Resistencia a sequía de plantas nativas mejoraría éxito de programas de restauración

La restauración de ecosistemas degradados es uno de los grandes desafíos del siglo XXI. El cambio de uso del suelo, la aparición de perturbaciones nuevas y más frecuentes como los incendios, el aumento de las especies invasoras y el cambio climático, están trayendo consigo un aumento en la degradación de los hábitats y en las tasas de extinción de especies, reduciéndose por tanto la capacidad de los ecosistemas para producir bienes y mantener servicios críticos que son vitales para la sociedad -como la provisión de agua-.  Por otro lado, cada vez más, las personas está ejerciendo presión sobre los gobiernos para restaurar ecosistemas funcionales y recuperar los servicios que éstos brindan. Sin embargo, en esta era de rápidos cambios ambientales, todavía existen incertidumbres sobre cómo restaurar comunidades y ecosistemas. 

La restauración ecológica, en sentido amplio, es la práctica de colaboración en la recuperación de los ecosistemas degradados y, por tanto, incluye una amplia variedad de objetivos. Se busca restaurar a la comunidad de plantas y animales que se perdieron debido a las transformaciones que sufren los paisajes a causa de actividades humanas como la agricultura, gandería, plantaciones forestales, etc. Otro de los objetivos, consiste en controlar y excluir especies no nativas que han invadido los hábitats que antes eran ocupados por especies nativas o rehabilitar las condiciones abióticas de sitios muy degradados con alta erosión. En casos de extrema degradación, como en las minas a tajo abierto, en riachuelos canalizados o sitos altamente erosionados, se requiere la remediación y rehabilitación de las características abióticas del lugar antes de que la comunidad biótica pueda ser re-establecida.  Si las condiciones abióticas de un sitio están relativamente intactas, entonces las actividades de restauración se centran en la manipulación de la comunidad biótica. “Por ejemplo, muchos proyectos de restauración se ponen como meta establecer una cobertura de plantas nativas, lo que permite cumplir objetivos relacionados con la conservación de la biodiversidad, ya que esta actividad puede ayuda a mejorar el hábitat para la fauna y también mejorar las condiciones para que otras especies de plantas, que antes no estaban en el lugar, puedan volver a establecerse”, señaló la científica Marcela Bustamante de la Facultad de Ciencias Forestales de la UdeC.

Sin embargo, los proyectos de restauración muchas veces fracasan y no logran alcanzar los objetivos o metas que se han propuesto. Estas fallas se deben a que las decisiones sobre el tipo de actividades que se deben realizar en el proyecto, no tienen el conocimiento ecológico suficiente de las especies o de los ecosistemas que se quieren recuperar. Ante esto, la profesora Dra. Marcela Bustamante de la Facultad de Ciencias Forestales de la Universidad de Concepción, estudia las condiciones para mejorar la calidad de las plantas usadas en programas de restauración, gracias a la adjudicación de su proyecto Fondecyt de Iniciación en Investigación 2012, el cual tiene una duración de tres años. Su proyecto se denomina “Evaluación de rasgos funcionales de plantas producidas en viveros para programas de restauración en la región Mediterránea de Chile central: una función de los nutrientes y el tamaño del contenedor”. 

Los rasgos funcionales son propiedades o características que poseen las plantas o animales que determinan la respuesta de los organismos a las condiciones ambientales en las que se encuentran, tales como la respuesta frente a  la disponibilidad de recursos del ambiente (como agua o nutrientes) o la respuesta a perturbaciones (como sequías o incendios). “Estos rasgos funcionales determinan por tanto cómo se ensamblan las comunidades en un lugar, es decir, determinan cuáles son las especies que finalmente pueden llegar a establecerse en una comunidad. Las condiciones ambientales del lugar, como la luz, temperatura, humedad, nutrientes, entre otras, determinan o filtran cuáles especies, desde el grupo total de especies disponibles, pueden llegar a establecerse en la comunidad. Por ejemplo, si en un lugar predominan las condiciones de baja disponibilidad de agua, o dicho de otra manera, alto estrés hídrico, entonces en esa comunidad, este filtro ambiental: el estrés hídrico, seleccionará rasgos funcionales en las plantas que promuevan o mejoren su sobrevivencia, como por ejemplo, se promoverá el tener raíces largas que le permitan buscar agua en lugares más profundos. Mientras que al mismo tiempo, este filtro seleccionará en contra de aquellos rasgos que producen una baja sobrevivencia bajo estas condiciones, como por ejemplo, aquellas especies o individuos que tienen una gran área foliar, probablemente no sobrevivirán porque perderán bastante agua a través de evapotranspiración. Bajo este marco conceptual, cuando se eligen estratégicamente un grupo de especies con rasgos funcionales que les permiten ajustarse a las condiciones ambientales, las plantaciones o reforestaciones pueden establecer con más éxito y ser más capaces de adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes”, señaló la  especialista.

