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Los árboles comparten carbono: nuevo descubrimiento puede ser clave para salvarlos del calentamiento global

  • Un experimento de cinco años, el primero en su categoría, demuestra que los árboles altos y sanos comparten recursos naturales, específicamente el carbono, con árboles de diferentes especies.
  • Las redes micorrizas (Red de Hartig), filamentos subterráneos de hongos y raíces de plantas finas, permiten el intercambio de nutrientes, agua y carbono con y entre las plantas. No obstante, ninguna de estas vías de transporte subterráneo había mostrado una transferencia de carbono entre los árboles de diferentes especies hasta hace poco.
  • Los investigadores creen que este intercambio de recursos puede cumplir un papel significativo en la supervivencia de los bosques que sufren cada vez más altibajos por el cambio climático.

Un nuevo descubrimiento cambió la forma de pensar de los ecologistas sobre los sistemas forestales: de competitivos semilleros a estructuras cooperativas e interdependientes. Un experimento de cinco años, el primero en su categoría, demuestra que los árboles altos y sanos comparten recursos naturales, específicamente el carbono, con árboles de diferentes especies. El movimiento de carbono es impulsado por las redes subterráneas de colaboración de hongos micorrizas que existen en aproximadamente todos los bosques del mundo. Los investigadores creen que este intercambio de recursos puede cumplir un papel significativo en la supervivencia de los bosques que sufren cada vez más altibajos por el cambio climático.

“El descubrimiento fue una sorpresa total, mi coautor no podía creerlo al principio, pensábamos que era un error interno”, dijo el Dr. Tamir Klein de la Universidad de Basilea sobre los resultados publicados en Science.

Vista del sitio de estudio en la estación de investigación de grúas de dosel suizas en un bosque mixto, doce kilómetros al sudoeste de Basilea, Suiza. Cortesía de Christian Körner y Tamir Klein.

Los ecologistas saben desde hace mucho tiempo que los árboles compiten por los nutrientes y recursos naturales. Los árboles más altos y más antiguos son los campeones, ya que exprimen todos los recursos necesarios circundantes y vecinos. Sin embargo, los resultados del experimento en un bosque templado en Suiza muestran que las interacciones entre los árboles pueden ser más complejas de lo que se creía. De hecho, los árboles comparten recursos con sus vecinos a través de vías subterráneas de raíces finas y hongos simbióticos. Los científicos ya sabían que las redes micorrizas (Red de Hartig), filamentos subterráneos de hongos y raíces de plantas finas que crecieron en conjunto, son mutuamente beneficiosas para tanto los hongos como los árboles. Intercambian nutrientes, agua y carbono con y entre las plantas. Los hongos permiten una absorción mayor de nutrientes y agua del suelo, mientras que las plantas verdes exportan azúcares generados por la fotosíntesis a los hongos y otros microbios de la tierra. Los científicos consideran que las redes micorrizas son una parte esencial de los ecosistemas forestales. Los árboles vecinos de la misma especie también pueden intercambiar carbono a través de la fusión física de sus raíces. No obstante, ninguna de estas vías de transporte subterráneo había mostrado una transferencia de carbono entre los árboles de diferentes especies hasta hace poco.

Los expertos en trepar árboles ascienden uno de los cinco Picea abies de control sin marcar para tomar muestras de las pequeñas ramas del dosel arbóreo (Canopus) fuera del alcance de la pluma de la grúa. Cortesía de Christian Körner y Tamir Klein.

Para poder rastrear el intercambio de carbono, los investigadores utilizaron una grúa de construcción y una red de finos tubos para regar las copas de las píceas de 120 años y 12 metros de altura con carbono-13, un tipo de carbono más denso que el que se encuentra normalmente en el aire. La utilización del carbono-13 les permitió distinguirlo del carbono habitual y rastrear su transferencia mientras hacía la fotosíntesis en las hojas y se transportaba a las pequeñas ramas, los tallos y las raíces finas de los árboles.

Los investigadores descubrieron que las píceas transferían carbono-13 no solo a sus ramas, tallos y raíces para favorecer el crecimiento como ya se sabía, sino que también lo hacían con otras especies de árboles, incluidos los pinos vecinos, abedules y alerces a través de las redes micorrizas. Antes los científicos no tenían conocimiento de la participación de los árboles grandes en la transferencia de carbono, debido a que no había ningún método para exponerlos al carbono-13 hasta hace muy poco. “El conocimiento más avanzado era que las plántulas pueden transportar carbono entre ellas”, dijo Klein. El descubrimiento de que los árboles altos pueden transferirle carbono a otros grandes árboles sanos de diferentes especies fue tal sorpresa que los científicos dudaron de su trabajo.

Los científicos utilizaron la grúa de construcción para distribuir carbono-13 sobre las copas de los árboles píceas a través de tubos. Cortesía de la Universidad de Basilea, grupo de investigación C. Körner.

Para asegurarse de que no hubiera habido un error, los investigadores volvieron al bosque, cuidadosamente excavaron las raíces finas y las siguieron a través de la tierra hasta el árbol principal para verificar que el carbono-13 haya realmente viajado desde la pícea etiquetada hasta los árboles de diferentes especies más próximos.

“Esto es significativo”, dice Klein. “Es un cambio en la forma en que vemos los árboles en un bosque. Los árboles vecinos en realidad pueden compartir carbono fijo y no solo competir entre ellos”. Los árboles en ‘conjunto’, conectados por redes micorrizas que transportan recursos, parecen equilibrar el carbono sobrante entre ellos. Mientras que este experimento, conducido en un bosque templado, fue la primera evidencia del movimiento de carbono entre diferentes especies de árboles. “En principio puede suceder en cualquier bosque donde haya hongos micorrícicos, que están en la mayoría de los bosques del mundo”, expresó Klein.

La mortalidad de los árboles en relación al cambio climático es un problema crucial a nivel mundial hoy en día. A pesar de que las causas de la muerte pueden incluir desde la sequía, heladas primaverales, incendios forestales o enfermedades, todos estos impactos son exacerbados por los aumentos globales de temperatura debido a la quema de combustibles fósiles. Diversos tipos de árboles responden de diferentes maneras al estrés. Sin embargo, cuando los árboles están conectados a estas redes micorrizas, “podrían obtener solo el sobrante de carbono suficiente [de sus vecinos] para generar un cambio entre la vida y la muerte bajo estrés”, explicó Klein.

Muestras de las raíces finas corroboradas de las esferas de raíces superpuestas. Se excavaron las raíces a cinco centímetros de profundidad y se rastrearon hasta el tronco de origen. La flecha roja indica el centro de las muestras de raíces finas que pertenecen al Picea abies etiquetado (frente) y al pino silvestre (Pinus sylvestris) lindante (atrás). Cortesía de Christian Körner y Tamir Klein.

Aunque aún no se conoce la magnitud o los detalles de cómo funciona esta partición de carbono, se suma un nuevo grado de complejidad en la actividad de los ecosistemas forestales. Los científicos también creen que se podría volver un factor importante en los bosques de mejor administración por la resistencia y supervivencia en una era de cambio climático.

 

Cita:

Klein, T., Siegwolf, R. T., & Körner, C. (2016). Belowground carbon trade among tall trees in a temperate forest. Science, 352(6283), 342-344.