La teoría ecológica aceptada dice que los suelos pobres limitan la productividad de los bosques tropicales, pero agregar nutrientes como fertilizante rara vez aumenta el crecimiento de los árboles, lo que sugiere que la productividad no está limitada por los nutrientes después de todo. Investigadores del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales STRI resolvieron esto aparentecontradicción, que muestra que el fósforo limita el crecimiento de especies de árboles individuales pero no de comunidades forestales enteras. Sus resultados, publicados en línea en Naturaleza 8 de marzo, tienen amplias implicaciones para comprender el crecimiento y el cambio del bosque.
Grandes áreas de los trópicos ocurren en viejos paisajes donde los nutrientes derivados de las rocas se han lixiviado por años de fuertes lluvias. El fósforo es particularmente escaso, porque los óxidos de hierro que le dan a los suelos tropicales su característico color rojo se unen al fósforo, haciéndolono está disponible para las plantas. Sin embargo, la adición de fertilizantes a diversos bosques en África, el sudeste de Asia y las Américas no ha aumentado el crecimiento de los árboles. El único lugar donde la fertilización resultó en un mayor crecimiento de árboles fue en Hawai, donde el bosque está dominado por un solo árbolespecies.
Una forma alternativa de estudiar la limitación de nutrientes es comparando las tasas de crecimiento de los árboles en los bosques que difieren naturalmente en la disponibilidad de nutrientes del suelo: el pequeño pero altamente biodiverso país tropical de Panamá proporciona un escenario perfecto para esto. La compleja geología del centro de Panamá significaque los niveles naturales de fósforo disponible para las plantas en el suelo varían más de 300 veces, similar al rango de disponibilidad de fosfato en los suelos tropicales de todo el mundo. Y debido a que los suelos en Panamá también varían en humedad y otros nutrientes como el nitrógeno,calcio y potasio, los investigadores pueden estudiar los efectos de estas variables en el crecimiento al mismo tiempo.
Para examinar el efecto del fósforo en el crecimiento de los árboles, los investigadores midieron 19,000 árboles individuales en 541 especies de árboles diferentes en una serie de parcelas de monitoreo forestal a largo plazo que forman parte de la red del Observatorio Forestal Global de la Tierra Smithsonian ForestGEO administrada por el Centropara Tropical Forest Science en STRI. En promedio, las tasas de crecimiento de especies de árboles individuales aumentaron en suelos con niveles más altos de fósforo disponible para las plantas, de acuerdo con la teoría ecológica. Sorprendentemente, sin embargo, las especies de árboles que ocurrieron en suelos con bajo contenido de fósforo crecieron más rápido, en promedio, que las especies que crecen en suelos con alto contenido de fósforo. Y en un giro final, la variación en las especies de árboles presentes en las parcelas significó que las tasas de crecimiento de toda la comunidad no cambiaron de acuerdo con el nivel de fósforo del suelo.
"Descubrir que las especies adaptadas a suelos con bajo contenido de fósforo crecen tan rápido fue una verdadera sorpresa", dijo Ben Turner, científico del personal de STRI, que dirigió el estudio. "Todavía no entendemos por qué ocurre esto, ni por qué las especies con alto contenido de fósforono crecen más rápido de lo que son. Quizás los árboles invierten fósforo extra en la reproducción en lugar del crecimiento, por ejemplo, porque las semillas, los frutos y el polen son ricos en fósforo. Por ahora, estos resultados nos ayudan a comprender cómo la fertilidad del suelo influye en el crecimiento de los árboles en las zonas tropicales.bosques, y demostrar una vez más el poder de la diversidad tropical para sorprendernos "
"Este estudio destaca nuestra comprensión limitada de cómo las plantas hacen frente a los suelos pobres en fósforo, un desafío significativo para los agricultores en gran parte de los trópicos", dijo Jim Dalling, investigador asociado de STRI y profesor y jefe del Departamento de Biología Vegetal en elUrbana-Champaign, de la Universidad de Illinois: "Comparar cómo las plantas adaptadas a la alta disponibilidad de fósforo frente a la baja adquieren y usan este nutriente crítico podría sugerir nuevos enfoques para aumentar la producción de alimentos sin depender de fertilizantes costosos".
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Materiales proporcionado por Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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