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Academia Ciencia

Reacciones del bosque tropical andino ante la sequía

08/02/2024
Por: Natalia Piedrahita Tamayo - Periodista

Algunos árboles son maestros de resiliencia, y ante situaciones desfavorables despliegan inesperadas dinámicas de supervivencia.  Este es uno de los hallazgos del grupo de investigación en Ecología Aplicada de la Facultad de Ingeniería, que a través del proyecto Siccus Andes se ha focalizado en el estudio de las respuestas de cinco especies nativas ante la sequía generada por los efectos del cambio climático en las montañas.

Montaje experimental en campo en San Félix, Bello, Antioquia. El suelo de los árboles fue cubierto con plástico para simular la falta de lluvia. Fotos: cortesía Laura Victoria Cano Arboleda. 

La biota del bosque montano de los Andes del norte —es decir, el del norte de Suramérica, territorio en el que está Colombia— tiene reacciones diversas ante eventos de extrema sequía. En muchos casos las especies tienden a extinguirse, en otros pueden desplegar estrategias de supervivencia con las que modifican su funcionamiento y dinámicas para adaptarse a las condiciones del estrés hídrico derivado de cambios en las condiciones ambientales, como las procedentes del calentamiento global.

A través del proyecto Siccus Andes, del grupo de investigación en Ecología Aplicada, de la Facultad de Ingeniería, en alianza con la Universidad CES, los académicos estudian árboles como el drago —Croton magdalenensis—, el amarrabollos —Meriania nobilis—, el chachafruto —Erythrina edulis—, el roble de tierra fría —Quercus humboldtii— y el chagualo —Clusia sp.—, que representan la alta diversidad de los bosques andinos, para describir las respuestas que estas especies de bosque tropical exhiben y así enfrentar los potenciales efectos de sequías que ocurren en ellos. Siccus es la raíz latina de la palabra seco, condición que se está instalando —cada vez más— en los bosques andinos.

«En términos globales, se ha analizado, a través de observatorios meteorológicos, que los cambios de temperatura se manifiestan más rápidamente en las regiones de montaña, ya que en zonas planas la temperatura es más constante que en las elevaciones. La región norte de los Andes es una de las más biodiversas del mundo y con el cambio climático muchas de sus especies se ven más amenazadas», dijo Juan Camilo Villegas Palacio, profesor e investigador de la Escuela Ambiental de esta Facultad.

El experimento se desarrolló en dos ambientes: el invernadero de la Universidad CES y en San Félix, corregimiento de Bello-Antioquia, bajo condiciones naturales, y en ellos se investigan las características morfológicas, fisiológicas —como la fotosíntesis y la respiración— y anatómicas de los árboles para identificar sus respuestas ante la sequía. Hasta hoy se han observado diversas reacciones que evidencian que, ante el estrés, ciertos árboles despliegan su plasticidad —propiedad de los seres vivos para adaptarse a situaciones imprevistas— para sobrevivir. Las respuestas varían en el caso de estas cinco especies.

Este proyecto se formuló con la Universidad CES, en el marco de «SOS-Cuenca: sostenibilidad de sistemas ecológicos y sociales en la cuenca Magdalena-Cauca bajo escenarios de cambio climático y pérdida de bosques», del cual ha salido una tesis de doctorado y tres de maestría asesoradas por los docentes de ambas universidades.

«La medición nos ha mostrado como resultado preliminar que el chachafruto, el roble de alta montaña y el chagualo modifican sus funcionamientos y son más resilientes, mientras que el amarrabollos es altísimamente vulnerable a la sequía. Si una especie evolucionó para vivir bajo ciertas condiciones ambientales y, de repente, estas cambian abruptamente, esta especie podría incluso llegar a extinguirse, pero algunos árboles nos dan sorpresas, ya que ante la sequía, modifican su funcionamiento para aclimatarse. Sin embargo, esta capacidad no es infinita», precisó Villegas Palacio, quien en la actualidad participa también en un proyecto sobre aclimatación de bosques montanos y respuesta al cambio de temperatura de la Universidad de Exeter, Reino Unido.

Una de las estrategias «plásticas» de estos árboles para responder a cambios en la temperatura es la aclimatación, es decir, que modifican su forma física o sus funciones para adaptarse a los cambios ambientales. Esto se traduce en que en algunos casos crecen más lentamente y se demoran para llegar a la madurez reproductiva; también pueden modificar las características de sus hojas o la proporción de biomasa entre las raíces y las partes aéreas —tallos y hojas— para buscar más agua, o modificar la absorción de dióxido de carbono y la transpiración nocturna para no tener que intercambiar gases con la atmósfera en el día. Todo depende de las capacidades de cada especie, y en los casos de las que las aplican les permite sobrevivir.

El origen de la palabra resiliencia está ligada a la ecología y es utilizada para evaluar qué tanto una comunidad ecológica puede tener estabilidad o volver a su estado original en condiciones de estrés —en este caso hídrico—. Se ha apreciado que en los ecosistemas complejos —aquellos en los que se dan múltiples interacciones— se dan resiliencias mayores. Muchos árboles, por ejemplo, botan todas las hojas que tienen, y en su segunda generación las sacan más pequeñas, para asegurar así la continuidad de su especie.

¿Quién es el más resistente ante las condiciones del cambio climático?

Montaje experimental en invernadero con plántulas ubicado en la Universidad CES. Fotos: cortesía Laura Victoria Cano Arboleda. 

Los resultados preliminares evidencian que, entre las especies evaluadas, los dragos, el roble de tierra fría y el chagualo son resilientes a la sequía. Y en el caso del amarrabollos —una especie icónica de nuestras montañas—, es más vulnerable y puede verse afectado de manera más amplia por perturbaciones ambientales como la sequía. Ante un incremento de temperatura, puede extinguirse rápidamente.

«Todas las especies tenemos un nicho ecológico donde podemos funcionar, crecer y reproducirnos. El nicho climático tiene que ver con la distribución de especies en el territorio. Una de las manifestaciones de las especies resilientes es que amplían su nicho climático, pero no pueden desbordar unas capacidades en ningún caso. Hay especies que se reproducen muy despacio pero certeramente, otras lo hacen rápido, pero tienen poca resiliencia ante estos eventos», concluyó Laura Victoria Cano Arboleda.

Las investigaciones del grupo de investigación en Ecología Aplicada permiten proyectar el impacto del cambio climático en los bosques de los Andes colombianos. Aunque por ahora se han tenido hallazgos respecto al aumento de temperatura y déficit de agua, en el futuro se plantean trabajos sobre el impacto de eventos extremos de calor y otras perturbaciones asociadas con el cambio climático actual.

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