El cambio climático podría poner en peligro la germinación de plantas tropicales

Según las peores previsiones para el cambio climático, más del 20 % de las especies de plantas en los trópicos podrían sufrir temperaturas demasiado altas para que sus semillas germinen para 2070, indica el estudio.

El análisis muestra que el 26 % de las especies tropicales y el 10 % de las especies templadas ya están experimentando temperaturas por encima de la óptima. Y algunas plantas viven en lugares donde las temperaturas ya están por encima de su máximo.

Las plantas tropicales están cada vez más en peligro a medida que el clima se calienta, ya que las temperaturas de la tierra podrían ser demasiado altas para que germinen, según un análisis de más de 10 000 estudios de laboratorio registrados en el almacén de datos del Banco de Semillas del Milenio. Los investigadores descubrieron que había más riesgo de fracaso en la germinación para las especies que viven más cerca del Ecuador.

El estudio, publicado en la revista Global Ecology and Biogeography, utilizó datos de experimentos de germinación de semillas reunidos por el Real Jardín Botánico de Kew para calcular las características de tolerancia de la germinación, como las temperaturas máximas, mínimas y óptimas para más de 1300 especies de plantas de todos los continentes menos la Antártida. Descubrieron que muchas especies, particularmente en los trópicos, ya viven fuera de su rango óptimo y seguramente estén sufriendo una reducción en los índices de germinación.

Los investigadores combinaron los resultados con modelos climáticos para predecir el riesgo de fracaso en la germinación para 2070. “Más del 20 % de las especies de plantas en los trópicos podrían enfrentarse a temperaturas más altas que su temperatura máxima de germinación […] y más de la mitad de las especies tropicales podrían ver su capacidad de germinación reducida”, alerta el autor del estudio Alexander Sentinella, estudiante de doctorado en la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sídney, Australia. En cambio, solo el 8 % de las especies fuera de los trópicos superarían su temperatura de germinación máxima en los próximos 50 años según las proyecciones.

Las especies que viven en latitudes más altas tienden a estar más cerca de su límite de temperatura baja, lo cual significa que el cambio climático podría acercarlas a su temperatura óptima. “Para las especies de latitudes más altas, el aumento de las temperaturas podría aumentar el nivel de germinación”, explicó Sentinella.

Lauren Buckley, ecóloga evolutiva de la Universidad de Washington que no participó en el estudio, describió los resultados como fascinantes y dijo que el estudio “completa un vacío de información que muestra que las plantas tropicales podrían [como los animales] estar más amenazadas con el calentamiento”.

“Las primeras fases de la vida suelen ser particularmente sensibles a las temperaturas, así que la germinación es un buen punto de partida para examinar la sensibilidad al cambio climático”, añadió.

Las plantas que se encuentren fuera de sus rangos de temperatura óptimos o tolerables podrían migrar a latitudes o altitudes más elevadas para evitar temperaturas abrasantes. “El estudio subraya la necesidad de mantener los hábitats intactos para que los organismos encuentren refugios termales y cambien su distribución con el calentamiento climático”, dijo Buckley. La fragmentación de los biomas tropicales como consecuencia de la deforestación desenfrenada, la agroindustria, la minería y la construcción de infraestructura podría reducir de forma significativa el potencial de una migración exitosa para las plantas.

La diversidad existente en las especies puede ofrecer un depósito de variación genética que ofrezca una resiliencia que podría ser crucial para que las especies se adapten a los cambios climáticos, según dice Sentinella, lo cual hace que sea más importante conservar los ecosistemas tropicales actuales. Sin embargo, los límites fisiológicos y los largos tiempos de generación podrían significar que incluso las especies diversas sufran para adaptarse.

De hecho, el estudio mostró que algunas especies ya han superado su temperatura máxima de germinación, lo cual sugiere que podrían estar en “deuda de extinción”. Los ejemplares de larga vida que crecen en lugares donde sus semillas ya no pueden germinar sufrirán la extinción de su linaje en ese lugar. El alcance de las alteraciones que pueden causar esas extinciones en los ecosistemas globales no fue abordado en el estudio.

