosque experimental
Científicos de la Universidad de Michigan crearon un bosque experimental de poco más de 15 hectáreas en el noreste de Wisconsin, en el que simularon las condiciones atmosféricas que se estima existirán en la segunda mitad de este siglo.
Bosque experimental en Wisconsin (David Karnosky, Michigan Technological University)
Vista aérea del bosque experimental que fue sometido a altos niveles de CO2 durante 12 años.
Los investigadores bombearon continuamente CO2 en las copas de álamos, abedules papiríferos y arces plateados durante un período de 12 años, entre 1997 y 2008.
"Algunas de las suposiciones actuales sobre la respuesta de ecosistemas a mayores cantidades de de CO2 atmosférico deberán ser revisadas luego de nuestro estudio", aseguró Donald Zak, profesor de la Escuela de Recursos Naturales y Medio Ambiente de la Universidad de Michigan y autor principal del estudio.
Algunos de los árboles también fueron sometidos a niveles elevados de ozono, el principal ingrediente del smog, para simular el aire más contaminado del futuro.
El estudio produjo resultados inesperados, según los científicos.
Los árboles continuaron creciendo a un ritmo acelerado durante 12 años. En los últimos tres años del experimento, los árboles crecieron 26% más que otros expuestos a niveles normales de CO2.
Parecería que el dióxido de carbono extra permitió a los árboles desarrollar más raíces pequeñas, lo que a su vez aumentó su eficiencia en la búsqueda y absorción de nitrógeno en el suelo, señaló Zak.
Al mismo tiempo, la mayor cantidad de hojas caídas y en descomposición aumentó el ritmo al que los microorganismos devolvían nitrógeno al suelo.
"Expuestos a mayores niveles de CO2, los árboles fueron más eficientes en la obtención de nitrógeno del suelo, que a su vez era más abundante y disponible", señaló Zak.
Pero el crecimiento de los árboles no es ilimitado. Zak enfatizó que eventualmente el efecto fertilizador del CO2 en los bosques se detendrá, cuando las raíces de los árboles hayan explotado al máximo el nitrógeno disponible en el suelo. Nadie sabe cuánto en cuanto tiempo se llegará a esa barrera, afirma el investigador.
"Ganar tiempo"
La parte del experimento relacionada con niveles de ozono tambien tuvo resultados sorprendentes.
El ozono a nivel de la superficie tiene un efecto dañino en los tejidos de las plantas e interfiere con la fotosíntesis, por lo que se asumía hasta ahora que el aumento en los niveles de ozono en el futuro limitarían parcialmente el crecimiento de los árboles, disminuyendo el efecto fertilizador.
En los primeros años del experimento eso es exactamente lo que sucedió. Los árboles expuestos a mayors niveles de ozono no crecieron tanto como los otros, pero hacia el final del período de 12 años la productividad del bosque en su conjunto no se vio afectada.
"Lo que sucedió fue que especies más tolerantes al ozono crecieron más y compensaron el impacto negativo en otras especies", aseguró Zak.
De acuerdo al investigador, "el punto importante para recorder aquí es que la diversidad biológica, por ejemplo, la diversidad genética, es un componente importante de la respuesta de un ecosistema al cambio climático".
Para Scholze, el efecto fertilizador implica para el cambio climático la posibilidad de "ganar tiempo". "El crecimiento adicional de las plantas eventualmente acabará en un proceso de descomposición y el CO2 será liberado nuevamente a la atmósfera".
"Este efecto no funcionará como un medio de secuestro de CO2 a largo plazo en una escala de 50 a 100 años".

