La naturaleza tiene su propia economía, con un comercio tan dinámico como el de cualquier bolsa de valores. Para hacer frente a las deficiencias de nutrientes en sus respectivos hábitats, ciertas plantas, animales y hongos han desarrollado asociaciones mediante las cuales pueden intercambiar recursos.
Sin embargo, según un nuevo estudio realizado por los investigadores de la UC Santa Bárbara Deron Burkepile y Andrew Shantz, el aporte excesivo de nutrientes, o la contaminación de nutrientes, crea un desequilibrio en las interacciones entre las especies asociadas, también conocidas como mutualistas, en una variedadde los ecosistemas. El culpable: los fertilizantes nitrogenados y la combustión de combustibles fósiles. Sus hallazgos aparecen en la revista cartas de ecología .
Burkepile señaló que en un período de tiempo muy corto, los humanos han provocado un cortocircuito en el reciclado estricto de nutrientes entre especies mutualistas, y esto a su vez ha cambiado el equilibrio de cómo interactúan tales socios.
"Eso es especialmente importante porque muchos de estos organismos son las especies fundamentales de los ecosistemas sin los cuales el ecosistema dejaría de existir", dijo Burkepile, profesor asociado en el Departamento de Ecología, Evolución y Biología Marina de la UCSB.
Tome, por ejemplo, los corales formadores de arrecifes, que contienen pequeñas algas que permiten un rápido crecimiento incluso cuando las reservas de nutrientes son bajas. "La presencia de coral es lo que hace que un arrecife de coral", continuó Burkepile. "Sin la asociación entre coraly sus algas simbióticas, no tendrías arrecifes de coral. Los árboles de la selva tropical son los que hacen que esos sistemas sean selvas tropicales, y las interacciones con los microbios son los que impulsan el éxito de esas plantas.
"Esta investigación", agregó, "realmente se centró en grandes organismos importantes dentro de muchos ecosistemas diferentes, por lo que el problema es un fenómeno mundial".
Estos escenarios de toma y daca, como con los corales y las algas, se producen entre un fotótrofo, un organismo que produce su propio alimento a través del proceso de fotosíntesis, y un heterótrofo, que debe buscar alimento en su entorno.
Pero las compensaciones económicas en el mercado natural se están desequilibrando por la contaminación de nutrientes, la mayoría de los cuales se remontan a los fertilizantes nitrogenados y el consumo de combustibles fósiles. Los socios han desarrollado un intercambio recíproco por el cual el heterótrofo proporciona desechos metabólicos: nitrógeno yfósforo - al fotótrofo, que requiere estos nutrientes clave para sobrevivir. A cambio, el fotótrofo le proporciona a su compañero carbono fotosintéticamente fijado como azúcar que el heterótrofo usa para obtener energía.
"Cuando comienzas a agregar más y más nutrientes que el animal normalmente proporcionaría, la planta ya no es tan dependiente de ese animal para esos nutrientes y entonces comienza a devolver menos azúcares al animal,"explicó el autor principal Shantz, un candidato a doctorado en el Laboratorio de Ecología Comunitaria de Burkepile.
"Los efectos son en realidad contraintuitivos", dijo Burkepile. "Si suministra nutrientes adicionales, la planta crece pero a menudo a expensas de su compañero fúngico en el mutualismo, creando un desequilibrio en la relación con implicaciones potencialmente de gran alcance".
Los investigadores analizaron datos de más de 300 experimentos diferentes realizados en ambientes marinos y terrestres, incluidos arrecifes de coral, praderas de sabana, selvas tropicales y campos agrícolas gestionados. También encontraron el mismo patrón en todos los continentes y en varias ubicaciones oceánicas.como en varios niveles de productividad y diversidad, todo lo cual mostró cambios en la forma en que interactúan los organismos simbióticos.
"Con el aumento de la contaminación de nutrientes, vimos una disminución en el crecimiento de hongos o bacterias y un mayor crecimiento en la planta", explicó Burkepile. "Si bien parece que sería bueno que la planta crezca más rápido, otras funciones que los hongos o los animaleslos socios brindan, como protección contra patógenos o sequías y asistencia para recolectar micronutrientes como el hierro, podría verse comprometida. El beneficio se traslada al fotótrofo y esto tiene el potencial de reorganizar los ecosistemas al cambiar sus especies dominantes ".
Burkepile señaló que es importante reducir el aporte excesivo de nutrientes, y abordar la contaminación tanto a nivel global como local es importante. Por ejemplo, controlar la combustión de combustibles fósiles podría reducir la deposición de nitrógeno atmosférico tanto en tierra como en mar. Cambiar las prácticas agrícolas podría ayudar amantenga los nutrientes en los campos en lugar de dejarlos correr hacia arroyos y ríos, y eventualmente hacia el océano.
"No se trata necesariamente de detener la fertilización de los cultivos", explicó Burkepile. "Simplemente es ser más responsable de cómo se usan esos fertilizantes".
Las áreas de amortiguamiento también podrían ser herramientas importantes para controlar el desbordamiento de fertilizantes. "Si hay suficiente espacio alrededor de las tierras de cultivo, el exceso de nutrientes podría ser absorbido por otras plantas, reduciendo el contenido de la escorrentía que llega al océano", Shantzdijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Bárbara . Original escrito por Julie Cohen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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