Recomendado 2019

La Elección Del Editor

Atrayendo la biosfera que falta
Los científicos construyen vacas eructas para estudiar las emisiones de metano
Careidolia

La piel viva del desierto

Anonim

Las zonas desérticas dependen de biocrusts (líquenes, musgos, hongos) que tardan años en crecer.

Jeff Mitton / Universidad de Colorado

En una fresca mañana de septiembre, una caravana de científicos internacionales retumba ante las icónicas formaciones del Parque Nacional Canyonlands en Utah. A través de los eones, el viento y el agua han esculpido este paisaje en un laberinto de impresionantes arcos y agujas de arenisca roja. Los investigadores se maravillan con las formaciones, tan diferentes de sus propios patios, lugares tan distantes como China, Níger, Australia y España. Pero cuando se detienen en el estacionamiento para una corta caminata a Pothole Point, su atención va directamente hacia sus pies.

Una película gruesa y llena de baches cubre grandes parches de las losas gigantes de arenisca. Los parches se parecen a la tierra quemada, como si un fuego dejara solo estos restos carbonizados. De cerca, las manchas imitan la topografía de Canyonlands en una escala diminuta: torres de un centímetro de altura se elevan sobre una red de valles. Estos suelos oscuros y crujientes abarcan la árida meseta de Colorado en la región de las Cuatro Esquinas.

Aquí, el suelo está vivo.

Las costras biológicas del suelo, o biocrusts, están abarrotadas de comunidades de diminutos organismos fotosintéticos y otras formas de vida. Los biocrusts en algunas partes del mundo son en su mayoría cianobacterias, uno de los microorganismos más antiguos de la Tierra. Otras comunidades biocrustas, como estas en la meseta de Colorado, incluyen musgos, líquenes y hongos. Los primeros científicos que los estudiaron llamaron a estas costras vivientes "criptogámicas", en griego, por "matrimonio oculto", porque su funcionamiento interno aún era misterioso. Y si bien pueden parecer reservados, los biocrusts son críticos para las tierras secas sanas en todo el mundo. Pero ahora, a los ecólogos les preocupa que un clima cambiante los ponga en peligro.

No rompas la corteza

Las tierras secas cubren casi la mitad de la masa terrestre del mundo y sostienen a más de 2 mil millones de personas. Los biocrusts son componentes importantes de estos ecosistemas áridos. Cuando llueve, y en el sudoeste del desierto, las lluvias de verano vienen en lluvias monzónicas, esos picos y valles en la superficie del suelo ayudan a retener el agua. Eso mejora la absorción de agua y reduce la erosión. Los biocrusts también agregan nitrógeno y carbono al suelo pobre en nutrientes, un servicio crítico para las plantas. Y, quizás lo más importante, el limo pegajoso de las cianobacterias y los filamentos similares a las raíces de los musgos ayudan a unir el suelo a la tierra.

"El viento puede azotar este ecosistema, casi derribarte, y esta corteza se mantendrá 100 por ciento sólida", dice Sasha Reed, ecóloga investigadora del Centro de Ciencias Biológicas del Suroeste de los Estados Unidos (USGS) en Moab, Utah.

Canyonlands de Utah.

Bill Bowman / Universidad de Colorado

A pesar de su resistencia al viento, los biocrusis se agrietan bajo presión. Cuando los excursionistas, ciclistas y vehículos se alejan de los caminos establecidos, o el ganado deambula, pueden dejar un rastro de tierra desnuda donde las costras solían vivir. Luego, cuando sopla el viento, esas áreas levantan arena.

"Ese polvo va a entrar en la atmósfera", dice Reed. “Se está marchando la fertilidad. Se depositará en otra parte ”. Y cuando el polvo de Utah se deposita en las Montañas Rocosas llenas de nieve de Colorado, esas partículas de arena de color oscuro aceleran la fusión de la nieve de la primavera al absorber más energía solar.

Debido a la escasez de agua de los ecosistemas del desierto y otros factores, puede llevar mucho tiempo para que estas áreas perturbadas se recuperen. En el mejor de los casos, las cianobacterias recolonizarán el suelo en aproximadamente cinco años. Se necesitan otros 20 años para que se establezca una comunidad rica en líquenes y musgos. En lugares muy secos, como el Valle de la Muerte de California, los científicos afirman que la recuperación completa demora hasta 250 años. Y, de manera alarmante, estudios recientes muestran que el cambio climático puede acabar con los biocrusts con la misma seguridad que los trastornos físicos.

Manipulación del clima

Unas 12 millas al noreste de Moab, una delgada cerca eléctrica divide una mesa con vista al río Colorado. Dentro hay 20 parcelas experimentales donde los investigadores de USGS están simulando climas futuros para aprender cómo podrían responder los biocrustts.