La palma aceitera es un "agente de deforestación en Perú"

Fuente: Matices de Verde: Los Bosques del Mundo



Plantaciones de palma aceitera en Perú (Foto: Víctor Gutiérrez)
A partir del cultivo se elabora aceite para alimentación y biocombustibles.
La expansión de cultivos de alto rendimiento de palma aceitera en Perú está contribuyendo a la deforestación y este fenómeno "se ha incrementado sustancialmente en los últimos años", de acuerdo a un estudio de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos.
En el pasado se ha argumentado que las plantaciones de alto rendimiento, a diferencia de las tradicionales, tienen la ventaja de causar menos pérdida de bosque, pero el estudio cuestiona esta aseveración.
"Nuestros resultados indican que un 72% de la expansión total de cultivos de palma de alto rendimiento en la última década ha ocurrido en áreas de bosque", dijo uno de los autores del estudio, Víctor Gutiérrez, investigador del Departamento de Ecología, Evolución y Biología Ambiental de la Universidad de Columbia. A partir de estas plantaciones se produce aceite de palma para alimentación y en menor medida biocombustibles.
"El 92% de dicha deforestación ha ocurrido en los últimos cinco años. En el área de Pucallpa, encontramos que el 75% de las plantaciones de alto rendimiento se han expandido hacia bosques, mientras que en plantaciones de bajo rendimiento el porcentaje es 30%".
Pérdida de bosques maduros
Estudios previos han indicado que el aumento de los rendimientos en cultivos agrícolas puede reducir la necesidad de desforestar porque éstos cultivos requieren un área menor para producir una cierta cantidad de alimentos en comparación con cultivos menos productivos.
Desforestación en la Amazonia peruana (Foto: Víctor Gutiérrez)
El estudio señala que la mayoría de las plantaciones de alto rendimiento se están expandiendo en zonas de bosques maduros.
"En nuestro estudio evaluamos la contribución de plantaciones industriales de alto rendimiento a la deforestación en la totalidad de la Amazonia peruana y luego comparamos su contribución con plantaciones de menor rendimiento, pertenecientes a pequeños propietarios en un área cerca de la ciudad de Pucallpa, donde la palma se ha venido expandiendo rápidamente en los últimos años", dijo el investigador.
El estudio señala que la mayoría de las plantaciones de alto rendimiento se están expandiendo en bosques maduros con diferentes niveles de degradación previa a la conversión.
Los científicos de la Universidad de Columbia agregan que los bosques maduros almacenan mayores niveles de carbono y albergan mayores niveles de biodiversidad que plantaciones de palma, por lo que la expansión a áreas de bosque, aún si éste está degradado, genera un impacto negativo en el ambiente.
Para Gutiérrez, el estudio demuestra "que la expansión agrícola de alto rendimiento es una estrategia insuficiente para reducir la presión sobre los bosques".
