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Cómo sobreviven las plantas en uno de los lugares más secos de la Tierra y qué pueden decirnos sobre el cambio climático

Cómo sobreviven las plantas en uno de los lugares más secos de la Tierra y qué pueden decirnos sobre el cambio climático
Una estación de medición del clima en el desierto de Atacama en Chile. Crédito: Alexander Siegmund, Fourni par l’auteur

La región costera del desierto de Atacama en el norte de Chile es uno de los lugares más secos de la Tierra. Allí cae menos de un milímetro de lluvia al año en promedio.


por Alexander Siegmund

Es difícil imaginar que las plantas puedan crecer en condiciones tan inhóspitas. Y, sin embargo, lo hacen: Tillandsia landbeckii, un género de planta de la familia de la piña (Bromeliaceae), sobrevive en el desierto «peinando» el agua de la niebla que llega desde la costa cercana.

Estas plantas también funcionan como un indicador del cambio climático y de la disponibilidad de agua de niebla, que también puede ser utilizada por los humanos como fuente de agua sostenible.

Niebla del desierto

El clima del Desierto de Atacama está conformado en gran parte por una celda de alta presión cuasi-permanente sobre el Pacífico Sur a lo largo de la costa chileno-peruana, que crea una capa de inversión térmica, donde el aire aumenta de temperatura cuanto más alto se asciende en la parte inferior. de la atmósfera. En la capa de inversión, el aire fresco y húmedo del Pacífico se separa de las masas de aire seco-cálido de arriba.

Como resultado, se forman extensas nubes estratocúmulos en la capa de aire más cercana al suelo, pero no traen lluvia. Este proceso es apoyado por la Corriente de Humboldt, una corriente fría del Pacífico que fluye hacia el norte a lo largo de la costa de América del Sur.

La niebla se crea a lo largo de la costa donde la capa de nubes golpea el suelo. Esta niebla puede penetrar varios kilómetros tierra adentro antes de disolverse debido a la sequedad del desierto de Atacama. La frecuencia, intensidad y propagación de la niebla están sujetas a fuertes fluctuaciones según la estación y la hora del día.

Adaptarse al desierto

Los ecosistemas de Atacama son muy vulnerables a los cambios en la frecuencia e intensidad de la niebla. Tillandsia landbeckii se ha adaptado a la sequía extrema durante su evolución y se presenta como una especie endémica solo en los ecosistemas de niebla del desierto de Atacama.

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Tillandsia vive ‘peinando’ el agua de la niebla. Crédito: Alexander Siegmund, Fourni par l’auteur

La planta no tiene raíces, sino que usa sus partes muertas más viejas para adherirse a la arena, que se acumula a su alrededor como una pequeña duna. Las plantas peinan la humedad de la niebla utilizando sus delgadas hojas y brotes, que se hinchan tan pronto como entran en contacto con el agua.

El rocío nocturno parece ser otra fuente de agua, especialmente en los meses de verano con poca niebla . Juntos, estos grupos de plantas se conocen como ‘vegetación de lomas’.

Recogiendo niebla

La distribución de este tipo de vegetación en el desierto de Atacama se limita a un área estrecha a lo largo de la costa, donde la niebla se presenta regularmente. La distancia al Pacífico, la dirección predominante del viento y la topografía (altura, inclinación y exposición a la dirección principal del viento) limitan significativamente la distribución de los ecosistemas de niebla.

Al analizar los datos satelitales , podemos ver que las poblaciones de Tillandsia están situadas entre 800 my 1250 m sobre el nivel del mar y entre 3 km y 45 km tierra adentro, principalmente en llanuras arenosas a lo largo de corredores de niebla o en laderas expuestas al oeste o suroeste.

