-El hallazgo, liderado por investigadores del Instituto de Ecología y Biodiversidad, desafía una de las reglas más aceptadas de la ecología vegetal: que las plantas no pueden crecer rápido y tolerar el estrés hídrico al mismo tiempo.
-El estudio incluyó plantaciones forestales de la zona centro y austral de Chile, al igual que de otros países.
Un nuevo estudio publicado en la revista Nature revela que las coníferas plantadas fuera de su rango nativo, en el hemisferio sur, no solo crecen hasta cuatro veces más rápido que las del hemisferio norte, sino que además presentan una mayor resistencia y resiliencia frente a la sequía. El resultado desafía una de las ideas más arraigadas de la ecología vegetal: que las plantas que crecen rápidamente suelen tener una menor capacidad para tolerar el estrés hídrico.
La investigación fue liderada por el Dr. Alex Fajardo, investigador del Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB) y académico de la Universidad de Talca, junto a la Dra. Frida I. Piper (IEB, Universidad de Talca) y la Dra. Claudia Reyes-Bahamonde (Núcleo Milenio LiLi, Universidad de Talca), con la colaboración de una red de investigadores de 10 países.
Para estudiar cómo estas especies exóticas responden a las condiciones ambientales fuera de su área de distribución natural, el equipo analizó los anillos de crecimiento de nueve especies de coníferas de la familia Pinaceae, todas originarias del hemisferio norte. Entre ellas, se encuentran el pino radiata, el pino ponderosa, el pino contorta y el pino silvestre.
Se analizaron 192 sitios distribuidos en América, Europa, África y Oceanía, incluyendo nuestro país. En Chile, las y los investigadores realizaron muestreos en la zona centro, particularmente en las regiones del Maule y Ñuble, y en la zona austral, en los alrededores de Coyhaique. A su vez, colaboradores en USA, Canadá y Europa realizaron muestreos en poblaciones naturales de las mismas especies de pinos. En estos sitios se extrajeron tarugos de los árboles, necesarios para determinar los anchos de anillos de crecimiento anual, los cuales se relacionan muy bien con el clima. En el hemisferio sur, particularmente, en Chile, Argentina y Nueva Zelanda, también se extrajeron tarugos de árboles de las especies de Nothofagus que crecen adyacentes a las plantaciones de pinos.
Desafiando a la ecología y enemigos naturales
Los resultados generales mostraron una diferencia marcada. Las coníferas exóticas alcanzaron tasas de crecimiento de hasta cuatro veces mayores que las existentes en el hemisferio norte. Pero el hallazgo más llamativo fue que ese crecimiento acelerado no vino acompañado de una menor tolerancia a la sequía, como se esperaría.
Por el contrario, las poblaciones del hemisferio sur mostraron una mayor resistencia y resiliencia frente a los períodos secos. Esto implica que su crecimiento se vio menos afectado durante las sequías y tuvieron una mayor capacidad de recuperación después de estos eventos.
“Lo interesante es que estamos viendo una combinación que, de acuerdo con lo que esperaríamos a partir de la teoría ecológica, no debería darse: árboles que crecen mucho más rápido y que, al mismo tiempo, son capaces de resistir y recuperarse mejor de la sequía”, explica Alex Fajardo.
El equipo también encontró diferencias en el funcionamiento de estos árboles que ayudan a comprender este comportamiento. Las coníferas que crecen fuera de su rango nativo presentan mayores concentraciones de reservas de carbono. Las reservas de carbono, también denominadas carbohidratos no estructurales, cumplen funciones esenciales para las plantas, y se han relacionado con una mayor capacidad para enfrentar períodos de estrés hídrico. Los investigadores también encontraron que las coníferas exóticas creciendo en el hemisferio sur presentaron una mayor capacidad para mantener la fotosíntesis bajo condiciones de estrés hídrico.