"Sólo puede ser efectiva para lograr la conservación de bosques si se articula con incentivos para expandir cultivos en áreas previamente deforestadas o para incrementar la productividad en áreas que ya están siendo cultivadas en la actualidad".
Mapa de zonas desforestadas
La expansión de los cultivos de alto rendimiento se debe en parte a que "el gobierno ha implementado incentivos para la expansión de palma en la Amazonia, tales como la reducción de impuestos para la producción agrícola en esa zona y el mandato de que el diesel usado para combustibles contenga un mínimo de 5% de biodiesel", dijo Gutiérrez.
Plantación de palma aceitera
Optar por cultivos de alto rendimiento es una estrategia insuficiente para reducir la presión sobre bosques, según el estudio.
"Sin duda el tema preocupa de gran manera al Ministerio del Ambiente, en primer lugar porque el cambio de uso de tierras de capacidad de uso mayor forestal o de tierras de protección está expresamente prohibido en la Ley Forestal y de Fauna Silvestre (Ley 29763)", dijo Gabriel Quijandría, viceministro de Desarrollo Estratégico de Recursos Naturales de Ministerio del Ambiente de Perú, MINAM.
"En segundo lugar, desde su establecimiento en el año 2008 el MINAM impulsa, a nivel del gobierno, tres principios respecto del cultivo de biocombustibles y/u otros cultivos de uso industrial: i) no afectación negativa al bosque primario, ii) no afectación negativa a la disponibilidad de agua en las cuencas y iii) no competencia con cultivos alimenticios, principios que habrían sido vulnerados en el caso que analiza el estudio de la Universidad de Columbia".
"A la situación descrita en el estudio se deben añadir las gestiones que varias empresas promotoras del cultivo de palma aceitera están promoviendo para que ésta sea reconocida como actividad de reforestación", agregó Quijandría.
"A la fecha existen pedidos que cubren alrededor de 26,000 hectáreas. Al respecto, el Ministerio del Ambiente considera que las actividades de plantación de palma aceitera y/u otros cultivos como Jatropha no constituye actividad de reforestación".
Quijandría señaló que para promover el cultivo de palma aceitera y otros cultivos oleaginosos y biocombustibles en zonas adecuadas, el MINAM "con apoyo del Banco Interamericano de Desarrollo, BID, está dando inicio a un proyecto de asistencia técnica que tiene como objetivos generar un mapa de zonas deforestadas con potencial para cultivo de biocombustibles en las regiones de Loreto, San Martín y Ucayali".
También se buscará identificar proyectos ya en marcha para aplicar la llamada Tarjeta de Evaluación de Sostenibilidad de Biocombustibles desarrollada por el BID.
El estudio fue publicado en la revista Environmental Research Letters. Será presentado en junio en el encuentro de la Asociación de Biología Tropical y Conservación de Estados Unidos, ATBC por sus siglas en inglés.

