Estación biológica Konza Prairie en el noreste de Kansas. Foto: Kim Komatsu, Centro Smithsonian de Investigación Ambiental.
Desde que surgió el primer Homo sapiens en África, hace aproximadamente 300,000 años, los pastizales han sostenido a la humanidad y a miles de otras especies.
Pero hoy, esos pastizales están cambiando bajo nuestros pies. El cambio global, que incluye el cambio climático, la contaminación y otras alteraciones ambientales generalizadas, están transformando las especies de plantas que crecen en ellas, y no siempre de la manera que esperaban los científicos, revela un nuevo estudio.
Las praderas constituyen más del 40 por ciento de la tierra libre de hielo del mundo. Además de proporcionar alimentos para el ganado y las ovejas criados por humanos, los pastizales albergan animales que no se encuentran en ningún otro lugar en la naturaleza, como el bisonte de las praderas de América del Norte o las cebras y jirafas de las sabanas africanas.
Los pastizales también pueden contener hasta el 30 por ciento del carbono del mundo, lo que los convierte en aliados críticos en la lucha contra el cambio climático. Sin embargo, los cambios en las plantas que comprenden pastizales podrían poner en riesgo esos beneficios.
"¿Es un buen pastizal para el ganado, o es bueno para almacenar carbono?", se pregunta el autor principal Kim Komatsu, un ecologista de pastizales en el Centro Smithsonian de Investigación Ambiental, en un comunicado.
Especies individuales
"Realmente importa cuáles son las identidades de las especies individuales ... Podría tener un sistema de maleza realmente invadido que no sería tan beneficioso para estos servicios de los que dependen los humanos", añade.
El nuevo documento, un metaanálisis publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS), ofrece la evidencia más completa hasta la fecha sobre cómo las actividades humanas están cambiando las plantas de los pastizales.
El equipo analizó 105 experimentos de pastizales en todo el mundo. Cada experimento probó al menos un factor de cambio global, como el aumento de dióxido de carbono, temperaturas más altas, contaminación adicional de nutrientes o sequía.
Algunos experimentos observaron tres o más tipos de cambios. Komatsu y los otros autores querían saber si el cambio global estaba alterando la composición de esos pastizales, tanto en el total de especies presentes como en los tipos de especies.
Pastizales difíciles
Descubrieron que los pastizales pueden ser sorprendentemente difíciles, hasta cierto punto. En general, los pastizales resistieron los efectos del cambio global durante la primera década de exposición. Pero una vez que alcanzaron la marca de 10 años, su especie comenzó a cambiar.
La mitad de los experimentos que duraron 10 años o más encontraron un cambio en el número total de especies de plantas, y casi tres cuartos descubrieron cambios en los tipos de especies.
Por el contrario, solo una quinta parte de los experimentos que duraron menos de 10 años recogieron cualquier cambio de especie. Los experimentos que examinaron tres o más aspectos del cambio global también fueron más propensos a detectar la transformación de los pastizales.
"Creo que son muy, muy resistentes", señala Meghan Avolio, coautora y profesora asistente de ecología en la Universidad Johns Hopkins. "Pero cuando llegan las condiciones que sí cambian, el cambio puede ser realmente importante".
Pero hoy, esos pastizales están cambiando bajo nuestros pies. El cambio global, que incluye el cambio climático, la contaminación y otras alteraciones ambientales generalizadas, están transformando las especies de plantas que crecen en ellas, y no siempre de la manera que esperaban los científicos, revela un nuevo estudio.
Las praderas constituyen más del 40 por ciento de la tierra libre de hielo del mundo. Además de proporcionar alimentos para el ganado y las ovejas criados por humanos, los pastizales albergan animales que no se encuentran en ningún otro lugar en la naturaleza, como el bisonte de las praderas de América del Norte o las cebras y jirafas de las sabanas africanas.
Los pastizales también pueden contener hasta el 30 por ciento del carbono del mundo, lo que los convierte en aliados críticos en la lucha contra el cambio climático. Sin embargo, los cambios en las plantas que comprenden pastizales podrían poner en riesgo esos beneficios.
"¿Es un buen pastizal para el ganado, o es bueno para almacenar carbono?", se pregunta el autor principal Kim Komatsu, un ecologista de pastizales en el Centro Smithsonian de Investigación Ambiental, en un comunicado.
Especies individuales
"Realmente importa cuáles son las identidades de las especies individuales ... Podría tener un sistema de maleza realmente invadido que no sería tan beneficioso para estos servicios de los que dependen los humanos", añade.