Las lámparas de infrarrojos sobresalen de algunas secciones, manteniéndolas constantemente a 7 grados Fahrenheit más calientes que las parcelas de control. Otras parcelas obtienen dosis regulares de agua nebulizada. Algunos reciben ambos. Esto permite a los científicos observar los factores individuales del calentamiento y la precipitación, y también estudiar cómo estos dos factores pueden interactuar.

"Sabemos que las temperaturas aumentarán", dice Jayne Belnap, ecóloga de la USGS y pionera de la investigación en biocracia. "La precipitación, eso es mucho más variable, y la gente realmente no sabe lo que va a pasar". El futuro podría traer lluvias ligeras y regulares. O podríamos ver lluvias frecuentes más frecuentes. O tal vez menos frecuentes, pero aún más grandes, las tormentas.

Un diagrama de prueba utilizado por los investigadores para medir cómo responden los biocrustts al cambio climático.

Jennifer Lavista / USGS

Reed destaca por un éxito de parcela con lámparas de calor y tratamientos de agua ligeros y regulares. El suelo parece pisoteado. Es sorprendente que solo un poco de agua pueda causar este tipo de daño. Reed y Belnap creen que el agua proporciona a las costras la humedad suficiente para acelerar el metabolismo, pero no lo suficiente para reemplazar la energía que han utilizado, especialmente porque el calor acelera la evaporación.

Lo que preocupa es la rapidez con la que desaparecieron las costras calentadas y regadas: fueron estériles en menos de un año. "Se puede decir de inmediato cuáles se regaron", dice Belnap. "Todo solía verse así allí", dice ella, señalando un diagrama de control distante con costras visibles y gruesas.

"Fue asombroso y decepcionante y un tanto desgarrador", dice Scott Ferrenberg, investigador de USGS, el autor principal de un artículo que analiza datos de estos experimentos.

Otros investigadores, como Fernando Maestre, profesor de la Universidad Rey Juan Carlos en España, están realizando experimentos similares en otras partes del mundo. Casi el 75 por ciento de España está clasificado como tierras secas. “Los modelos climáticos predicen un calentamiento realmente alto para España, especialmente durante el verano. Y el verano en España ya hace mucho calor ”, comenta. "Necesitamos saber qué sucederá antes de que podamos pensar en maneras de mitigarla".

Los experimentos de Maestre están mostrando resultados similares a los de USGS.

Migración asistida

El futuro no se ve bien para las comunidades de biocrust, y por lo tanto para la estabilidad de los suelos del desierto, a medida que seguimos avanzando hacia un clima más cálido. Pero los investigadores todavía tienen esperanza. "Estamos tratando de pasar a una fase más optimista para ver si hay alguna manera en que podamos ayudar a estas comunidades a regresar", dice Ferrenberg. Varias universidades están tratando de cultivar organismos de biocracia en invernaderos y reintroducirlos en paisajes dañados. Los resultados se mezclan hasta ahora. En China, los científicos del gobierno rociaron una lechada cargada de cianobacterias sobre las crecientes dunas de arena y detuvieron su avance. Pero los experimentos recientes en Nuevo México y Utah han sido imprevistos, y no está claro por qué. "El jurado está fuera en términos de restauración y cuánto éxito podríamos tener frente al cambio climático", dice Ferrenberg.

Los científicos también están explorando la migración asistida, un tema controvertido en la ecología donde las especies se mueven de un lugar en el que actualmente prosperan a lugares donde podrían sobrevivir mientras el planeta se calienta. El equipo de Moab USGS acaba de comenzar un nuevo experimento de "jardín común" para ver a qué comunidades de la corteza les va mejor en un Utah más cálido. Recolectaron muestras de corteza de diferentes ecosistemas en todo el sudoeste y las cultivaron en un invernadero en la Universidad del Norte de Arizona. A principios de este año, el equipo extendió esas muestras en parcelas adyacentes de Utah. Similar a las parcelas de manipulación del clima cerca del río Colorado, la mitad de estas parcelas se calientan con lámparas infrarrojas para simular el futuro.

“En este momento, las parcelas se ven como arena con colores de confeti. Entonces, estamos esperando a ver cómo esas comunidades toman forma con el tiempo ", dice Reed. Si las costras nativas no pueden soportar el calentamiento esperado, tal vez las costras ya adaptadas a los desiertos más calientes podrían hacerlo.

Al final, tal vez la preservación de la función del ecosistema de biocrust es más importante que la preservación de especies nativas de la meseta de Colorado.

Categorías Más Populares

Top