El cambio climático empuja las plantas alpinas de Europa hacia la extinción

Fuente: Matices de Verde: Los Bosques del Mundo


A medida que el clima se hace más caliente, las especies de plantas que prefieren un ambiente más frío están desapareciendo de las sierras del sur de Europa. Dado que muchas de estas especies tienen áreas de distribución pequeñas, están en peligro de extinción, de acuerdo con dos nuevos estudios de investigadores europeos.
"Estas especies han migrado hacia arriba, pero tarde o temprano la montaña llega a su cumbre", dijo el investigador y biólogo Ulf Molau en la Universidad sueca de Gotemburgo. "Muchas especies de plantas alpinas están desapareciendo de las cordilleras del sur de Europa, y para algunas de ellas - las que sólo se encuentran en una cordillera - las perspectivas son muy sombrías."
Publicados en las revistas "Nature" y "Science", los estudios son parte de la más amplia Iniciativa de Investigación Global de Observación en Ambientes Alpinos, o GLORIA (por sus siglas en ingles "Global Observation Research Initiative in Alpine Environment"). Hoy en día, GLORIA es una mega-red que cubre todas las regiones montañosas del mundo, pero es el brazo original europeo de GLORIA el que ha llegado a una etapa donde los investigadores han comenzado a observar los cambios.
Investigadores de Gotemburgo
Investigadores de University of Gothenburg mapeando plantas en una cuadrícula.
(Foto de la U. Gotemburgo)
Durante un período de 10 años, investigadores de toda Europa han reunido muestras de 13 regiones diferentes de montaña.
Usando tecnología digital e intensivo trabajo de campo en sitio, han podido estudiar un patrón cuadriculado de metros cuadrados, seleccionados en diferentes altas montañas, a partir de la línea de árboles hasta los picos más altos.
Las fotografías digitales ofrecen una imagen detallada de que especies han desaparecido entre 2001 y la actualidad.
"Cada cuadrado investigado es fotografiado digitalmente para que podamos encontrar el camino de regreso a la misma posición después de 10 años o más, con precisión de centímetros", dijo el profesor Molau. "Con el despliegue de una red de análisis, es posible volver a mapear pequeños cuadrados de 10 x 10 cm."
Hoy en día, los investigadores son capaces de observar que las especies están migrando hacia arriba y que la diversidad de especies en las regiones montañosas del sur de Europa se ha reducido durante los 10 años en los que las muestras han sido tomadas.
"Este hallazgo confirma la hipótesis de que un aumento de las temperaturas obliga a la flora alpina migrar hacia arriba. Como resultado, las especies rivales se ven amenazados por competidores, que están migrando hacia mayores altitudes. Estos cambios suponen una amenaza para los ecosistemas de alta montaña en el mediano y largo plazo ", afirman los autores.
En España, los investigadores de la Universidad de Granada que participan en el estudio GLORIA confirmaron que el cambio climático está causando que las plantas migren hacia mayores altitudes. Este estudio analizó los cambios en la diversidad de especies en 66 cumbres de 17 sierras europeas entre 2001 y 2008.
En la Península Ibérica, dos regiones metas fueron seleccionadas - Ordesa en los Pirineos y Granada en Sierra Nevada. Los investigadores encontraron que la especie en estudio habían migrado un promedio de 2.7 metros hacia arriba.
El estudio también revela que el número de especies que crecen en las cumbres de las montañas europeas ha aumentado un promedio de ocho por ciento durante el período de estudio de siete años.
Sin embargo, los científicos dicen que este aumento no es general.
Flor alpina
Andrago, flor alpina en Sierra Nevada.
(Foto de la U. Granada)
De los 66 picos de las zonas boreales y templadas, la mayoría reveló un aumento en la diversidad de especies. En el área mediterránea, ocho de las 14 cumbres estudiadas mostraron una disminución en el número de especies representadas.
Las montañas que presentan los cambios más significativos en la diversidad de especies son montañas mediterráneas situadas en el sur de Europa, donde el clima es diferente de la del resto de Europa.
En general, las especies de suelos húmedos son más vulnerables al cambio climático, aunque también son afectadas las especies endémicas de alta montaña.
Las investigaciones de la Universidad de Granada muestran que la diversidad de especies ha cambiado más en los sitios de baja elevación en la región del Mediterráneo que en otras regiones.
En las cordilleras mediterráneas de Sierra Nevada, Córcega, Apenino Central y Creta el aumento de las temperaturas está provocando una disminución de la precipitación media anual, lo que se traduce en sequías de verano más largas.
Como resultado, el aumento de la temperatura y las sequías amenazan a especies únicas que se encuentran en ningún otro lugar en la Tierra.
"Por ejemplo, en Sierra Nevada, las parcelas de observación revelaron una disminución en el número de especies emblemáticas como Androsace vitaliana subsp nevadensis y Plantago nivalis y Artemisia granatensis", dijo el profesor Joaquín Molero Mesa de la Universidad de Granada. La Artemisia granatensis es una subespecie de la genciana de marisma que es endémica de la Sierra Nevada.
El grupo de investigación de la Universidad de Granada ha coordinado con el Observatorio de Cambio Global de Sierra Nevada, y ha establecido, en colaboración con un grupo de investigación de Marruecos, otra región meta en el alto Atlas Occidental, donde se instalarán parcelas de observación y termómetros el próximo verano.

El aumento del dióxido de carbono en la atmósfera también acelera la pérdida de carbono de los suelos forestales

