Incluso En El Desierto, Las Plantas Sienten El Calor Del Calentamiento Global

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Un ecólogo de la universidad de arizona estudia cómo el cambio climático está afectando a la vegetación en el desierto de sonora.

Este artículo de Detrás de las escenas se proporcionó a WordsSideKick.com en colaboración con la National Science Foundation.

El calentamiento global es un tema candente y es motivo de preocupación para los científicos que estudian las anuales de invierno en el desierto de Sonora.

Si bien los inviernos del desierto se han vuelto más cálidos y secos a lo largo de los años, los cambios climáticos han impulsado la llegada de las lluvias de invierno más tarde en el año, lo que obligó a las plantas anuales de invierno como el combened curvenut (Pectocarya recurvata) para emerger más tarde cuando las temperaturas son más frías.

En 1982, Larry Venable, un ecologista de la Universidad de Arizona (UA) en Tucson, comenzó un estudio en el Laboratorio del Desierto en la cercana colina de Tumamoc para investigar las "coberturas de apuestas" adaptativas en las plantas.

La cobertura de apuestas es una respuesta adaptativa de las semillas que les permite retrasar la germinación. El retraso permite que la planta intente sobrevivir evitando los períodos ambientales severos. El retraso de la germinación puede ser causado por una precipitación insuficiente, falta de nutrientes, temperaturas inadecuadas o cualquier condición adversa que pueda afectar la supervivencia de una semilla. Las semillas pueden permanecer latentes durante períodos prolongados si el ambiente es desfavorable para la germinación y la supervivencia.

"Nadie se había molestado en estudiar verdaderas publicaciones anuales del desierto para ver qué pasaba, y aquí estaba yo, de repente trabajando como ecologista de plantas en medio del desierto", dijo Venable. "La teoría involucraba plantas que protegen contra la variación de un año a otro en el éxito reproductivo, así que pensé que establecería algunas parcelas de campo y las mediría".

La llegada posterior de las lluvias invernales del desierto de Sonora empuja la germinación de las anuales de invierno más tarde en el año y ha afectado los tipos de anuales de invierno que dominan la ubicación. Los investigadores miden el carbono y el nitrógeno en las hojas de las plantas para aprender qué tan bien crecen las diferentes especies a temperaturas más bajas del invierno.

"Las especies a las que llamamos especies" adaptadas al frío "tienen una alta eficiencia en el uso del agua durante toda la vida (WUE) medida con isótopos de carbono", dijo la autora del estudio Sarah Kimball, investigadora asociada en el departamento de ecología y biología evolutiva de la UA. un colega de Venable's. "También tienen altas cantidades de nitrógeno en sus hojas. El alto nivel de nitrógeno, junto con las mediciones instantáneas de intercambio de gases, indican que las plantas tienen una alta inversión en capacidad de captación de luz, lo que indica una mayor capacidad de fotosíntesis a bajas temperaturas". Kimball añadió.

La mayor capacidad de la planta para la fotosíntesis se traduce en una mayor capacidad para utilizar la energía de la luz solar y convertirla en alimento, lo que mejora las posibilidades de supervivencia. Venable y sus colegas encontraron que las plantas con un almacenamiento de agua más eficiente son las especies que prevalecen en el ambiente más frío.

El seguimiento de la progresión de la germinación consiste en estudiar parcelas de suelo tan pequeñas como centésimas de metro cuadrado.

"Comprobamos la germinación saliendo al campo varios días después de un evento de lluvia y buscando plantas de semillero", dijo Kimball. "Cuando ocurre la germinación, usamos hojas de acetato para mapear la ubicación de cada individuo".

El "mapeo" implica que los investigadores se arrodillan e identifican cada planta individual en la parcela. El equipo coloca hojas de acetato sobre las parcelas de tierra, y los investigadores hacen marcas en las hojas para identificar la ubicación de cada plántula.

Los investigadores identifican las plantas diminutas utilizando las primeras hojas embrionarias de las plántulas, conocidas como cotiledones. Si bien la adquisición de los datos parece bastante simple, puede ser complicada.

"En los años húmedos, cuando hay una alta densidad de plantas, los 'mapas' que hacemos se llenan mucho, por lo que cada parcela lleva mucho tiempo y puede ser difícil estar seguro de que registramos a cada individuo", dijo Kimball.

"Es difícil anticipar y asegurar que las horas de trabajo y los materiales adecuados estén disponibles en el momento adecuado para coincidir con los eventos de crecimiento de las plantas", agregó Venable.

Las anuales de invierno no son la única vegetación afectada por el cambio climático que se produce en el desierto de Sonora. El clima cada vez más seco también ha causado una disminución en los arbustos desérticos dominantes. La falta de agua disponible para los arbustos les ha hecho disminuir de tamaño para que puedan utilizar más eficientemente la cantidad de agua disponible.

Si continúa la llegada tardía de las lluvias de invierno, la germinación de las plantas anuales de invierno se producirá posteriormente durante el año, y la comunidad de plantas cambiará continuamente y favorecerá a las plantas que prosperan en ambientes más fríos.

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Nota del editor: Esta investigación fue apoyada por la National Science Foundation (NSF), la agencia federal encargada de financiar la investigación básica y la educación en todos los campos de la ciencia y la ingeniería. Todas las opiniones, hallazgos y conclusiones o recomendaciones expresadas en este material son las del autor y no necesariamente reflejan los puntos de vista de la National Science Foundation. Ver el archivo detrás de las escenas.


Suplemento De Vídeo: Mira cómo sobreviven en el país más caliente del mundo.




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