Los bosques tropicales almacenan un tercio del carbono del mundo en su madera y suelos. Sin embargo, su futuro como sumidero de carbono ha sido incierto. Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo si los suelos tropicales pobres en nutrientes limitarían la capacidad de prosperar de los bosques maduros y en recuperación.
por el Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas
Un estudio publicado en New Phytologist ofrece una respuesta esperanzadora, al sugerir que los bosques tienen estrategias flexibles que les ayudan a superar el desafío de la escasez de nutrientes.
«Quizás no tengamos que preocuparnos tanto por eso», concluyó la autora principal Sarah Batterman, ecóloga de bosques tropicales del Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas. «Gracias a estas estrategias flexibles, los árboles pueden ser capaces de sustentar un sumidero de carbono en el futuro, incluso con limitaciones de nutrientes. Nuestros hallazgos respaldan el potencial de la reforestación tropical y la conservación de bosques intactos como una solución climática a largo plazo».
Un experimento sin precedentes
El aumento de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera podría promover el crecimiento de los bosques tropicales al facilitar la fotosíntesis. Sin embargo, a los científicos les preocupa que la escasez de ciertos nutrientes, en particular fósforo , limite el crecimiento de los bosques, reduciendo el potencial sumidero de carbono. Los suelos de los trópicos suelen tener niveles bajos de fósforo debido a la meteorización, y se espera que las crecientes tasas de perturbación, así como los crecientes niveles de CO 2 , hagan que los nutrientes del suelo sean aún más escasos.
En el experimento más grande de su tipo, el equipo observó cómo los bosques de diferentes edades ajustan dos estrategias de adquisición de nutrientes utilizadas para acceder al fósforo: una estrategia se basa en una enzima llamada fosfatasa que es secretada por las raíces de algunos árboles, y la otra aprovecha las micorrizas. hongos . Estos hongos viven en el suelo y pueden asociarse con árboles para rastrear y liberar nutrientes en el suelo. Ambas estrategias conllevan un coste significativo de carbono y nitrógeno para el árbol.
Los científicos, dirigidos por Michelle Wong, ex postdoctorada del Instituto Cary y actualmente profesora asistente en la Universidad de Yale, querían aprender cómo los bosques de diferentes edades ajustan sus estrategias para adquirir nutrientes en respuesta a los cambios en los niveles de nitrógeno y fósforo en el suelo.
«Si bien los procesos subterráneos son muy importantes para el funcionamiento de los ecosistemas, no se comprenden bien en comparación con los procesos superficiales porque son más difíciles de estudiar», dijo Wong.
Ubicado en el bosque húmedo tropical de tierras bajas de Panamá, el experimento de campo cubrió un área extensa. Sus 76 parcelas, repartidas en 16 kilómetros cuadrados de terreno montañoso, incluían áreas boscosas que iban desde pastos recientemente abandonados hasta rodales maduros de 600 años de antigüedad. Si bien algunas parcelas se dejaron en paz, otras fueron fertilizadas con nitrógeno, fósforo o ambos.
Durante un año, el equipo midió la actividad de la fosfatasa y los hongos micorrízicos en las parcelas, para determinar la flexibilidad de las dos estrategias y si los bosques invierten de manera diferente en las estrategias a medida que envejecen y cambian las limitaciones de nutrientes.
Resolviendo un enigma climático
Los bosques de diferentes edades respondieron de manera diferente a las adiciones de nutrientes, lo que demuestra que «los árboles están respondiendo activamente a su entorno de nutrientes», dijo Wong.
En los bosques más jóvenes, donde el nitrógeno tiende a ser el nutriente más limitante, la adición de fósforo no cambió la actividad de la fosfatasa, pero la adición de nitrógeno sí. Con suficiente nitrógeno, los árboles podrían invertir en estrategias para adquirir más fósforo.
En los bosques más antiguos, la actividad fosfatasa aumentó en respuesta a la fertilización con fósforo, lo que implica que la limitación de nitrógeno desaparece a medida que el bosque madura y luego se vuelve limitada por fósforo. Batterman identificó en su trabajo anterior esta tendencia de limitación de nitrógeno en los bosques jóvenes que disminuye con el tiempo .
La fosfatasa resulta ser una estrategia de adquisición de nutrientes muy flexible, que aumenta a la mitad en respuesta al nitrógeno y disminuye a la mitad en respuesta al fósforo dentro de cada clase de edad del bosque. En comparación, las respuestas a la colonización de micorrizas fueron menos consistentes y predecibles.
Si bien los resultados son alentadores, Batterman advierte que «todavía no sabemos si la flexibilidad es suficiente para obtener todos los nutrientes que los bosques necesitan en el futuro». La fosfatasa, por ejemplo, depende de descomponer una forma de fósforo que podría volverse más escasa en el futuro, por lo que su utilidad puede ser limitada. Aún así, «puede haber una capacidad amortiguadora para aliviar la limitación de nutrientes, al menos por un tiempo», afirmó Batterman.
Wong añade que la capacidad de ajustar estrategias puede significar que los bosques tengan «más resiliencia para poder recuperarse del cambio de uso de la tierra o mantener la productividad en un mundo cada vez más rico en carbono».
Informar esfuerzos de reforestación más inteligentes
Para los administradores forestales y las organizaciones que lideran los esfuerzos de reforestación, los hallazgos ofrecen algunos consejos prácticos: «Necesitamos considerar la limitación de nutrientes cuando reforestamos», dijo Batterman. «Una forma es asegurarnos de que utilizamos una diversidad de árboles con diferentes estrategias de adquisición de fósforo. También debemos asegurarnos de que utilizamos árboles que se adaptan a los niveles de fósforo en cada sitio».
Actualmente, la mayoría de los esfuerzos de reforestación no implementan este nivel de cuidado; se trata más bien de plantar plántulas en el suelo rápidamente y utilizar cualquier especie que esté disponible. Sin embargo, Batterman se siente optimista sobre el uso de los bosques como solución climática natural.
«Podemos implementarlo de inmediato, es de bajo costo y tiene muchos beneficios colaterales, como proteger cuencas hidrográficas, mejorar la biodiversidad y proteger especies que son importantes para los pueblos indígenas. Pero debe hacerse correctamente. Estamos en un momento punto en el que la ciencia puede guiar el proceso y garantizar que el carbono permanecerá allí durante mucho tiempo».
Más información: Michelle Y. Wong et al, Los árboles ajustan las estrategias de adquisición de nutrientes en la sucesión secundaria de bosques tropicales, New Phytologist (2024). DOI: 10.1111/nph.19812
