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Investigador del CIEP publica estudio que revela la importancia de los rasgos funcionales de la hoja en las especies de los bosques del sur de Chile

CIEP 10/05/2018
Investigador del CIEP publica estudio que revela la importancia de los rasgos funcionales de la hoja en las especies de los bosques del sur de Chile

Las hojas pueden ser consideradas los “pulmones” de las plantas y son en gran medida responsables de la vida en este planeta. A través de las hojas, las distintas especies vegetales realizan tres funciones clave para el mundo natural: fotosíntesis, respiración y transpiración. Gracias a la fotosíntesis el dióxido de carbono (CO2) atmosférico es transformado en energía y almacenado como carbono (C) en la planta, elemento que luego es consumido en múltiples formas por otros organismos vivos, incluidos los humanos. Entre las 370.000 especies de plantas reconocidas a la fecha, la variación morfológica y funcional de las hojas es inmensa, señaló el investigador a cargo del estudio, Dr. Alex Fajardo, “por ejemplo, en el bosque siempreverde del sur de Chile, tenemos desde hojas muy pequeñas, como las del tepú (Tepualia stipularis), hasta hojas muy grandes, como las de la nalca (Gunnera tinctoria).  La variación de rasgos foliares, como el tamaño de hoja, el contenido de nitrógeno –fundamental para el crecimiento de las plantas- la inversión de carbono y nutrientes por área foliar (o Leaf Mass per Area, LMA, en su sigla más conocida en inglés) varía de especie a especie y también de acuerdo a la disponibilidad de luz y recursos del suelo”.

A través de los trabajos en terreno en bosques lluviosos del sur de Chile, Fajardo junto al Dr. Andrew Siefert (UC Davis, USA), investigador coautor del estudio, descubrieron que hay una coordinación de los rasgos foliares y que de esta forma existen especies mejor adaptadas a la obtención de recursos y otras a su conservación.  Así, especies con hojas delgadas (bajo LMA), presentan un alto contenido de nitrógeno (N) y fósforo (P) y se clasifican como especies con una mayor adquisición de C y nutrientes (por ejemplo, el maqui, Aristotelia chilensis); por el contrario, especies con hojas gruesas (alto LMA), de gran longevidad, presentan concentraciones bajas de N y P, y clasifican como conservadoras de recursos (por ejemplo, la luma, Amomyrtus luma).

Esta clasificación de las especies vegetales de acuerdo a su economía del carbono (C)––el leaf economics spectrum––se ha transformado en la última década en una aproximación eficiente de 1) organizar la diversidad de las especies vegetales a escala global de acuerdo a parámetros cuantitativos (valores de rasgos) y no cualitativos (nombres de especies) y, por lo tanto, de 2) poder predecir la distribución de especies, sobre todo en relación al cambio climático––considerando las alteraciones en la temperatura y las precipitaciones––ya que se espera que sus efectos se vean reflejados en la modificación de la distribución de las especies y su abundancia.

La investigación estudió la variación de rasgos foliares de la regeneración del bosque siempreverde de la Región de Aysén y Los Lagos.  Para esto colectaron hojas de renuevos de las distintas especies que componen este tipo de bosque lluvioso a lo largo de gradientes de disponibilidad de luz y de fertilidad del suelo y encontraron, entre otras cosas, que la coordinación entre LMA y el contenido de N se relacionó negativamente en la regeneración tanto a nivel intra-específico (entre individuos de la misma especie) como inter-específico (entre individuos de distintas especies), demostrando que esta coordinación de rasgos es consistente a través de diferentes niveles de organización ecológica.  Fajardo y Siefert creen que esta relación negativa entre LMA y el contenido de N se debe a una relación también negativa entre LMA y la disponibilidad de luz.  Esto quiere decir que individuos de una especie con un alto LMA que son encontrados más frecuentemente en lugares soleados tienen contenidos relativos de N menores que individuos de la misma especie creciendo en lugares sombríos con un LMA menor.  Esta tendencia es contraria al patrón general encontrado en los trópicos cuando la comparación se hace entre distintas especies.  Por último, el contenido de N en la hoja tiene una relación directa con la tasa de fotosíntesis lo cual incide en los resultados de los modelos actuales de cambio global.

Este estudio fue financiado con el proyecto Fondecyt 1120171 :"The link between plant functional traits and species coexistence in the Chilean forest, y se publicó en la distinguida revista científica Ecology (de la Ecological Society of America) bajo el título: “Intraspecific trait variation and the leaf economics spectrum across resource gradients and levels of organization” (Variación intra-específica de rasgos foliares y el espectro económico de la hoja a través de gradientes de recursos y niveles de organización ecológica). El acceso al estudio completo se puede encontrar en el siguiente enlace: https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ecy.2194