Sequías extremas, intensificado por un clima cálido, están causando cada vez más el colapso de los ecosistemas en muchas regiones del mundo. Pero los modelos utilizados por los científicos para predecir los puntos de inflexión en los que el estrés por sequía conduce al colapso del ecosistema han demostrado ser poco fiables y demasiado optimistas.

Un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Duke y la Universidad Normal de Beijing puede tener la respuesta por qué.

Los investigadores encontraron que estos puntos de inflexión pueden ocurrir mucho antes de lo que predicen los modelos actuales debido a las presiones adicionales que ejercen sobre las plantas debilitadas por la sequía los animales que pastan y los hongos patógenos.

"Nuestro trabajo proporciona la primera evidencia experimental del mundo real de que estos enemigos naturales de las plantas pueden jugar un papel dramático en la reducción del punto de inflexión de los ecosistemas al matar la vegetación debilitada por la sequía y evitar que las plantas se recuperen. "dijo Brian R. Silliman, Rachel Carson Profesora asociada de Biología de la Conservación Marina en la Escuela de Medio Ambiente Nicholas de Duke.

Los ecologistas saben desde hace mucho tiempo que la sequía puede estimular este tipo de ataque a las plantas, él dijo, pero en su mayoría lo descartaron como un estrés secundario y no como una causa principal del colapso del ecosistema.

"Lo que encontramos es lo contrario, ", Dijo Silliman." Los herbívoros tienen un fuerte efecto compuesto. Esto significa que estos ecosistemas son mucho más vulnerables a la sequía de lo que predicen los modelos actuales. Con los herbívoros presentes, pueden manejar mucho menos estrés por sequía ".

El equipo publicó sus hallazgos el 6 de enero en la revista revisada por pares. Letras de ecología .

Los científicos llevaron a cabo su trabajo de campo entre 2009 y 2015 en marismas en los deltas de los ríos Amarillo y Liao de China. Las marismas, que son famosos por su color rojo violáceo durante todo el año, se encuentran entre los últimos humedales costeros nativos protegidos de China.

Las marismas experimentaron una extinción generalizada de la vegetación después de una sequía extrema en 2011. Los investigadores realizaron una serie de experimentos antes, durante y después de la sequía para probar cómo las presiones del pastoreo intensivo de los cangrejos, el principal enemigo natural de las plantas en las marismas protegidas, afectaron la resistencia y la recuperación de la sequía.

"En las parcelas de prueba en las que se excluyeron los cangrejos, Descubrimos que la pérdida de vegetación fue significativamente menor y muchas plantas podrían sobrevivir a la sequía. "dijo Qiang He, investigador postdoctoral en el laboratorio de Silliman. "Murieron temporalmente, pero se recuperaron rápidamente después de que terminó la sequía".

"Pero en las parcelas de control, el pastoreo de cangrejos diezmó las plantas estresadas por la sequía, resultando en una pérdida de vegetación casi completa, " dijó el, quien ha estudiado las marismas chinas durante más de 10 años desde que era estudiante en la Universidad Normal de Beijing.

En áreas abiertas a los cangrejos, la recuperación de la vegetación se retrasó al menos cuatro años después de que terminó la sequía de 2011, Añadió Qiang.

Silliman dijo que los hallazgos probablemente sean relevantes para muchos otros ecosistemas. "Las plantas en bosques y pastizales también pueden ser diezmadas por enemigos naturales, como insectos y hongos patógenos, durante las sequías ".

Basado en la revisión preliminar del equipo de la extinción de plantas asociada a la sequía en otros ecosistemas en todo el mundo, más de la mitad de todos los eventos reportados podrían haber sido exacerbados por algún tipo de enemigo natural. La importancia relativa de los enemigos naturales frente a la sequía en estos casos, sin embargo, aún no está claro y requerirá más estudio.

Las sequías severas están aumentando en muchas regiones del mundo y están afectando cada vez más a una amplia gama de ecosistemas, incluidas las marismas, manglares bosques templados y tropicales, praderas y arrecifes de coral, que brindan servicios esenciales tanto a los seres humanos como al medio ambiente, Dijo Silliman.

"Ser capaz de predecir cómo y cuándo estos eventos extremos afectarán a los ecosistemas, e identificar prácticas de gestión que puedan ayudar a reducir los impactos, se ha convertido en una alta prioridad, "Dijo Silliman.

"El problema es que la mayoría de los modelos de tolerancia de las plantas que usamos actualmente para predecir estos resultados se basan en estudios de laboratorio o estudios fisiológicos de las plantas". por lo que a menudo no tienen en cuenta los efectos combinados de factores estresantes simultáneos como la sequía y la presión de los enemigos naturales. El resultado ha sido que los ecosistemas están muriendo mucho antes de que nuestros modelos predigan que lo harán.

"Ojalá, " él dijo, "Los hallazgos de este estudio nos ayudarán a desarrollar mejores modelos y prácticas de gestión".