A medida que el clima se calienta, muchas plantas afrontan una lucha cuesta arriba por sobrevivir. Un nuevo estudio de ETH Zurich indica que esto es especialmente cierto dondequiera que se enfrenten a una mayor competencia de plantas que han migrado a su hábitat debido a los cambios climáticos.
El cambio climático avanza sin control y las temperaturas medias aumentan, lo que obliga a muchos animales y plantas silvestres a trasladarse a nuevos hábitats. A medida que las especies se reúnen en nuevas combinaciones, el cambio climático reorganiza la red de interacciones ecológicas, con consecuencias aún inexploradas.
Para las plantas alpinas, esto podría significar que en el futuro se enfrentarán a la competencia de especies que antes les eran desconocidas: plantas que hoy se encuentran a menor altitud, pero que han migrado debido al cambio climático.
Publicado recientemente en Nature, un nuevo estudio de los ecólogos vegetales Jake Alexander, Jeff Diez y el profesor de ETH Zurich Jonathan Levine aporta la primera evidencia empírica de que esta nueva fuente de competencia podría ser decisiva.
Competencia simulada en un mundo más cálido
Mediante un experimento en el Calanda, cerca de Chur (Suiza), los investigadores descubrieron que las plantas alpinas pueden sobrevivir a un clima tres grados más cálido, siempre que compitan con sus actuales vecinas alpinas. Sin embargo, cuando las plantas alpinas se enfrentaron a comunidades vegetales autóctonas de altitudes más bajas, su tasa de supervivencia disminuyó en más de la mitad. Incluso las que resistieron la competencia crecieron deficientemente y florecieron menos.
“Esto es importante porque demuestra que necesitamos saber contra quién compiten las plantas si queremos predecir su rendimiento y su ubicación tras el calentamiento climático”, afirma Alexander. Él cree que este efecto se explica por la competencia por la luz: las plantas de altitudes más bajas crecen más altas y sus hojas suelen ser más grandes, lo que les permite superar a las especies alpinas de menor tamaño.
Originalmente, los ecólogos suponían que las temperaturas más altas acabarían siendo la perdición de las plantas alpinas. Sin embargo, Alexander y sus colegas constataron que este efecto directo del cambio climático rara vez era negativo. “El factor decisivo que hará la vida difícil a las plantas alpinas en el futuro es la competencia, y en particular la competencia de los nuevos migrantes de altitudes bajas”, afirma Alexander. Este hallazgo contribuye a las crecientes pruebas de que los cambios en las interacciones entre especies son más importantes que los efectos directos de la temperatura tras el calentamiento climático.
Puesta a prueba de diversos escenarios
El experimento llevado a cabo por los investigadores de ETH Zurich es el primero en poner a prueba empíricamente, sobre el terreno, el papel de los nuevos competidores. En la mayoría de los hábitats, los científicos simplemente no saben qué especies se enfrentarán entre sí en el futuro. “Pero en las montañas sí lo sabemos”, afirma el profesor de ETH Zurich Jonathan Levine, “los futuros competidores de las plantas alpinas están a solo cientos de metros pendiente abajo.”
Para llevar a cabo el experimento, los autores trasplantaron cuatro especies vegetales características —anémona pulsátil de primavera, vulneraria alpina, escabiosa brillante y llantén negro— desde su ubicación actual en un prado alpino hasta un nuevo hogar 600 metros más abajo en la montaña. Este traslado simuló el aumento previsto de unos 3 grados en la temperatura media de Suiza durante los próximos 50 a 100 años. Las plantas se trasplantaron, bien a la vegetación autóctona del emplazamiento de menor altitud (sus futuros competidores novedosos), bien a la vegetación traída desde el prado alpino (sus competidores actuales). Además, los científicos utilizaron enfoques similares para simular la competencia tras la emigración exitosa de las especies focales hacia mayores altitudes a medida que el clima se calienta.
Este complejo diseño experimental permitió a los investigadores poner a prueba diversos escenarios. En primer lugar, probaron los escenarios en los que las plantas alpinas permanecen en su ubicación en un clima más cálido y, o bien son invadidas por especies de altitudes más bajas, o bien siguen compitiendo con su comunidad alpina actual. En segundo lugar, probaron los escenarios en los que las plantas alpinas logran migrar hacia arriba, donde se encuentran con comunidades vegetales de alta montaña o con sus competidores actuales, que migran junto con ellas.
Efecto de la competencia, inesperadamente claro
El efecto predominante de los nuevos competidores en condiciones climáticas más cálidas quizá no sorprenda a los ecólogos con conocimientos sobre hábitats alpinos, incluidos los autores del estudio; no obstante, consideran que sus hallazgos son importantes para los esfuerzos por predecir las respuestas de las especies al cambio climático. “La gran mayoría de las predicciones sobre dónde estarán las especies en el futuro se basan en la suposición de que la identidad de los competidores no importa”, afirma Jeff Diez, ahora profesor en la U.C. Riverside.
“Descubrir que es la competencia de la flora de altitudes más bajas la que actúa como efecto decisivo, y no las temperaturas más altas como se suponía anteriormente, es un hallazgo muy valioso”, afirma Alexander.
Los nuevos competidores quizá no siempre tengan una influencia tan fuerte. Es posible que las cuatro especies focales puedan defenderse en las comunidades vegetales de alta montaña, porque los representantes de esas altitudes tienen estructuras foliares y vegetales similares.
Alexander es consciente de que los escenarios simulados en este experimento son “extremos”. En el futuro, la vegetación cambiará de forma más gradual y no todas las plantas migrarán a la misma velocidad. Un escenario más realista es que las nuevas especies se desplacen hacia arriba paso a paso; sin embargo, esto es más difícil de investigar experimentalmente. Además, los investigadores de ETH Zurich solo pudieron observar el desarrollo de las cuatro especies alpinas durante dos años. Aun así, este periodo fue lo bastante largo como para ofrecer una indicación amplia de los factores que tendrían un efecto crucial en las plantas en climas futuros más cálidos. “Nuestro estudio aporta una de las primeras indicaciones empíricas de que la competencia con nuevos ‘expansores de área de distribución’ debe tenerse en cuenta al predecir las respuestas de las especies al cambio climático”, subraya Alexander.
Referencia
Alexander JM, Diez JM, Levine JM. Novel competitors shape species response to climate change. Nature, publicación anticipada en línea del 16 de septiembre de 2015. DOI: 10.1038/nature14952
Este artículo se publica en colaboración con ETH Zurich. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde las opiniones expresadas.
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Autor: Peter Rüegg trabaja en el equipo de Noticias y Relaciones con los Medios de ETH Zurich.
Imagen: Un agricultor planta cebollas en una plantación en Tierra Blanca de Cartago, al este de San José. REUTERS/Juan Carlos Ulate.
