El cambio climático también afecta a las semillas

El cambio climático también afecta a las semillas

Por: María Daniela Vargas Nieto // Fotografía: Cortesía, Sofía Basto

Sofía Isabel Basto Mercado, docente de la Pontificia Universidad Javeriana, publica en la revista ‘npj Climate and Atmospheric Science’ una investigación que confirma los efectos del cambio climático sobre los bancos de semillas en condiciones de extrema sequía y humedad.

¿Sabía que de 1880 a 2012 la temperatura mundial aumentó 0,85 °C, que los océanos se han calentado, las cantidades de nieve y hielo han disminuido y el nivel del mar ha subido aproximadamente 19 cm durante los últimos cien años? Aunque esta información es alarmante, los datos recogidos por la docente Sofia Basto, de la Facultad de Ciencias de la Pontificia Universidad Javeriana, exponen una realidad insospechada sobre uno de los componentes de los ecosistemas que pasan inadvertidos para muchos y, por lo mismo, se encuentran menos estudiado: las semillas.

Esta bióloga dedicada al estudio del banco de semillas –aquellas viables que no han germinado y que se acumulan sobre el suelo, debajo de la capa de hojas que lo recubre o de su superficie– y su comportamiento, logró identificar los efectos del cambio climático en el número de semillas y de especies bajo la tierra y sus implicaciones en la capacidad de recuperación de los ecosistemas.

Basto realizó sus estudios de doctorado en Ciencia Animal y Vegetal en la Universidad de Sheffield, Inglaterra, con una beca otorgada por la Unión Europea para estudiantes de América Latina y con el apoyo de la Javeriana. Así evidenció los graves efectos que tienen diferentes disturbios generados por los humanos en los bancos de semillas. Una de sus investigaciones se llevó a cabo a través de experimentos para evaluar los efectos del cambio climático en la cantidad de lluvias , hallazgo que fue publicado en una de las revistas del grupo Nature con el fin de llamar la atención ante este inminente problema global. Su investigación más reciente, Severe effects of long-term drought on calcareous grassland seed banks, se publicó el pasado mes de febrero en la revista npj Climate and Atmospheric Science.

La investigadora encontró que la sequía, ocasionada por el cambio climático, reduce el número de semillas y de especies presentes en el suelo. Esto significa que en caso de sufrir eventos climáticos devastadores las semillas no restituirán la vegetación adulta, lo cual es alarmante teniendo en cuenta que “estos bancos son reservorios de biodiversidad que mantienen el equilibrio en los ecosistemas”.

El proyecto investigativo terminó de consolidarse durante una conversación con el ecólogo y experto en cambio del clima Philip Grime, quien le comentó a Basto sobre un hallazgo en las especies de pastos que analizaba. Según sus resultados de investigación, aquella vegetación era resistente al cambio climático porque no evidenciaba alteraciones en sus parcelas; sin embargo, posteriormente se dio cuenta de que este mismo estudio, hecho a escalas de análisis más pequeñas, mostraba que “algunas especies se movían de las áreas más profundas del suelo a las más superficiales y viceversa”, recuerda Basto, lo que significaba que las condiciones del cambio climático sí afectaban de alguna u otra forma a la vegetación.

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Parcelas del experiemento del profesor Grime, en Inglaterra, donde Sofía Basto realizó su investigación.

Con esta información, la colombiana consideró que algo similar podría estar ocurriendo con las semillas y que probablemente los estudios a gran escala y a corto plazo habrían estado sesgados debido al poco tiempo de análisis que tenía cada uno. Por eso,  retomó el proyecto preliminar que uno de sus colegas había hecho en 1998 sobre el estudio de las semillas en las parcelas del experimento de Grime, el cual no evidenció efectos adversos ocasionados por las alteraciones del clima en condiciones de sequía y humedad.

“El experimento del profesor Grime fue instalado en 1994 en parcelas en las que se estudia el efecto de la sequía, del incremento de las precipitaciones en verano y del aumento de la temperatura en la vegetación, en comparación con parcelas que no han recibido manipulación del cambio climático”, dice Basto.

Esta investigación de la docente javeriana inició en 2008. Para ese momento, las parcelas de un pastizal calcáreo cerca de la ciudad de Buxton (Inglaterra) ya llevaban 14 años desde su montaje, ya que, al tratarse de una evaluación a largo plazo, los resultados obtenidos son mucho más robustos y las conclusiones, basadas en mejores evidencias. “Fui muy afortunada al encontrar un proyecto en el que se ha simulado el cambio climático por más de una década. Precisamente, por esta razón logré evidenciar que las respuestas de las semillas ocurren a un ritmo más lento del que los estudios a corto plazo permiten identificar”, explica Basto.

