Fecha: septiembre 7, 2023

Fuente: S.J. & Jessie E. Quinney College of Natural Resources, Utah State University

Resumen:

Una nueva investigación muestra que, además de los árboles, los pastos humildes también juegan un papel esencial en la captura de carbono.

HISTORIA COMPLETA

En los últimos años, el creciente impacto del calentamiento global ha impulsado esfuerzos para revertir tendencias preocupantes, a menudo plantando árboles para capturar y eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera y almacenarlo. Una nueva investigación de un equipo dirigido por Young Zhou, del Colegio de Recursos Naturales de Quinney y el Centro de Ecología, muestra que, además de los árboles, los pastos humildes también juegan un papel esencial en la captura de carbono, más importante de lo que se pensaba.

Una iniciativa reciente se propuso capturar carbono en las sabanas tropicales, un ecosistema caracterizado por un espacio compartido de árboles y pastos. El proyecto inició un esfuerzo de plantación de árboles (forestación) para capturar dióxido de carbono del aire, lo que resultó en carbono almacenado en dos lugares principales: la biomasa leñosa de los árboles en crecimiento y en los suelos. Si bien la efectividad del almacenamiento de carbono en los árboles ha sido bien establecida en la investigación, cómo funciona el almacenamiento de carbono en los suelos no estaba bien definida, y Zhou y sus colegas se propusieron determinar el papel que desempeñaban los pastos en este esfuerzo.

El equipo, que incluyó científicos de la Universidad de Yale, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, la Universidad de Ciudad del Cabo, Texas A & M, el Parque Nacional Kruger, la Universidad de Harvard y la Universidad de Oregón, realizó un estudio exhaustivo que investigó la contribución de los pastos al contenido de carbono en los suelos de las sabanas y evaluó el impacto potencial del aumento de la cobertura arbórea en las sabanas tropicales en el almacenamiento de carbono del suelo. El estudio fue publicado en la revista Nature Geoscience.

Utilizando el estudio de caso realizado en el Parque Nacional Kruger, Sudáfrica, y los datos sintetizados de las sabanas tropicales de todo el mundo, el equipo de investigación demostró que los suelos de sabana enriquecidos con carbono de pastos exhibían concentraciones comparativamente más altas de carbono. Sus hallazgos mostraron que los pastos representaban más de la mitad del contenido de carbono del suelo en las sabanas tropicales, incluidos los suelos directamente debajo de los árboles. Esto subraya el importante papel que desempeñan los pastos en la acumulación de carbono dentro de las sabanas tropicales.

Sus hallazgos mostraron ganancias y pérdidas de carbono, a medida que la cobertura arbórea aumentaba en las sabanas tropicales. La variación más significativa se observó en las sabanas que reciben mayores precipitaciones, donde es más probable que prospere la plantación de árboles, así como en áreas con suelos arcillosos y sitios de sabana que tuvieron contribuciones sustanciales de almacenamiento de carbono de pastos.

"Esto subraya la naturaleza matizada del aumento de la cobertura arbórea en la dinámica del carbono en los suelos de sabana", dijo Zhou. "En promedio, el aumento en el almacenamiento de carbono del suelo como resultado de la expansión de la cubierta arbórea en las sabanas tropicales es insignificante".

Este hallazgo se alinea con la investigación previa del equipo publicada en Nature, que demostró que el aumento de la cobertura arbórea debido a la extinción de incendios condujo a un mayor almacenamiento de carbono en la biomasa leñosa, pero no afectó el almacenamiento de carbono del suelo.

"Nuestros hallazgos desafían la suposición común de que la forestación aumenta uniformemente el almacenamiento de carbono en el suelo", dijo Zhou. "Sin embargo, aún tenemos que identificar los factores precisos responsables de la variación sustancial observada en la respuesta de almacenamiento de carbono del suelo al aumento de la cobertura arbórea en las sabanas tropicales".

En general, los bosques almacenan principalmente su carbono en los troncos leñosos y las hojas sobre el suelo. En contraste, una porción significativa de carbono en los ecosistemas herbáceos, como las sabanas y los pastizales, se almacena en el suelo, principalmente dentro de los extensos sistemas de raíces de los pastos, así como en la materia orgánica en descomposición. En el contexto del almacenamiento de carbono a largo plazo, el carbono retenido en los suelos demuestra ser más confiable, particularmente para un futuro vulnerable marcado por el calentamiento y una mayor probabilidad de sequía e incendios forestales, dijo.

