Investigadores de ETH Zurich están estudiando cómo la vegetación alpina está respondiendo a un clima más cálido y cómo algunas comunidades de plantas continúan manteniéndose firmes contra los recién llegados de elevaciones más bajas.

Un vistazo a la vertiginosa pendiente es suficiente para crear una sensación vertiginosa de estar en el aire. Muy por debajo está la ciudad de Chur, con autos diminutos moviéndose entre casas de juguete. Manteniendo un agarre firme en el volante, Jake Alexander asciende por el camino lleno de baches, que en muchos lugares es demasiado angosto para que pasen dos vehículos.

Su destino es Chrüzboden, una pradera alpina situada sobre la línea de árboles en el pico Haldenstein del macizo de Calanda, a unos 2.000 metros sobre el nivel del mar. Es un viaje de un día popular desde Chur, pero Alexander está aquí en su papel de profesor asistente de ecología vegetal en ETH Zurich. Durante los últimos 15 años más o menos, ha estado realizando experimentos para comprender mejor los efectos del cambio climático en la flora alpina.

Calanda es el lugar perfecto para este tipo de investigación. En un espacio de 5 kilómetros, abarca toda la gama de zonas de vegetación altitudinal de los Alpes, desde la zona de colinas en el fondo del valle hasta el cinturón alpino en su pico de 2.800 metros. Todo el macizo es notablemente uniforme tanto en aspecto como en geología, y toda el área se encuentra a poca distancia de Zúrich. "Realmente deberíamos establecer una estación de investigación alpina aquí; ¡eso sería fantástico!" Alejandro dice.

Para cubrir toda la extensión de las zonas altitudinales, él y sus colegas han establecido múltiples sitios experimentales en diferentes elevaciones. El más alto, Chrüzboden, está a 2.000 metros; el más bajo está a 1.000 metros. Los otros sitios están ubicados a intervalos de 200 metros entre los dos.

Después de una subida de unos 1.400 metros por innumerables curvas cerradas, finalmente llegamos a Chrüzboden. Es junio y las vacas pastan entre flores de todas las formas y tonalidades, serpenteando entre parches de amarillo, rosa y púrpura.

Alexander aparca el coche y se dirige cuesta arriba hasta un trozo de pradera que está protegida del ganado por una valla eléctrica. Dentro del área cercada se encuentran sus parcelas de investigación. Algunos de estos están encerrados en cámaras Perspex con la parte superior abierta, que proporcionan calefacción pasiva para simular el calentamiento global.

Los investigadores están estudiando cómo responden las comunidades de plantas en elevaciones altas cuando se enfrentan a especies que se mueven hacia arriba desde elevaciones más bajas. Investigaciones anteriores han demostrado que, en promedio, las regiones montañosas se están calentando el doble de rápido que el resto del mundo. Esto crea potencial para que ciertas especies extiendan su hábitat, ya sea a elevaciones más altas o latitudes más altas, como en el Ártico. Los estudios previos de Alexander han demostrado que, a menudo, las plantas alpinas parecen no inmutarse por el calentamiento global en sí, pero pueden tener dificultades para hacer frente a la competencia de las nuevas especies que migran a la montaña.

Más grande y más rápido

Tarde o temprano, esto podría conducir a cambios en la composición de especies de las comunidades de plantas alpinas y subalpinas actuales. Nuevas especies significan nuevas interacciones, y debido a que las plantas de las tierras bajas son más grandes y crecen más rápido, literalmente están dejando en las sombras a las especies alpinas más pequeñas. "Un clima más cálido les da una ventaja competitiva y amenazan con desplazar a las especies alpinas", dice Alexander.

Las especies que migran a las cumbres generalmente enfrentan menos competencia por el espacio, la luz, el agua y los nutrientes porque la vegetación tiende a ser más escasa en elevaciones tan altas. Pero la situación es diferente en la línea de árboles, donde las especies que ascienden desde elevaciones más bajas se encuentran con prados y pastos casi sin espacios en la vegetación. Estas comunidades de plantas han evolucionado durante siglos, tiempo suficiente para que hayan surgido innumerables interacciones entre individuos y especies, incluso con microorganismos como las bacterias del suelo y los hongos.

Con los niveles actuales de calentamiento, a las nuevas especies les puede resultar difícil afianzarse, al menos al principio. Pero, a medida que el clima se vuelve más cálido, obtendrán una ventaja competitiva y, a medida que las especies de plantas de las tierras bajas se establezcan, provocarán un cambio tanto en la composición como en la miríada de interacciones de la comunidad vegetal original. Este es un fenómeno que los investigadores ya han observado en experimentos en su sitio a 1400 metros.