El proyecto liderado por la Dra. Bustamante busca promover el desarrollo de rasgos funcionales en plantas nativas que les permitan aumentar la eficiencia en el uso del agua y la resistencia a la sequía estival. De esta forma, se producirán plántulas adaptadas a las condiciones actuales de estrés hídrico, capaces de enfrentar escenarios futuros de cambio climático, que les permitan establecerse a pesar de las condiciones adversas post-transplante, lo que puede ayudar enormemente a mejorar el éxito de los proyectos de restauración.

Trabajo con alumnos en terreno

Hoy en día, el proyecto se encuentra en la etapa de plantación de las especies nativas que fueron cultivadas anteriormente en el vivero. Las plantas fueron cultivadas bajo distintos regímenes de fertilización para obtener los rasgos funcionales deseados. Un grupo de plantas fue sometido a un regimen de condiciones limitantes, o de baja concentración de nutrientes, lo que permite promover el desarrollo de raíces largas y poca biomasa foliar, mientras que otro grupo de plantas creció bajo una condición control, con una mayor cantidad de nutrientes. “Bajo este esquema de fertilización esperamos que las plantas crecidas en condiciones más limitantes de nutrientes, desarrollen los rasgos funcionales que les permitan sobrevivir mejor a las condiciones ambientales del terreno de baja disponibilidad de agua, esto es, raíces más largas y menor cantidad y área de hojas, lo que les permitirá buscar más agua y a la vez perder menos agua a través de evapotranspiración”, señaló la científica.

Las especies utilizadas en la plantación son Quillay, Corcolén y Peumo, las cuales son especies típicas de la zona central de Chile. Posteriormente, con otro grupo de plantas, la estudiante del programa de Magíster de la Facultad, Javiera Vargas, evaluará cómo se comportan las plántulas crecidas con los distintos régimenes de fertilizaciones frente a condiciones experimentales sequía, analizando su desempeño en términos de fotosíntesis. 

 La plantación se realizó en la localidad de Santa Adriana de Curapalihue, en terrenos pertenecientes a la empresa Forestal Arauco S.A. En este trabajo, se han involucrado estudiantes de las carreras de Ingeniería en Conservación de Recursos Naturales, Ingeniería en Biotecnología Vegetal e Ingeniería Forestal de la UdeC quienes se han mostrado motivados e interesados en seguir participando. “Establecí esta colaboración con la empresa forestal, pues ellos nos están facilitando el sitio y el vivero, así mismo la información que generaré en el proyecto les servirá a ellos cuando implementen los planes de restauración que deben realizar como parte del proceso de certificación forestal”, señaló la científica.

Resultados preliminares

Según datos ya obtenidos, existen cambios en la morfología de las plantas sometidas a condiciones limitantes de nutrientes, lográndose potenciar los rasgos relacionados con una mayor eficiencia en el uso del agua, sin embargo aún es necesario realizar evaluaciones fisiológicas. “Cuando las plantas crecen en condiciones limitantes de nutrientes asignan más biomasa a las raíces que a las hojas para obtener más nutrientes”, destacó la Dra. Bustamante.

“La idea es buscar una manera simple –que se utilice en viveros-, para potenciar estos rasgos en las especies. Estamos usando la plasticidad fenotípica de ellas, pues se adecuan dependiendo de las condiciones ambientales; y con este estrés de nutrientes potenciamos rasgos que favorecen el uso eficiente del agua. Estas condiciones de bajo disponibilidad de nutrientes permiten el desarrollo de rasgos conservativos en el uso de los recursos”, destacó la Dra.

De esta forma, si en un futuro se pretende restaurar en un área o recuperar un bosque con baja disponibilidad de agua, se podrán elegir plantas con rasgos conservativos en el uso de recursos que puedan ser cultivadas en vivero bajo condiciones limitantes de nutrientes.