Según explica Fajardo, una posible razón para esta ventaja de las coníferas exóticas creciendo en el hemisferio sur se relaciona con la ausencia de enemigos naturales. En sus áreas de distribución originales en el hemisferio norte, las coníferas conviven con una diversidad de seres vivos que pueden afectar su crecimiento y balance de carbono. “La explicación más probable de este patrón es que las coníferas exóticas escapan de sus enemigos naturales, que están o son más abundantes en su rango nativo. Esto incluye herbívoros especializados, patógenos y especies competidoras”, destaca el científico del IEB, centro de excelencia que cuenta con el financiamiento de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo, ANID.
Esta situación podría ser especialmente relevante en el hemisferio sur, donde no existen especies nativas de pino. “Los recursos que en su rango nativo las plantas deben destinar a defenderse de enemigos naturales podrían, en el rango exótico, quedar disponibles para otras funciones, como crecer y enfrentar mejor el estrés hídrico”, agrega el investigador.
El caso de Chile y los bosques nativos
En este estudio los investigadores también pudieron observar qué ocurría con especies nativas que crecían adyacentes a las plantaciones en el hemisferio sur. En Chile, el equipo analizó bosques secundarios de Nothofagus ubicados en las cercanías de plantaciones de pinos. Se estudiaron especies como raulí (Nothofagus alpina), coihue común (N. dombeyi), roble (N. obliqua) y lenga (N. pumilio), en sitios de las regiones del Maule y Ñuble y en los alrededores de Coyhaique.
“En ambas zonas se colectaron muestras tanto de pinos exóticos como de Nothofagus nativos, creciendo muy cerca de las plantaciones de pinos”, señala el autor principal e investigador del IEB.
Los resultados mostraron que los Nothofagus ocuparon una posición intermedia en términos de crecimiento. Crecieron más rápido que los pinos en sus rangos nativos en el hemisferio norte, pero menos que las plantaciones de pinos. En cuanto a la respuesta a la sequía, en cambio, mostraron una tolerancia similar a la observada en las coníferas exóticas.
Para Fajardo, este resultado abre una posibilidad relevante en el manejo de los bosques y el secuestro de carbono. “Una solución más sustentable para aumentar el secuestro de carbono, distinta de plantar especies coníferas exóticas, podría ser el mantenimiento e incremento de estos bosques secundarios nativos. Aunque los Nothofagus crecen menos que los pinos, muestran valores similares de tolerancia a la sequía y tienen mayor densidad de la madera, lo que significa más carbono secuestrado por unidad de volumen”, señala.
Los resultados adquieren especial relevancia en un escenario de cambio climático, marcado por sequías cada vez más frecuentes e intensas, lo que puede aportar nuevas perspectivas para el manejo de los bosques y la evaluación de su capacidad para almacenar carbono.
Los autores advierten que estos resultados no significan que la forestación con especies exóticas sea una solución general frente a la crisis climática, ya que su introducción también puede generar impactos sobre la biodiversidad de los ecosistemas nativos.
De hecho, algunas de las coníferas estudiadas son especies invasoras en el hemisferio sur. Es el caso del pino contorta (Pinus contorta), cuya expansión fuera de plantaciones constituye una preocupación para la conservación de ecosistemas nativos en la Región de Aysén. Esta situación abre una nueva pregunta a partir de los resultados del estudio: ¿podrían las mismas características que permiten a estas especies prosperar fuera de su rango nativo, contribuir también a su éxito como invasoras?
El investigador enfatiza que el carácter invasivo de ciertas especies de pino no fue el foco de este estudio, por lo que esta relación deberá ser evaluada en futuras investigaciones. Sin embargo, sí advierte su importancia.
“El hecho de que estas especies exóticas -algunas de las cuales son invasoras- puedan crecer bien y al mismo tiempo tolerar la sequía, es un rasgo que puede añadirse a la lista de características por las cuales las plantas invasoras son exitosas”, concluye Fajardo.