"Queremos descubrir qué tan resistentes son las comunidades de plantas de hoy en día contra los recién llegados. También queremos averiguar si las especies de elevaciones más bajas ya pueden establecerse más arriba en la montaña y, si no, qué las detiene", dice Alexander, mientras examina un parcela experimental llena de profusión de flores de pradera.

Los investigadores primero eliminaron toda la vegetación original de la parcela de un metro cuadrado. Luego, plantaron en el suelo desnudo diez especies diferentes que son predominantemente nativas de elevaciones bajas y medias, incluida la salvia de los prados, la centaurea marrón y el campión de la vejiga.

Alexander dirige su atención a otra parcela densamente vegetada, separando el follaje con las manos. Enterrada en el medio hay una planta de mala hierba marrón, identificada por un palillo de plástico de colores. A diferencia de sus pares en la parcela desnuda, esta planta es pequeña y tiene una flor solitaria. "Está teniendo dificultades para competir contra sus nuevos vecinos", dice. "Pero, en principio, ciertamente es capaz de crecer a esta altura en el clima actual".

Transporte de animales

Sin embargo, la conquista de los hábitats alpinos o subalpinos por parte de plantas de altitudes más bajas es más lenta de lo esperado, dice el ecologista. Sugiere que, además de la resistencia de la vegetación existente, esto puede deberse en parte a la escasa capacidad de dispersión de las plantas. Algunos tienen semillas que el viento puede llevar, pero los que no tienden a depender de los animales para dispersar sus semillas. Por ejemplo, los estudios han demostrado que las vacas transportan semillas germinables en sus intestinos.

Uno de los estudiantes del Máster de Alexander pronto se embarcará en un proyecto para determinar si los ciervos y las gamuzas también dispersan las semillas de ciertas especies de plantas. En última instancia, estos datos deberían fluir hacia modelos mecánicos que ayudarán a los científicos a predecir cambios en las comunidades de plantas, incluidas las proyecciones climáticas y los mecanismos de dispersión, las interacciones entre las plantas y las formas en que evolucionan.

Alexander ya se dirige de regreso a Haldenstein y Chur, conduciendo con cuidado el automóvil hacia las casas que se encuentran más abajo. Al llegar a una curva cerrada, gira a la derecha para inspeccionar su sitio experimental a 1.400 metros sobre el nivel del mar. Estaciona el auto al final de la calle y camina los últimos cientos de metros por una pista. Pronto se encuentra al borde de un gran claro conocido como Nesselboden. Es notablemente más cálido aquí que 600 metros más arriba. La temperatura promedio cambia aproximadamente 0,5 grados centígrados por cada 100 metros de elevación, por lo que un simple cálculo sugiere que el aire que nos rodea ahora es 3 grados más cálido. Este, entonces, es el clima al que se enfrentarán las plantas alpinas en el futuro.

Lucha por los recursos

Las flores de la pradera trasplantadas a esta parcela son aún más exuberantes y florecen tanto de forma aislada como en presencia de la vegetación existente. Claramente no tienen dificultad para competir con otras plantas que son nativas de esta elevación. Pero las cosas se ven bastante diferentes en uno de los otros parches de suelo de un metro cuadrado. Como parte de un experimento anterior, hace algunos años, los investigadores trasplantaron el suelo y su comunidad de plantas desde 2000 metros a este sitio a 1400 metros, catapultándolos efectivamente hacia el clima del futuro.

El parche está dominado por alchemilla, más comúnmente conocido como manto de dama. "Esta especie claramente no tiene problemas con el nuevo clima. Pero algunas de las otras plantas alpinas que se trasplantaron al mismo tiempo ya han perdido la batalla por los recursos contra competidores que están mejor adaptados a las temperaturas cálidas", dice Alexander, levantando la mano. para proteger sus ojos del sol poniente. "Entonces, suponiendo que continúe calentándose y secando en elevaciones más altas, esto es lo que enfrentarán las plantas allí arriba". Cualquiera que sea el caso, dice, tienen la intención de estudiar estas parcelas de investigación en el claro de Nesselboden durante al menos diez años para verificar si sus predicciones sobre cómo cambiarán las comunidades de plantas son precisas.

La investigación de Alexander finalmente revelará exactamente cómo evolucionará la flora en Calanda. Pero ciertamente parece que el cambio es inevitable, y que pronto habrá muchos más parches de flores blancas, violetas y amarillas en las praderas alpinas de hoy.