Fuente: Matices de Verde: Los Bosques del Mundo



Lugar donde se hizo la investigación
Vista aérea del sitio Duke Forest Free Air Carbon Dioxide Enrichment en Carolina del Norte.
Foto: Will Owens
Los niveles elevados de dióxido de carbono en la atmósfera aceleran el ciclo del carbono y la pérdida de carbono del suelo en los bosques, según una nueva investigación realizada por un biólogo de la Universidad de Indiana (IU).
Las nuevas evidencias apoyan un punto de vista emergente que, aunque los bosques retiran una cantidad sustancial de dióxido de carbono de la atmósfera, la mayor parte del carbono se almacena en la biomasa viva leñosa más que como materia orgánica muerta en los suelos.
Richard P. Phillips, autor principal del estudio y profesor asistente de biología en el Colegio de Artes y Ciencias de IU, dijo que después de casi dos décadas de investigación sobre las respuestas de los ecosistemas forestales al cambio global, se ha eliminado parte de la incertidumbre sobre cómo los bosques están almacenando carbono como consecuencia del aumento de los niveles de dióxido de carbono.
"Se ha sugerido que a medida que los árboles absorben más dióxido de carbono de la atmósfera, una mayor cantidad de carbono irá a las raíces y a los hongos para adquirir nutrientes, pero nuestros resultados muestran que muy poco de este carbono se acumula en el suelo debido a que también se incrementa la descomposición de los de raíces y hongos", dijo.
El carbono almacenado en los suelos, en lugar de en la madera de los árboles, es deseable desde una perspectiva de gestión debido a que los suelos son más estables en el tiempo, por lo que el carbono podría quedar atrapado durante cientos de miles de años y no contribuiría a los aumentos del dióxido de carbono atmosférico.
Caja de raíz
Hebras blancas y amarillas de micelios de hongos que viven en simbiosis e intercambian carbono y nutrientes con las raíces marrones de pino taeda. Los árboles proporcionan hidratos de carbono dadores de energía a los hongos, mientras que los hongos proporcionan nutrientes para el pino. La barra roja en la parte inferior izquierda tiene un centímetro.
Foto: Ina Meier
La investigación en el sitio Duke Forest Free Air Carbon Dioxide Enrichment en Carolina del Norte. En este sitio, árboles maduros de pino taeda estuvieron expuestos a niveles elevados de dióxido de carbono durante 14 años, convirtiéndose en uno de los experimentos de carbono de más larga duración de enriquecimiento de dióxido de carbono en el mundo.
Los investigadores pudiero calcular la edad del ciclo del carbono a través del suelo haciendo crecer raíces y hongos en bolsas de malla que contenía suelos marcados de forma exclusiva. Luego se analizó la composición orgánica de los suelos.
Los autores también informan de que el nitrógeno tenía un ciclo más rápido en este bosque ya que la demanda de nutrientes por los árboles y los microbios se hizo mayor en CO2 elevado.
"El crecimiento de los árboles se ve limitado por la disponibilidad de nitrógeno en este sitio, así que tiene sentido que los árboles estén utilizando el carbono 'extra' absorbido con niveles elevados de CO2 para provocar que los microbios liberen nitrógeno ligado a la materia orgánica", dijo Phillips. "Lo que es sorprendente es que los árboles parecen estar obteniendo gran parte de su nitrógeno por la descomposición de restos de raíces y hongos que tienen menos de un año de edad."
Los efectos dobles de cebado microbiano, donde los microbios son estimulados para descomponer vieja materia orgánica del suelo a través de un incremento de carbono nuevo y de otras fuentes de energía, y el intercambio más rápido del carbono recientemente fijado en raíces y hongos, son suficientes para explicar el rápido reciclado del carbono y del nitrógeno que se está produciendo en el sitio Duke Forest FACE.
"La llamamas hipótesis RAMP (por sus siglas en inglés) - "Rhizo-Accelerated Mineralization and Priming" - y afirma que los cambios inducidos por las raíces en las tasas de transformación microbiana de carbono y nitrógeno son los principales mediadores de las respuestas del ecosistema a largo plazo para el cambio global", añadió Phillips.
"La mayoría de los modelos de ecosistemas tienen representaciones limitadas de las raíces, y ninguno de ellos con procesos como el cebado. Nuestros resultados demuestran que las interacciones entre las raíces y los microbios del suelo desempeñan un papel poco apreciado en la determinación de cuanto carbono se almacena y qué tan rápido se realiza el ciclo de nitrógeno. Así que incluir estos procesos en los modelos debe conducir a proyecciones mejoradas de almacenamiento de carbono a largo plazo en bosques frente al cambio ambiental global '", dijo.