Los árboles son una fuente esencial de servicios ecosistémicos para las personas: nos proporcionan alimentos, medicinas, madera, conocimiento y belleza paisajística. Además, ayudan a regular el clima, proteger el suelo frente a la erosión y mucho más.
Alberto Romero Blanco, Universidad de Alcalá; Elena Granda, Universidad de Alcalá, and Pilar Castro Díez, Universidad de Alcalá
Para obtener estos servicios, el ser humano ha introducido diversas especies de árboles fuera de su área de distribución natural, convirtiéndolas en especies exóticas. Algunas han terminado invadiendo exitosamente los ecosistemas receptores, poniendo en riesgo su funcionamiento, estructura y biodiversidad. Parte de ese éxito podría deberse a su capacidad para acceder al agua en capas más profundas del suelo, evitando así la competencia directa con las especies nativas.
La vulnerabilidad de las riberas frente a los árboles invasores
Uno de los ecosistemas más vulnerables a la invasión de árboles exóticos son los bosques de ribera. Las especies nativas que habitan en ellos están adaptadas a ríos con niveles freáticos someros –el nivel que alcanza el agua subterránea en el suelo– y a inundaciones periódicas. Sin embargo, los niveles freáticos están bajando y la frecuencia de las inundaciones se está reduciendo a causa de la aridificación del clima y de las alteraciones provocadas por el ser humano en los cauces y en los caudales de los ríos.
Estos cambios conducen a ambientes más secos que pueden debilitar a las especies nativas y, al mismo tiempo, abrir la puerta a que algunos árboles exóticos se conviertan en invasores. Esto ocurre especialmente cuando estas especies ya vienen equipadas desde su lugar de origen con rasgos que les permiten prosperar en estos ambientes alterados, como raíces más profundas que las de las especies nativas. Si especies exóticas y nativas captaran agua de diferentes profundidades, la competencia entre ellas por el agua se reduciría, facilitando el establecimiento de las primeras.
Eso es lo que nos hemos preguntado en un estudio que hemos publicado en la revista Agricultural and Forest Meteorology: si en los bosques de ribera del centro peninsular en España los árboles exóticos y nativos extraen el agua de distintas profundidades del suelo. Las especies de árboles que muestreamos pueden observarse en la imagen que sigue a este párrafo.
Siguiendo el rastro del agua con ayuda de los isótopos
Medir la profundidad de la raíz de los árboles puede resultar muy complicado. En su lugar, hemos empleado otra herramienta para ver de dónde obtenían los árboles el agua: los isótopos del agua. Concretamente, utilizamos una variable llamada δ¹⁸O, que mide la proporción entre el isótopo ligero del oxígeno (oxígeno-16), que se evapora más fácilmente en contacto con la atmósfera, y el isótopo pesado (oxígeno-18), más abundante en el agua superficial expuesta a la evaporación.
Por lo tanto, para rastrear de dónde toman el agua los árboles en condiciones de escasez, recolectamos en verano muestras de xilema, el tejido conductor que distribuye el agua por la planta, y de suelo a diferentes profundidades. A continuación extrajimos el agua del xilema y de los suelos y analizamos la proporción de isótopos de oxígeno que contenían.
Otra variable que medimos fue la proporción de isótopos estables de carbono (δ¹³C) de las hojas de los árboles para poder estimar un rasgo que también puede influir en la adaptación a entornos con escasez de agua: la eficiencia en el uso del agua.
Este rasgo informa sobre la cantidad de agua que pierde una planta a través de los estomas cuando estos se abren para captar el dióxido de carbono (CO₂) atmosférico que será utilizado posteriormente en la fotosíntesis. Cuanto más CO₂ capta una planta y menos agua pierde en el proceso, más eficiente es en el uso del agua, al igual que un coche es eficiente cuando recorre muchos kilómetros consumiendo poco combustible.
Captar agua profunda puede estar tras el éxito invasor
Al analizar los valores de δ¹⁸O en el agua del xilema, encontramos que las dos especies exóticas con comportamiento invasor –la falsa acacia y el ailanto– mostraban los valores de δ¹⁸O más bajos, lo que indica que estas son las que extraen el agua de las capas más profundas del suelo. Esto sugiere que parte de su éxito invasor podría estar relacionado con su capacidad para evitar la intensa competencia por el agua que ocurre en las capas más superficiales del suelo.
Otro hallazgo destacable fue que los árboles exóticos, especialmente la falsa acacia, presentaron valores más altos de δ¹³C que los nativos, indicando que los primeros hacen un uso más eficiente de los recursos hídricos. Esto facilitaría su establecimiento en los ecosistemas receptores y les daría ventaja frente a las especies nativas, ya que serían capaces de aumentar la captación de carbono durante los periodos secos.
Nuestra investigación arroja luz sobre una estrategia poco conocida que permite a los árboles exóticos establecerse y prosperar en bosques de ribera, a la vez que enfrentan con éxito episodios de sequía, cuya gravedad está aumentando por el cambio climático y las perturbaciones humanas en los ríos.
Mientras que los árboles de ribera nativos sufren cada vez más por estas condiciones, las especies exóticas podrían sacar provecho al extraer agua de las capas más profundas del suelo y aprovecharla de manera más eficiente. La combinación de todos estos factores puede alterar profundamente la estructura y funcionamiento de los bosques de ribera.
Alberto Romero Blanco, Investigador postdoctoral en Ecología por la Universidad de Alcalá. Invasiones biológicas y ecotoxicología, Universidad de Alcalá; Elena Granda, Profesora ayudante doctor en ciencias de la vida (Ecología), Universidad de Alcalá, and Pilar Castro Díez, Profesora Titular de Universidad. Área de especialización: Ecología, Universidad de Alcalá
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