"Deja aún más claro que las sabanas desempeñan un papel crucial en el ciclo global del carbono en sus formas únicas, subrayando la importancia de preservar y proteger estos ecosistemas de manera equitativa", dijo.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por S.J. & Jessie E. Quinney College of Natural Resources, Utah State University. Original escrito por Lael Gilbert. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

Referencia de la revista:

Yong Zhou, Barbara Bomfim, William J. Bond, Thomas W. Boutton, Madelon F. Case, Corli Coetsee, Andrew B. Davies, Edmund C. February, Emma F. Gray, Lucas C. R. Silva, Jamie L. Wright, A. Carla Staver. El carbono del suelo en las sabanas tropicales se deriva principalmente de pastos. Geociencia de la naturaleza, 2023; 16 (8): 710 DOI: 10.1038/s41561-023-01232-0

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S.J. & Jessie E. Quinney College of Natural Resources, Utah State University. "Captura de carbono en sabanas: una nueva investigación examina el papel de los pastos para controlar el cambio climático". ScienceDaily. ScienceDaily, 7 de septiembre de 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/09/230907105857.htm>.

Science Daily

13 Septiembre 2023

Quercus pyrenaica, también conocido como roble melojo, es una especie leñosa de gran valor paisajístico en la Península Ibérica, sin embargo, sus bosques se encuentran en un avanzado estado de degradación en el Sur. Asimismo, ofrece una gran variedad de funciones al ecosistema, tales como formación y protección del suelo y, en su conjunto como bosques, actúan como excelentes reservorios de biodiversidad vegetal y animal.

La simple reforestación no es aconsejable por su escaso éxito. Por tanto, se convierte en una necesidad mejorar la calidad de las plántulas de roble para ser trasplantadas, de modo que, en esta etapa inicial de su vida, las plantas sean capaces de soportar la dureza de la vida en el bosque. Un método para conseguirlo es la inoculación de microorganismos beneficiosos, capaces de estimular el crecimiento vegetal. Gracias a la adición de ciertos microrganismos a las comunidades microbianas ya existentes, se pueden incrementar los efectos positivos en la planta. Sin embargo, es necesario comprobar que la inoculación no influye negativamente sobre las comunidades microbianas existentes en el suelo.

La inoculación microbiana en Quercus pyrenaica

El trabajo en esta línea de estudio desarrollado dentro del proyecto SUMHAL por el equipo del Dr. Fernández-López, de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC), ha consistido en analizar el efecto que ha supuesto la aplicación de un consorcio bacteriano sobre la comunidad de bacterias que habitan en la rizosfera (la zona del suelo alrededor de la raíz) de Quercus pyrenaica en el Parque Nacional de Sierra Nevada (Granada).

Para ello, bellotas de roble melojo se recogieron y dejaron germinar. Tras varios meses en vivero, fueron inoculadas con un consorcio bacteriano constituido por dos cepas diferentes, previamente aisladas del Parque Nacional de Sierra Nevada, para ser posteriormente trasplantadas a campo. Tras 18 meses, se tomaron muestras de ADN de la rizosfera de las plantas, el cual fue secuenciado, analizándose la diversidad, perfiles taxonómicos y los patrones de interacción entre bacterias, a fin de conocer si la inoculación implicaba cambios en la riqueza, complejidad y estructura de la población en la rizosfera.

Efectos de la inoculación

Tras el análisis e interpretación de los datos obtenidos, se ha comprobado la necesidad de estudiar los patrones de asociación de las comunidades bacterianas nativas para ver cómo se estructuran antes de llevar a cabo una reforestación con plantones inoculados. Los resultados muestran que las interacciones bacterianas se ven afectadas debido a la inoculación, hecho que pasa desapercibido con los estudios clásicos de diversidad y taxonomía bacteriana. Si una planta actúa sobre un microbio que interactúa con muchos miembros de la red, puede transmitir la información a toda la red microbiana, lo que a su vez puede tener consecuencias directas sobre la salud del hospedador, pero también sobre la fertilidad del suelo y el entorno circundante.

Esta investigación es fundamental para saber cómo se comportan las comunidades bacterianas de la rizosfera de una especie forestal de especial interés en Sierra Nevada cuando se aplican consorcios bacterianos a modo de bioinoculantes. Los resultados de este trabajo permiten dilucidar si la introducción de bioinoculantes es segura y respetuosa con las comunidades nativas de la rizosfera de roble melojo, antes de llevar a cabo, por ejemplo, tareas de reforestación con plantones inoculados. Según manifiesta la Dra. Ana Lasa, contratada por el proyecto SUMHAL en la EEZ-CSIC, “es esencial conocer si la inoculación altera las comunidades nativas de cara a la posible aplicación de consorcios bacterianos que estimulen el crecimiento vegetal”.

