A lo largo de los EE. UU. los agricultores han abandonado millones de acres de tierra debido a problemas económicos y obstáculos como la caída de los niveles freáticos que imposibilitan el riego de los cultivos. Desde el 2001, Un estudio de larga data en la Universidad de Kansas ha mejorado la comprensión de los investigadores sobre cómo restaurar los pastizales de las praderas nativas en estas tierras abandonadas y cómo la restauración se ve influenciada por insumos agrícolas como el nitrógeno.

"La agricultura destruyó la vegetación de la pradera original y alteró el suelo, por lo que observamos cómo las comunidades ecológicas se recuperan de esas perturbaciones, "dijo Bryan Foster, profesor de ecología y biología evolutiva y científico principal del Kansas Biological Survey, quién dirige la investigación. "Al hacerlo, especialmente a largo plazo, aprendemos cómo podemos acelerar ese proceso para restaurar el ecosistema de la pradera nativa ".

La investigación a largo plazo fue recientemente refinanciada por el programa de Investigación a Largo Plazo en Biología Ambiental (LTREB) de la National Science Foundation con una duración de cinco años, $ 360, 000 subvención.

El trabajo se lleva a cabo al norte de Lawrence en la KU Field Station, donde Foster, junto con colegas, estudiantes de pregrado y posgrado, realizar investigaciones en dos áreas experimentales, cada uno tiene aproximadamente el mismo tamaño que un campo de fútbol.

"Este LTREB tiene dos experimentos, Ambos ubicados en un campo agrícola abandonado que fue utilizado para la agricultura por muchos, muchos años, "Dijo Foster." Uno de los experimentos establecidos en 2001 en tierras agrícolas recién abandonadas en suelo desnudo arado analiza el redesarrollo de la comunidad de plantas en respuesta a la fertilización con nitrógeno en ese contexto. En el otro, buscamos manipular el tratamiento con fertilizantes en la vegetación existente de un campo de heno abandonado ".

Gran parte de la investigación en la KU Field Station se centra en la influencia de los fertilizantes nitrogenados en la comunidad vegetal. Si bien el nitrógeno es el nutriente principal de las plantas, el exceso de nitrógeno en el suelo posagrícola distorsiona el ecosistema de la pradera nativa, dificultando la restauración.

"El exceso de nitrógeno conduce a una pérdida de diversidad vegetal, ", Dijo Foster." Vemos esto en todo el mundo, más allá de las Grandes Llanuras. El nitrógeno es el nutriente más importante para el crecimiento de las plantas en la tierra. Pero cuando agrega nutrientes en exceso, eso favorece sólo a unas pocas especies que son buenas para acceder a él y utilizarlo, y esas plantas compiten con otras especies. Entonces, simplificas ese sistema. Se vuelve dominado por unas pocas especies ".

Además de la fertilización pasada, Las tierras de cultivo abandonadas absorben nitrógeno del aire y la contaminación del agua, lo que afecta no solo a las plantas sino a todo el ecosistema.

"La contaminación deposita nitrógeno que cae sobre el paisaje, procedente del exceso de nitrógeno en la atmósfera, principalmente de procesos industriales y emisiones de combustibles fósiles, "Dijo Foster." Además, el exceso de nitrógeno que se vierte en los paisajes a partir de los fertilizantes llega a las vías fluviales. Entonces, Hay múltiples fuentes de exceso de nitrógeno que se abren camino hacia los sistemas acuáticos y terrestres y tienen un impacto en la biodiversidad:las plantas de manera más directa, pero con un efecto en cascada sobre los insectos que se alimentan de plantas y animales que se alimentan de los insectos. Las bacterias y los hongos subterráneos se ven afectados, también."

El proyecto Foster comenzó en 2001 con Val Smith, el difunto profesor de ecología y biología evolutiva en KU, quien fue un líder en ecología acuática y co-investigador principal en la subvención original que financió el proyecto, ahora ha monitoreado el cambio de vegetación después de las parcelas agrícolas durante 16 años. Según Foster, La naturaleza a largo plazo del estudio brinda una visión única de cómo las praderas de pastos altos en América del Norte podrían recuperarse, lo que sería imposible con una investigación a corto plazo.

"El valor de los datos aumenta a medida que abarcan décadas, ", dijo." A largo plazo, aprendemos cómo podríamos acelerar ese proceso para restaurar de nuevo las praderas nativas. Ha demostrado ser difícil. Puede restaurarlo de una manera superficial:restablecer las hierbas dominantes. Pero es difícil establecer el nivel de diversidad, la gran cantidad de especies. A menudo es menos diverso después de una perturbación, con flores silvestres de hoja ancha menos abundantes que llamamos 'herbáceas'. Ese es el verdadero desafío en la restauración, para restablecer la biodiversidad original ".

Es más, el trabajo en la KU Field Station ha contribuido a la formación de muchos estudiantes de pregrado y posgrado que aprenden a realizar investigaciones a través de la investigación NSF LTREB.

"Debido a que es un experimento a largo plazo y financiado por el gobierno federal, ha apoyado la investigación y la participación de más de 60 estudiantes de pregrado y 12 estudiantes de posgrado, "Dijo Foster." Ha beneficiado a mucha gente. Cada año tenemos estudiantes de posgrado que nos ayudan en el campo, y muchos de ellos continúan haciendo su propio trabajo allí. Contamos con estudiantes involucrados que han desarrollado maestría y doctorado. proyectos relacionados con el estudio a largo plazo ".