Los grupos de Tillandsia landbeckii alcanzan hasta medio metro de altura en una estructura en forma de cinta que corre perpendicular a la dirección del viento predominante. De este modo, las Tillandsia están óptimamente expuestas al suministro de humedad y nutrientes. El espaciado, el ancho y la densidad de las filas dependen en gran medida de la cantidad de agua de niebla disponible y, por lo tanto, también son un buen indicador de la disponibilidad general de agua.

Sobre la base de datos de satélites y drones, podemos analizar y modelar la población de plantas , incluidas las tasas de crecimiento y la variabilidad genética entre plantas, para comprender mejor las condiciones predominantes.

Comparamos los resultados de la distribución de Tillandsia con los datos de las siete estaciones de medición climática que están instaladas a diferentes alturas y distancias del mar. En estas estaciones, la temperatura del aire, la humedad relativa, la velocidad y dirección del viento, la cantidad de agua de niebla, el rocío y la humedad de las hojas se pueden medir en un período de diez minutos, y los datos correspondientes se pueden transmitir vía satélite al Departamento de Geografía de Heidelberg. Universidad de Educación, donde trabajo.

Medimos la cantidad de agua en el aire utilizando colectores de niebla estándar, un marco de un metro cuadrado cubierto con una red especial, que se coloca a una altura de dos metros, perpendicular a la dirección principal del viento.

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La estación climática THIES completamente automática viene con un colector de niebla estándar para medir la humedad en el aire. Crédito: Alexander Siegmund, Fourni par l’auteur

En una semana en la estación climática de Cerro Oyarbide, a 15 km de la costa, medimos 6,7 litros de agua de niebla a una altitud de 1.077 m. A solo 2,5 km de distancia, medimos 14,4 litros a una altitud de 1218 m. En otra estación climática cercana a una altitud de 1350 m, solo registramos 0.1 litros; esta estación está por encima de la capa de inversión, sobre la cual no aparece la niebla.

Analizando estos datos a lo largo del tiempo, entre 1998 y 2014, vemos una leve disminución en la cantidad de agua generada por la niebla durante este período. Esto va de la mano con una disminución de la altura de la capa de inversión térmica. Esto reduce el límite superior de la capa de nubes de estratocúmulos y, por lo tanto, la niebla generada a partir de ella.

En base a esto, es justo decir que, en el futuro, algunas de las áreas más altas de Tillandsia estarán fuera de las zonas de las que pueden recolectar agua.

La niebla como fuente de agua sostenible

Los resultados de nuestros años de investigación muestran que las lecciones de esta resistente planta del desierto se pueden utilizar para ayudar a las poblaciones humanas a atrapar su propia agua de la niebla.

En ciudades costeras como Iquique y en pueblos pesqueros más pequeños al borde del desierto, los recursos hídricos son muy limitados. Los derechos de agua están privatizados y, en consecuencia, son costosos. Debido a la extracción extensiva de materias primas como el cobre y el litio, que se utilizan en la producción de baterías, que requieren grandes cantidades de agua, la demanda seguirá aumentando significativamente en los próximos años.

Hasta ahora, el agua potable y doméstica se ha obtenido principalmente del agua subterránea, pero podría haber lecciones para los seres humanos sobre la distribución y el comportamiento de estas plantas.

Existen estrechas conexiones entre la estructura en forma de cinta de las poblaciones de Tillandsia, sus tasas de crecimiento y las cantidades medidas de agua de niebla. Sobre esta base, podemos desarrollar un modelo de nicho geoecológico de este ecosistema de niebla único.

Esto se puede utilizar, entre otras cosas, para analizar las ubicaciones adecuadas para las redes trampa de niebla, a través de las cuales se puede recolectar el agua de la niebla como una fuente de agua sostenible para la población local.

Durante 50 años, el Programa El Hombre y la Biosfera de la UNESCO (MAB) ha combinado las ciencias exactas, naturales y sociales para encontrar soluciones implementadas en los 714 sitios excepcionales (129 países) de reservas de biosfera.


Proporcionado por The Conversation

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original .