Fuente: Agencia Dicyt

CESEFOR

29 Mayo 2023

El Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón (CITA) ha puesto en marcha el pasado mes de julio el proyecto “Explorando la resistencia de Quercus ilex y otros robles mediterráneos a la sequía atmosférica (RESIST2DRY)”, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y por la Unión Europea-NextGenerationEU y que tendrá una duración de dos años. Está dirigido por Domingo Sancho Knapik, investigador del Departamento de Sistemas Agrícolas, Forestales y Medio Ambiente del CITA y miembro del Instituto Agroalimentario de Aragón (IA2).

La investigación abordará el llamado déficit de presión de vapor de agua (VPD), un factor que puede determinar la transpiración de las plantas y la productividad de los ecosistemas. Se centrará, en concreto, en la encina (Quercus ilex), una especie clave del paisaje de la cuenca mediterránea, y también en otras especies de robles concurrentes como la coscoja (Q. coccifera) y el quejigo (Q. faginea).

Unos valores elevados de este VPD pueden reducir el crecimiento de la vegetación, aumentar el decaimiento de los bosques o disminuir el rendimiento de los cultivos, efectos relevantes en ambientes áridos mediterráneos debido a la combinación del estrés hídrico atmosférico con el déficit hídrico del suelo.

Dado que la atmósfera está experimentando un aumento global de la sequía, y se prevé que aumente todavía más a medida que se intensifique el cambio climático, las especies más sensibles a este déficit en la atmósfera podrían hacer frente a temporadas de verano más largas y calurosas teniendo sus estomas cerradas durante más tiempo, pudiendo frenar su crecimiento e incluso sufrir decaimiento debido a la falta de captación de carbono.

La novedad de este proyecto radica en el estudio del comportamiento fisiológico y la resistencia de la encina y otras especies de robles a la aridez estival, entendiendo la aridez también como aridez atmosférica y no solo edáfica. Esto tiene fuertes implicaciones ambientales, contribuyendo a la mitigación del cambio climático, así como a la adaptación forestal y la preservación de los hábitats naturales.

Fuente: CITA

CESEFOR

12 Septiembre 2023

También es poco probable que se repitan las infestaciones masivas alimentadas por el clima, gracias a la menor densidad de rodales de árboles.

Fecha: abril 5, 2023

Fuente: DOE/Laboratorio Nacional de Los Álamos

Resumen:

Los bosques de pino ponderosa en Sierra Nevada que fueron arrasados por los escarabajos del pino occidental durante la megasequía 2012-2015 no se recuperarán a las densidades anteriores a la sequía, reduciendo un importante almacén de carbono atmosférico.

HISTORIA COMPLETA

Los bosques de pino ponderosa en Sierra Nevada que fueron arrasados por los escarabajos del pino occidental durante la megasequía 2012-2015 no se recuperarán a las densidades anteriores a la sequía, reduciendo un importante almacén de carbono atmosférico.

"Los bosques almacenan enormes cantidades de carbono atmosférico, por lo que cuando las infestaciones de escarabajos del pino occidental matan a millones de árboles, ese dióxido de carbono regresa a la atmósfera", dijo Zachary Robbins, postdoctoral en el Laboratorio Nacional de Los Álamos.

Robbins es el autor correspondiente de un nuevo artículo publicado en la revista Frontiers in Environmental Science sobre el carbono almacenado en pinos ponderosa vivos en la Sierra Nevada de California.

"También encontramos que debido a que tantos árboles murieron durante la megasequía, hay mucho menos riesgo de otra gran mortandad este siglo porque los escarabajos de corteza tendrán menos árboles huéspedes", dijo.

Una mezcla de impactos

Sin embargo, es una bolsa mixta. Los brotes de escarabajos del pino occidental impulsados por el cambio climático continuarán ocurriendo, limitando la regeneración forestal después de la sequía.

"Parte de la pérdida de carbono no se reproducirá en los árboles, pero menos árboles en el paisaje amortiguan la gravedad de los brotes de escarabajos del pino occidental", dijo Robbins. "El bosque parece alcanzar un equilibrio en cierto punto".

El escarabajo necesita una densidad mínima de árboles para soportar el crecimiento explosivo de la población. "Nuestro artículo encontró que a medida que los bosques alcanzan un cierto umbral de densidad de pino ponderosa, se vuelven exponencialmente más propensos a tener la muerte impulsada por el escarabajo del pino occidental", dijo Robbins.

Las complejas interacciones entre el cambio climático, el clima, los árboles y los escarabajos están diezmando los bosques ponderosa en California y en otros lugares. Durante la sequía de 2012-2015, se estima que 129 millones de árboles de diversas especies murieron en Sierra Nevada.

¿Sumidero de carbono o fuente de carbono?

Como sumideros de carbono, los bosques secuestran o almacenan más de una décima parte de las emisiones de gases de efecto invernadero en los Estados Unidos. Los árboles pueden usar el aumento de carbono en el aire para crecer y así fijar más carbono en forma de madera.