El nuevo documento, un metaanálisis publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS), ofrece la evidencia más completa hasta la fecha sobre cómo las actividades humanas están cambiando las plantas de los pastizales.
El equipo analizó 105 experimentos de pastizales en todo el mundo. Cada experimento probó al menos un factor de cambio global, como el aumento de dióxido de carbono, temperaturas más altas, contaminación adicional de nutrientes o sequía.
Algunos experimentos observaron tres o más tipos de cambios. Komatsu y los otros autores querían saber si el cambio global estaba alterando la composición de esos pastizales, tanto en el total de especies presentes como en los tipos de especies.
Pastizales difíciles
Descubrieron que los pastizales pueden ser sorprendentemente difíciles, hasta cierto punto. En general, los pastizales resistieron los efectos del cambio global durante la primera década de exposición. Pero una vez que alcanzaron la marca de 10 años, su especie comenzó a cambiar.
La mitad de los experimentos que duraron 10 años o más encontraron un cambio en el número total de especies de plantas, y casi tres cuartos descubrieron cambios en los tipos de especies.
Por el contrario, solo una quinta parte de los experimentos que duraron menos de 10 años recogieron cualquier cambio de especie. Los experimentos que examinaron tres o más aspectos del cambio global también fueron más propensos a detectar la transformación de los pastizales.
"Creo que son muy, muy resistentes", señala Meghan Avolio, coautora y profesora asistente de ecología en la Universidad Johns Hopkins. "Pero cuando llegan las condiciones que sí cambian, el cambio puede ser realmente importante".
Sorpresa científica
Para sorpresa de los científicos, la identidad de las especies de pastizales puede cambiar drásticamente, sin alterar el número de especies. En la mitad de las parcelas donde las especies individuales cambiaron, la cantidad total de especies se mantuvo igual. En algunas parcelas, casi todas las especies habían cambiado.
"El número de especies es una manera tan fácil y fácil de entender una comunidad ... pero lo que no tiene en cuenta es la identidad de la especie", dijo Avolio. "Y lo que estamos encontrando es que puede haber una rotación".
Para Komatsu, es una señal de esperanza que la mayoría de los pastizales puedan resistir los cambios globales inducidos experimentalmente durante al menos 10 años.
"Están cambiando lo suficientemente lento como para que podamos evitar cambios catastróficos en el futuro", dijo.
El factor tiempo
Sin embargo, el tiempo puede no estar de nuestro lado. En algunos experimentos, el ritmo actual del cambio global transformó incluso las "parcelas de control" que no estaban expuestas a presiones de cambio global experimentalmente más altas. Eventualmente, muchas de esas parcelas se veían igual que las parcelas experimentales.
"El cambio global está ocurriendo en una escala mayor que los experimentos que estamos haciendo ... Los efectos que esperaríamos a través de nuestros resultados experimentales, estamos comenzando a ver que esos efectos ocurren naturalmente", dijo Komatsu.
Para sorpresa de los científicos, la identidad de las especies de pastizales puede cambiar drásticamente, sin alterar el número de especies. En la mitad de las parcelas donde las especies individuales cambiaron, la cantidad total de especies se mantuvo igual. En algunas parcelas, casi todas las especies habían cambiado.
"El número de especies es una manera tan fácil y fácil de entender una comunidad ... pero lo que no tiene en cuenta es la identidad de la especie", dijo Avolio. "Y lo que estamos encontrando es que puede haber una rotación".
Para Komatsu, es una señal de esperanza que la mayoría de los pastizales puedan resistir los cambios globales inducidos experimentalmente durante al menos 10 años.
"Están cambiando lo suficientemente lento como para que podamos evitar cambios catastróficos en el futuro", dijo.
El factor tiempo
Sin embargo, el tiempo puede no estar de nuestro lado. En algunos experimentos, el ritmo actual del cambio global transformó incluso las "parcelas de control" que no estaban expuestas a presiones de cambio global experimentalmente más altas. Eventualmente, muchas de esas parcelas se veían igual que las parcelas experimentales.
"El cambio global está ocurriendo en una escala mayor que los experimentos que estamos haciendo ... Los efectos que esperaríamos a través de nuestros resultados experimentales, estamos comenzando a ver que esos efectos ocurren naturalmente", dijo Komatsu.
Referencia
Global change effects on plant communities are magnified by time and the number of global change factors imposed. Kimberly J. Komatsu et al. PNAS, August 19, 2019. DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.1819027116
Global change effects on plant communities are magnified by time and the number of global change factors imposed. Kimberly J. Komatsu et al. PNAS, August 19, 2019. DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.1819027116