Los prados de pastos marinos, viveros clave y zonas de alimentación para muchos tipos de vida marina, se están perdiendo en todo el mundo debido a la contaminación por nutrientes, el calentamiento de las aguas y otras enfermedades. Un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de investigación revela cuellos de botella en el crecimiento de pastos marinos desde la semilla hastaplántulas, conocimiento útil para mejorar los esfuerzos de restauración basados en semillas.
Los autores del estudio son John Statton, Leonardo Montoya y Gary Kendrick de la Universidad de Australia Occidental, Robert Orth del Instituto de Ciencias Marinas Virginia de William & Mary y Kingsley Dixon de la Universidad de Curtin en Perth. Su trabajo aparece en la edición de hoy de Informes científicos , una revista de acceso abierto de los editores de Nature.
"La ciencia detrás de la restauración basada en semillas está muy poco desarrollada para la mayoría de las especies de pastos marinos y está muy por detrás de la de las plantas terrestres", dice Statton. Una excepción notable es el éxito del uso de semillas para restaurar el pasto de anguila en las bahías costeras de Virginia; el trabajo fue iniciado porOrth durante años de prueba y error probando semillas y brotes trasplantados.
En el estudio actual, los investigadores trataron de comprender el viaje de la semilla a la plántula para la hierba marina australiana Posidonia australis o hierba de cinta. Esta especie de crecimiento lento ha experimentado serios descensos en gran parte de su área de distribución, lo que la convirtió en una especie "casi amenazada"estado en la Lista Roja de la UICN.
El equipo realizó su estudio monitoreando minuciosamente el destino de más de 21,000 semillas de P. australis plantadas a mano dentro de parcelas experimentales en el Cockburn Sound de Australia Occidental. Ubicaron las parcelas para probar diferentes grados de exposición a las olas, los herbívoros como los cangrejosy "bioturbadores", animales que inadvertidamente entierran semillas durante la madriguera u otras actividades, a menudo demasiado profundas para el desarrollo posterior.
A diferencia de la mayoría de los otros estudios sobre el crecimiento de pastos marinos, que simplemente han analizado la proporción general de semillas que alcanzan la madurez como plantas adultas, el equipo de Statton siguió cuidadosamente el progreso de sus semillas en cada paso desde la germinación hasta la dependencia de la semilla, independiente de la semilla,y plántulas establecidas.
"Al identificar las transiciones exactas de la etapa temprana de la vida que limitan el reclutamiento de pastos marinos, creemos que podemos mejorar nuestra capacidad para dirigir los procesos que responden mejor a la gestión", dice Statton. "Estos cuellos de botella pueden ser únicos para cada especie de pastos marinos e incluso unubicación particular ", agrega Orth.
Los resultados del equipo mostraron claras diferencias en el éxito de las semillas entre las diversas etapas de la vida. En los sitios menos profundos y más protegidos, pocas semillas sobrevivieron al pastoreo y la bioturbación para completar la transición inicial de la etapa de la vida: el primer mes de crecimientocuando una plántula germinada todavía depende de su semilla para obtener energía. Las semillas desplegadas en sitios más profundos sobrevivieron durante otros cuatro a seis meses, antes de que casi todas las plántulas ahora independientes fueran arrancadas por las olas de las tormentas de invierno. Como resultado de estos desafíos, la semilla en generalla supervivencia fue muy baja, con menos de 1 de cada 1,000 semillas alcanzando la etapa juvenil, una probabilidad de solo 0.1 por ciento.
Luego, los investigadores utilizaron modelos para estimar la densidad de siembra necesaria para superar estos cuellos de botella severos, calculando el éxito en las densidades de siembra de 2 a 40 veces más altas que sus estudios de campo. Aquí sus resultados sugieren que cuantas más semillas, mejor, aunque notan másSe necesita trabajo de campo para evaluar los rendimientos decrecientes en el crecimiento debido al hacinamiento de semillas y la competencia por recursos limitados.
Aunque los cuellos de botella al crecimiento observados en el estudio australiano pueden parecer abrumadores, Orth señala que en realidad están en línea con los hallazgos de otros estudios de pastos marinos y plantas terrestres. "En nuestros esfuerzos de restauración en las bahías costeras de la costa este de Virginia".él dice, "la probabilidad de supervivencia de la semilla es solo del uno al cinco por ciento"
A pesar de esto, la siembra repetida por investigadores de VIMS ha llevado al éxito de la restauración. "En 1997 solo había un pequeño parche de hierba de anguila en South Bay", dice Orth. "Ahora, 71 millones de semillas más tarde, hay más de 7,000 acres,y la hierba se está extendiendo naturalmente "
Un enfoque similar podría funcionar en Australia y otras áreas en todo el mundo donde los pastos marinos han sucumbido a las aguas nubladas y al desarrollo costero. "Nuestros resultados indican que la siembra puede ser una estrategia apropiada para restaurar P. australis", dice Statton. "Pero"agrega, "tendríamos que hacerlo anualmente durante una década o más para escapar tanto de los cuellos de botella de verano asociados con bioturbadores y herbívoros como de los cuellos de botella de invierno asociados con las olas de tormenta".
"Este enfoque nos permitiría beneficiarnos de ventanas de oportunidad", explica, "años benignos cuando las tormentas de invierno eran relativamente débiles o provenían de direcciones donde las masas de tierra bloqueaban la mayoría de las olas. Estas condiciones permitirían que las semillas de pastos marinos arraiguen y sobrevivan."
Los resultados de campo y modelado del equipo sugieren una serie de otras estrategias para maximizar el éxito de la restauración. Para los sitios protegidos de las olas, estos incluyen la reubicación o exclusión de los cangrejos y otros invertebrados que actualmente desalojan o comen la mayoría de las semillas y plántulas incipientes ".lugares expuestos ", dice Statton," podríamos introducir mezclas de semillas y plántulas de especies adaptadas para condiciones turbulentas, proporcionando así cierta estabilidad del fondo marino para la supervivencia de P. australis ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Virginia de Ciencias del Mar . Original escrito por David Malmquist. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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