"Si no hay perturbaciones, como un brote de escarabajo, entonces el carbono se almacena, pero cuando el escarabajo llega con las temperaturas más altas del cambio climático, sus poblaciones se desarrollan más rápidamente", dijo Chonggang Xu, científico principal de Los Álamos y coautor del artículo. "Menos escarabajos mueren en el invierno debido a temperaturas mínimas más cálidas".

Agregue la sequía provocada por el clima, y "todo contribuye a brotes de escarabajos más frecuentes", dijo Xu.

"El ecosistema ha cambiado fundamentalmente por los efectos del cambio climático", dijo Xu. "Eso significa que el bosque no puede recuperarse al nivel de carbono anterior a la megasequía".

Xu dijo que es fundamental que el futuro presupuesto de carbono incluya los efectos en la regeneración forestal causados por brotes de escarabajos y otras perturbaciones como sequías e incendios. El presupuesto de carbono implica comprender cómo administrar las emisiones de carbono para prevenir un calentamiento catastrófico.

El aumento de las temperaturas también agrava los efectos de la sequía. "En el pasado, una sequía de tres años tendría un impacto sustancial en la mortalidad de los árboles", dijo Xu. "Pero en un futuro más cálido, una sequía de dos años podría tener consecuencias similares".

Robbins, Xu y sus colaboradores simularon la dinámica de bosques y escarabajos en 31 sitios donde predominan los pinos ponderosa en el centro y sur de Sierra Nevada. Para estudiar el crecimiento de los árboles, la regeneración y la mortalidad de fondo, modelaron la mortalidad y la fenología de los insectos (eventos biológicos cíclicos), la defensa de los árboles y los ataques de insectos.

Consideraron dos períodos, 2006-2018 y 2018-2100. El equipo utilizó datos de observaciones y modelos para simular el clima para cada sitio para 2006-2018 y utilizaron datos de modelos climáticos solo para las proyecciones 2018-2100.

Brotes en California y más allá

El trabajo tiene implicaciones para los bosques ponderosa más allá de California.

"Muchas de las interacciones que describimos aquí son muy similares a las de todo el oeste, donde hay temperaturas más cálidas que ayudan a las poblaciones de escarabajos y hay densos bosques de árboles estresados, que continuarán estresados por futuras sequías", dijo Robbins. "Eso aumentará el riesgo de brotes. Nuestro documento es específico de California, pero es un problema fundamental y esperamos que se refleje en muchos bosques diferentes en todo el oeste de los Estados Unidos".

Xu y Robbins dijeron que sus resultados reflejan lo que los administradores de tierras han sabido durante muchos años: los rodales de pinos sobrepoblados son particularmente susceptibles a los brotes de escarabajos. A medida que las sequías aumentan en severidad, los administradores pueden tener que reducir la densidad forestal a través de la gestión activa para mitigar el aumento del riesgo.

"Nuestra evidencia muestra que hay mucho que ganar con esos procesos de gestión proactiva", dijo Robbins.

En un artículo relacionado de 2022, Robbins, Xu y sus colaboradores publicaron un nuevo marco de modelado para evaluar el riesgo que representan los escarabajos de corteza en muchos ecosistemas forestales bajo el cambio climático. Sumando los efectos de las defensas de los árboles comprometidas (15% a 20%) y el aumento de las poblaciones de escarabajos de corteza (20%), el equipo había determinado que entre un 35% y un 40% más de pinos ponderosa morirían por ataques de escarabajos por cada grado Celsius de calentamiento.

Materiales proporcionados por el DOE/Laboratorio Nacional de Los Álamos.

Referencia de la revista:

Zachary J. Robbins, Chonggang Xu, Alex Jonko, Rutuja Chitra-Tarak, Christopher J. Fettig, Jennifer Costanza, Leif A. Mortenson, Brian H. Aukema, Lara M. Kueppers, Robert M. Scheller. El carbono almacenado en pinos ponderosa vivos en Sierra Nevada no volverá a los niveles anteriores a la sequía (2012) durante el siglo 21 debido a los brotes de escarabajos de corteza. Fronteras en Ciencias Ambientales, 2023; 11 DOI: 10.3389/fenvs.2023.1112756

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DOE/Laboratorio Nacional de Los Álamos. "¿Se fue para siempre? Es posible que los bosques de pinos de California que matan a los escarabajos y almacenan carbono no regresen: es poco probable que las infestaciones masivas alimentadas por el clima se repitan, gracias a la menor densidad de rodales de árboles. ScienceDaily. ScienceDaily, 5 de abril de 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/04/230405161420.htm>.

Science daily

22 Abril 2023