Biología y clima

Pérdida de especies y calentamiento global

actualidad — por el 10/03/2014 a las 14:07

Se sabe que la biodiversidad es fundamental para la continuidad de la vida en el planeta. Pero, además, cuanto más diverso es un ecosistema, mayor es la productividad de biomasa y, en consecuencia, es mayor la cantidad de dióxido de carbono que puede absorber. Lo confirma un experimento realizado por un investigador de Exactas-UBA.

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El objetivo del trabajo de Pedro Flombaum es el análisis de la relación entre el clima, la biodiversidad y el funcionamiento del ecosistema para establecer qué factor del cambio global influye más sobre la productividad de los ecosistemas. Foto: Irina Izaguirre.

El objetivo general del trabajo de Pedro Flombaum es el análisis de la relación entre el clima, la biodiversidad y el funcionamiento del ecosistema. Foto: Rodrigo Sinistro.

Entrevista a Pedro Flombaum
Descargar archivo MP3 de Pedro Flombaum

Cuando un ecosistema se empobrece porque se pierden especies, las consecuencias  pueden ser negativas también para el clima. En efecto, algunos experimentos han demostrado que cuanto más diverso sea un ecosistema, mayor será la productividad de biomasa y, por ende, mayor la absorción y fijación de dióxido de carbono, uno de los gases de efecto invernadero.

“Hay diversos mecanismos que contribuyen a que la productividad primaria aumente cuanto mayor sea el número de especies”, afirma Pedro Flombaum, biólogo e investigador del CONICET en el Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera (CIMA) y en el Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos, en Exactas-UBA. Una de esas razones es que, al haber mayor número de especies, hay mayor probabilidad de que éstas tengan nichos diferentes, que se complementen, y que cada una haga un mejor aprovechamiento de los recursos. En consecuencia, todo el ecosistema aumenta su productividad.

Por ejemplo, en un ecosistema formado por pastos y arbustos, cada uno hace un aprovechamiento diferente del agua. Los pastos toman el agua que está disponible en los primeros treinta centímetros del suelo. En cambio, los arbustos, con raíces más extensas, aprovechan la que se encuentra a mayor profundidad, entre 60 centímetros y un metro. Es decir, sus nichos se complementan. Si hubiera sólo arbustos, o sólo pastos, todos estarían compitiendo por la misma fuente de agua. “El hecho de que diferentes especies posean nichos diferentes facilita el aumento de la productividad”, recalca Flombaum.

Otro de los factores que contribuyen a incrementar la productividad es la existencia de interacciones positivas entre las especies. Esto significa que una especie puede ser más productiva en presencia de otra. Por ejemplo, los pastos se desarrollan mejor cuando están acompañados de arbustos, pues éstos proveen sombra y disminuyen la velocidad del viento, y de este modo los pastos tienen menor déficit de agua. Además, “los arbustos son como pequeñas islas de fertilidad: a su alrededor, el suelo es más rico en materia orgánica, como pequeñas hojas e insectos, y así hay mayor disponibilidad de nutrientes”, explica el investigador.

Flombaum señala, además, que un ecosistema con mayor diversidad tiene más probabilidades de contener alguna especie que sobrepase a las demás en productividad. “Ahí lo que importa no es el número de especies en sí, la biodiversidad, sino quién está en el ecosistema, o sea, la identidad de una especie particular”, recalca.

Si bien ya en el siglo XIX Charles Darwin había observado que, si en una parcela se plantaban diversas especies en lugar de una sola, se lograba una mayor productividad, no fue hasta fines del siglo XX que los biólogos comenzaron a indagar la relación  entre la biodiversidad y el funcionamiento de los ecosistemas.

Pedro Flombaum

Pedro Flombaum

Experimentos en Patagonia

Flombaum realizó experimentos a campo en la Patagonia así como en el laboratorio, además de un modelo de simulación. La elección de un ecosistema árido se debió a que estos sistemas están influidos en gran medida por los mecanismos de nichos complementarios y de interacciones positivas entre las especies, además de ser más sencillos para manipular.

Para confirmar cómo opera la complementariedad de nichos, el investigador tomó todas las especies que crecen en el ecosistema y analizó hasta dónde llegaban sus raíces y en qué época del año hacían un mayor uso del agua. Lo que observó es que los distintos mecanismos interactúan entre sí. Los resultados fueron publicados en Ecology.

¿Cómo se mide la productividad? “Una manera no destructiva es calcular cuántos centímetros verdes hay de cada especie, cuántos centímetros cubiertos y cuántos  descubiertos. Y hay una forma de traducir eso a gramos por metro cuadrado”, explica Flombaum.

En el área de Patagonia estudiada por este investigador, hay seis especies, tres de arbustos y tres de pastos, que explican el 95% de la productividad, que allí es de alrededor de 50 gramos por metro cuadrado por año.

Para realizar los experimentos, el investigador se centró en 90 parcelas de 5 por 5 metros cada una, y a cada una de ellas le asignó un diferente número de especies. Así, algunas parcelas contenían seis especies, mientras que otras fueron transformadas para contener cuatro especies. También había parcelas con dos especies y, en otras, sólo una. En  resumen, el gradiente era de 1, 2, 4 y 6 especies.

“El experimento duró cuatro años: todos los eneros yo medía la cobertura, y observaba que las parcelas con mayor diversidad tenían mayor productividad”, destaca  Flombaum.

Plantas y clima

La mayor parte de la biomasa se compone de carbono. Las plantas toman dióxido de carbono del aire, una parte la respiran y la otra la incorporan a la biomasa, y esa es la productividad primaria: es el balance entre lo que respiran las plantas y lo que fijan a lo largo de un año. Se puede equiparar con el sueldo neto: lo que se cobra de bolsillo una vez que se hicieron todos los descuentos.

“El objetivo general de mi trabajo –detalla Flombaum– es la relación entre el clima, la biodiversidad y el funcionamiento del ecosistema. Estuve indagando cómo el ecosistema se ve afectado por la biodiversidad. Ahora, lo que quiero averiguar es cuál es la relación entre el clima y la productividad. Es claro que, si llueve más, hay mayor productividad, pero quiero ver qué factor del cambio global influye más sobre la productividad de los ecosistemas, sobre el ciclo del carbono”.

En este caso se comparan variables de naturaleza muy distinta, como las precipitaciones, que se miden en milímetros por año, y la biodiversidad, que se calcula en número de especies. La idea es determinar cómo ambos factores afectan la productividad.

La pérdida de especies es un proceso que ocurre a escala global, y son muchos los causantes, por ejemplo, el cambio en el uso de la tierra, la introducción de especies exóticas, el cambio climático, entre otros. Pero también son muchas las consecuencias. La disminución en la productividad de biomasa es una de ellas, y esta disminución, al reducirse la absorción de dióxido de carbono, incide, a su vez, en el clima.

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