El experimento Agua Salud de 700 hectáreas se divide en varias cuencas para comprender mejor cómo el uso de la tierra y las especies maderables nativas, almacenar carbono, proteger la biodiversidad e influir en el flujo de agua hacia el Canal de Panamá. Crédito:Jorge Alemán, STRI
Los árboles se comunican a través de una "amplia red de madera" de raíces y microbios de manera que mejoran su crecimiento y pueden reducir el dióxido de carbono en la atmósfera. mitigar el cambio climático. Pero nadie sabe por qué tantos árboles tropicales se asocian con bacterias para capturar nitrógeno del aire cuando ya crecen en suelos ricos en nitrógeno. Un experimento de gran tamaño en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) para abordar esta paradoja mostró que cada especie tiene sus propias estrategias únicas de captura de nutrientes. subrayando la importancia de la biodiversidad para proyectos exitosos de reforestación.
Los suelos tropicales pueden ser ricos en nitrógeno, pero pobre en fósforo utilizable por las plantas. Muchas especies de árboles tropicales, generalmente de la familia de los frijoles (leguminosas), tienen nódulos en sus raíces formados por bacterias para capturar el gas nitrógeno del aire y convertirlo en nitrógeno útil para el crecimiento y el almacenamiento de carbono.
"La gente especuló que las especies fijadoras de nitrógeno podrían canalizar el nitrógeno adicional para producir la enzima fosfatasa para capturar fósforo, "dijo Jefferson Hall, director del experimento de la cuenca del Canal de Panamá del Smithsonian, el Proyecto Agua Salud. "Pero la evidencia era limitada".
Hall y sus colegas se dieron cuenta de que el experimento a escala de paisaje diseñado para descubrir cómo los árboles tropicales almacenan carbono, afectar el suministro de agua y conservar la biodiversidad, sería el lugar perfecto para hacer esta pregunta, porque, a diferencia de los bosques naturales, hay suficientes individuos de cada especie para poder generalizar sobre cómo se comportan. El equipo comparó entre seis y 13 árboles individuales en cada una de las cuatro especies fijadoras de nitrógeno y tres no fijadoras de nitrógeno para producir fosfatasa.
"Pienso en los árboles como individuos, como tomadores de decisiones activos, comunicar e intercambiar materiales, elegir una estrategia sobre otra, "dijo Sarah Batterman, primer autor de este estudio y profesor asociado e investigador independiente del Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural en la Universidad de Leeds, REINO UNIDO. "En general, los árboles fijadores de nitrógeno produjeron más fosfatasa, pero los fijadores sin nitrógeno también lo hicieron, a veces tanto como fijadores de nitrógeno, mostrando la diversidad de estrategias que existen ".
Los bosques tropicales son el hogar de muchas especies, pero a menudo son muy raros. Solo unos pocos individuos de una especie determinada están presentes en un bosque. El diseño de plantación del Experimento Agua Salud permite a los científicos tomar un promedio:tienen suficientes individuos de cada especie para comprender mejor si su comportamiento es representativo del grupo. Crédito:Jorge Alemán, STRI
"Esperábamos encontrar evidencia para la hipótesis del comercio de nutrientes:que los fijadores de nitrógeno invierten en enzimas fosfatasa ricas en nitrógeno, lo que resolvería la paradoja de por qué hay más árboles fijadores de nitrógeno en estos suelos de bosques tropicales ricos en nitrógeno, ", Dijo Batterman." Pero no encontramos ningún apoyo generalizado para esta hipótesis. Entonces, consideramos la hipótesis del equilibrio de nutrientes, que los árboles ajustan sus estrategias de captura de nutrientes para satisfacer sus necesidades, fijando más nitrógeno en suelos pobres en nitrógeno, produciendo más fosfatasa en suelos pobres en fósforo. No encontramos soporte generalizado para esto, cualquiera."
"Un hallazgo importante de este estudio es que la alta actividad de la fosfatasa no se limita a los árboles fijadores de nitrógeno, pero varía notablemente entre especies leguminosas y no leguminosas, "dijo Ben Turner, coautor y director del Laboratorio de Suelos de STRI.
“Lo emocionante es que ahora podemos aplicar lo que aprendimos sobre los procesos biológicos básicos a los esfuerzos de reforestación para maximizar la captura de carbono y mitigar el cambio climático, ", Dijo Batterman." Ahora sabemos qué especies de árboles pueden ser mejores para acceder al fósforo, que puede ser mejor para obtener nitrógeno y, Más importante, que la biodiversidad es fundamental para los proyectos de reforestación ".
El Proyecto Agua Salud, una colaboración entre STRI, la Autoridad del Canal de Panamá y el Ministerio de Medio Ambiente de Panamá (MiAmbiente). Las plantaciones de especies nativas son parte de Smart Reforesation, Programas BiodiversiTREE y TreeDivNet.
"Nos gustaría agradecer especialmente a los partidarios del Proyecto Agua Salud — ForestGEO, la Fundación Heising-Simons, Banco HSBC, Stanley Motta, Fondo del Small World Institute, Subvenciones competitivas para la ciencia de la Institución Smithsonian, Subvenciones Grand Challenges de la Institución Smithsonian, la familia Hoch, la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., Universidad Nacional de Singapur, STRI y Yale-NUS College, porque creen en reducir la distancia entre la investigación aplicada y teórica, ", dijo Hall. El autor principal también recibió el apoyo de la Universidad de Princeton, un programa de becas a corto plazo de STRI y una subvención del Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural del Reino Unido.