El primer paso para estudiar los efectos del cambio climático en los bancos de semillas fue empaparse de literatura científica y hallar los vacíos, hasta ahora no descubiertos, sobre conocimiento de las semillas. Posteriormente realizó el trabajo de campo.  Según cuenta: “Establecí subparcelas al interior de las áreas experimentales y, al azar, tomé 10 muestras de suelo en cada una de ellas, luego las dividí en intervalos de 2 cm y medí la profundidad del suelo en cada punto de muestreo para así analizar el posible efecto de su variación en la respuesta del banco de semillas frente a las alteraciones en las precipitaciones; en otras palabras, para identificar la profundidad en la que se encontraban las especies y cuáles se estaban moviendo en respuesta al cambio climático”, añade.

Luego, Basto tomó las 524 muestras recolectadas y debidamente marcadas según su profundidad del suelo  y parcela de origen (sequía, exceso de precipitación y condición ambiental natural), las tamizó y extendió en una capa de uno a tres milímetros de grosor sobre las bandejas de germinación, las cuales contenían turba previamente humedecida. También identificó y registró las plántulas que germinaron a partir de las muestras de suelo.

El proceso de análisis lo realizó a partir de una comparación entre las especies de semillas y su abundancia en las parcelas sometidas a sequía y exceso de lluvia, con las que se encontraban bajo condición ambiental natural. Con esta información fue posible notar que el número de especies y de semillas en suelos secos, ocasionados por el cambio climático, sufrió una reducción significativa respecto a las semillas presentes en suelos bajo condición ambiental natural. Por otro lado, la presencia de semillas en suelos sometidos a un exceso de lluvias no fue afectada.

Así lucían los bancos de semillas
Imagen de los especímenes vegetales analizados durante la fase de emergencia de plántulas.

Es decir, “que llueva más durante el verano no va a generar un cambio ni en la vegetación ni en el banco de semillas, pero, por el contrario, si se presenta la sequía, los efectos son más severos en el banco que en la vegetación”, dice Basto.

Esta investigación duró dos meses durante el proceso de recolección de muestras, tres en el procesamiento del material, nueve en el registro de la emergencia de las plántulas y un semestre en el análisis y escritura del artículo científico. Así, la colombiana evidenció que las semillas no seguían el mismo patrón de respuesta y resistencia de la vegetación ante el cambio climático que indicaba Grime y que sí eran afectadas por la sequía.

A pesar de que esta investigación se realizó en territorio europeo y las condiciones del suelo difieren del colombiano, la docente considera que estos hallazgos permiten la formulación de nuevas preguntas de investigación con las cuales será posible ahondar en los efectos de cambio climático en las semillas. Basto también reconoce que es necesario entender las causas del problema hallado, es decir, si la sequía está afectando la producción de semillas, la germinación, dañando sus mecanismos de reparación o si está causando un daño directo a sus estructuras. Además, señala que este proyecto es importante ya que presenta resultados de investigación a partir de experimentos de largo plazo, lo cual debe, según ella, servir de referente para la implementación y financiación de actividades de investigación de largo aliento que arrojarán resultados mucho más sólidos.

“Nosotros tenemos una limitación y es que hacemos estudios concretos de uno o un par de años, pero los procesos biológicos son muy complejos y se requiere evaluarlos durante periodos de tiempo más largos para que, en el caso específico de las semillas, se logre incorporar los resultados de las investigaciones en los modelos que predicen la frecuencia e intensidad de la sequía en el escenario del cambio climático y mejorar su capacidad de predecir sus consecuencias”, reconoce.

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Sofía Basto, docente javeriana, durante el trabajo de campo de su investigación.

Por último, esta investigación realizada en Inglaterra hace un llamado a las instituciones públicas y privadas, académicos, universidades, tomadores de decisiones y a la ciudadanía para tomar conciencia sobre lo que está ocurriendo con los ecosistemas destinados a conservación, especialmente aquellos que hacen parte de la biodiversidad y riqueza nacional pero que, paulatinamente, pueden llegar a ser transformados por las condiciones adversas del cambio climático.

De igual forma, es un llamado a reflexionar sobre qué tanto conocemos sobre la capacidad que tienen los ecosistemas colombianos para recuperarse frente al cambio climático, como también a reconocer que aunque los banco de semillas mantienen la diversidad genética y las especies, permite la recuperación de la vegetación después de los disturbios y  reduce el riesgo de extinción de las plantas, podría estar siendo severamente afectado por el cambio climático y, con ello, incrementando la vulnerabilidad de los ecosistemas.

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