La germinación marca el primer posible punto de fallo para una planta y también es relativamente fácil de estudiar. No obstante, las investigaciones globales sobre los impactos del clima y sobre otras fases del ciclo de vida han sido limitadas a causa de las dificultades que presentan.

“Aunque una semilla germine, tiene que sobrevivir la etapa de plántula y después establecerse como planta madura. Esas etapas posteriores son mucho más difíciles de medir, pero son cruciales para entender exactamente cómo los ecosistemas responderán al cambio climático”, dijo Sentinella.

Sin embargo, los estudios llevados a cabo hasta la fecha sugieren que el cambio climático podría estar empujando a las plantas hasta sus límites fisiológicos. Por ejemplo, un estudio de 2018 descubrió que en el dosel de los bosques templados y los bosques tropicales, los árboles más altos experimentan regularmente temperaturas lo suficientemente altas para que se dificulte la fotosíntesis. Los ecosistemas tropicales se enfrentan a otras amenazas, como la deforestación y los incendios, que pueden aumentar la temperatura del suelo y podrían exacerbar las consecuencias negativas del calor en los bosques y sabanas del siglo XXI.

El cambio climático podría poner en peligro la germinación de plantas tropicales
un estudio de 2018 descubrió que en el dosel de los bosques templados y los bosques tropicales, los árboles más altos experimentan regularmente temperaturas lo suficientemente altas para que se dificulte la fotosíntesis.

El equipo de investigación utilizó datos del modelo climático del Proyecto de Intercomparación de Modelos Aplicados, Fase 5 del Programa investigación del clima mundial (CMIP5), en un supuesto de emisiones elevadas, lo cual hace que estas predicciones muestren resultados para el peor de los casos que las plantas podrían vivir para 2070.

Si llevamos a cabo acciones ahora para mitigar el cambio climático futuro, dice Sentinella, “la realidad no será tan grave como predice nuestro estudio”.

Los científicos han hipotetizado durante 50 años que las plantas y los animales que viven en climas tropicales —donde las variaciones anuales en la temperatura son relativamente pequeñas— habrían evolucionado hasta tolerar un rango de temperaturas más limitado en comparación con las especies templadas, que tienen que hacer frente a grandes variaciones estacionales de las temperaturas.

La evidencia de esta relación de vulnerabilidad a las temperaturas entre regiones ha sido apoyada por estudios en animales. No obstante, muchos investigadores esperan que las especies de plantas tropicales sean, de un modo parecido, más vulnerables que las templadas, porque incluso los aumentos de temperatura moderados en la tierra y el aire pueden empujarlas fuera de su rango de tolerancia.

El nuevo estudio es la primera prueba mundial de esta hipótesis de variabilidad climática para la tolerancia a las temperaturas en el reino de las plantas. Pero en oposición a esa hipótesis, los resultados muestran que las semillas de 443 especies diferentes en zonas tropicales y templadas pueden tolerar un rango similar de temperaturas —unos 15 grados Celsius— aunque centrada alrededor de diferentes temperaturas óptimas.

“Las especies tropicales están en más riesgo por el calentamiento [pero] no es porque tengan una tolerancia más limitada, simplemente están más cerca de su límite superior”, explicó Sentinella. Un gradiente latitudinal en la tolerancia a la temperatura es una suposición central utilizada en muchas otras teorías ecológicas, así que este resultado “podría tener implicaciones para los patrones de la evolución y los gradientes latitudinales en la biodiversidad”, dijo Buckley.

Referencias:

Sentinella AT, Warton DI, Sherwin WB, Offord CA, Moles AT. Tropical plants do not have narrower temperature tolerances, but are more at risk from warming because they are close to their upper thermal limits. Global Ecol Biogeogr. 2020;00:1–12.

Imagen principal: La germinación de las semillas ya se está viendo afectada por el aumento de las temperaturas del suelo. Imagen de morningchores.com encontrada en Pinterest.

Artículo original: https://news.mongabay.com/2020/08/climate-change-could-put-tropical-plant-germination-at-risk-study/

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