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Una herramienta para comprender cómo los ecosistemas están respondiendo a un clima cambiante


A medida que se acelera el cambio climático, es fundamental registrar los cambios en los tiempos de floración de las plantas para comprender cómo los cambios en el clima afectarán las interacciones del ecosistema.


por la Sociedad Botánica de América


Actualmente, cuando los investigadores reconstruyen los tiempos de floración históricos usando especímenes secos de herbario, estiman el primer o pico de tiempo de floración usando el día del año (DOY) de la recolección de plantas como proxy.

Debido a que las muestras de herbario se recolectan en muchas etapas diferentes de floración y fructificación (llamadas etapas «fenológicas»), esta práctica de usar el día de la recolección crea datos inestables que limitan nuestra capacidad de estimar cómo los ecosistemas responderán a un clima cambiante.

En una investigación presentada en un número reciente de Aplicaciones en Ciencias de las Plantas , Natalie Love, MS, y sus colegas desarrollaron una nueva medida cuantitativa del estado fenológico, llamada «índice fenológico», para mejorar la puntuación de la etapa de desarrollo en muestras de herbario.

En su artículo, el equipo presenta un protocolo para derivar el índice fenológico de las muestras de herbario de forma automatizada, utilizando el paquete de software gratuito ImageJ.

«Las muestras de herbario se pueden recolectar en una amplia gama de etapas fenológicas desde todos los brotes hasta todas las frutas, por lo que la suposición de que las muestras se recolectan en el día del año de la primera flor o flor de pico es inexacta», dijo Love, autor correspondiente del manuscrito. y Ph.D. estudiante de la Universidad de California en Santa Bárbara.

«Esto podría ser especialmente problemático si los modelos construidos con estos conjuntos de datos se usan para predecir el día del año de inicio de una fenofase supuesta particular, que es uno de los objetivos finales del estudio de la fenología».

«Nuestro método permite a los investigadores poder predecir el día del año de inicio de una fenofase específica (como la floración máxima), en lugar de asumir que DOY es equivalente a la floración máxima o el día de la primera flor», dijo Love.

Su equipo probó su nuevo enfoque en Streptanthus tortuosus , una pequeña planta de la familia de la mostaza que es nativa de las montañas de California. Descubrieron que conectar las medidas del índice fenológico a los modelos climáticos cambió sus resultados. «El uso de nuestro modelo en realidad predeciría un mayor grado de avance fenológico en respuesta al cambio climático «, dijo Love.

El índice fenológico y los protocolos asociados se están implementando al mismo tiempo que un proyecto de digitalización dirigido a millones de especímenes de herbario de California , llamado Capturing California’s Flowers .

«Antes de completar este esfuerzo masivo, queríamos proporcionar a la comunidad de investigación fenológica métodos nuevos y mejorados para analizar los millones de especímenes con imágenes adicionales que pronto estarán disponibles para los investigadores», dijo Love.

Las herramientas que presentan aquí ayudarán a dar sentido a este tesoro de datos y brindarán a los investigadores fenológicos más allá de California las métricas necesarias para predecir las respuestas ecológicas a un mundo cambiante.


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