El trabajo, que posee una duración de dos años, cuenta con la participación de dos investigadoras CAPES.
“Efecto de la alteración del hábitat sobre las comunidades de hongos ectomicorrícicos asociadas a Nothofagus macrocarpa y su posible rol en la regeneración natural de la especie” es el título de un nuevo proyecto de un equipo de investigadoras de la Universidad de Chile, Universidad Católica, y el Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad (CAPES), financiado por el Fondo de Investigación del Bosque Nativo 2021, de CONAF.
Puesto en simple, el proyecto busca entender los mecanismos a través de los cuales la alteración del hábitat producida por el cambio climático y el cambio de uso de suelo afecta la capacidad de regeneración del bosque nativo, específicamente, de las poblaciones de roble de Santiago o roble blanco (Nothofagus macrocarpa) presentes en los ecosistemas mediterráneos del Chile Central.
Para ello, se abocarán a la investigación de otra comunidad de seres vivos cuya salud resulta un buen indicador, y predictor, de la sobrevivencia de éstos árboles: las ectomicorrizas.
Benefactoras del suelo
“Las ectomicorrizas son hongos que se asocian simbióticamente a las raíces de las plantas, mejorando su establecimiento y crecimiento, protegiéndolas contra patógenos, favoreciendo su captación de nutrientes, y otorgando resistencia al estrés ambiental”, nos cuenta Carla Rivera, ecóloga de línea 4 de CAPES e integrante del equipo. “A cambio, estos hongos se benefician por medio del alimento que les proveen las plantas”.
Estas asociaciones, comenta Rivera, son poco frecuentes en la naturaleza; apenas el 2% de las plantas que forman vínculos con hongos micorrizas los hacen con esta variante. El resto, establece asociaciones con endomicorrizas, que se diferencian de las primeras por la capacidad de estas últimas de penetrar en las células de las raíces y ser invisibles al ojo humano.
Las ectomicorrizas, al contrario, pueden verse a simple vista y prefieren cubrir las superficies de las raíces antes que penetrar en ellas. Su escrupulosidad también se extiende a las plantas con las que decide asociarse: “entre las ectomicorrizas existe una gran especificidad de hospedero”, explica Rivera, “que es otra forma de decir que algunas especies de ectomicorrizas se asocian solo con algunas especies de plantas. Esta vinculación “forzosa” genera un alto grado de endemismo, es decir, especies que solo se dan en zonas geográficas limitadas”.
En Chile, el género de árboles Nothofagus es el único que posee asociaciones ectomicorricicas obligadas, volviéndolo especialmente dependiente de estos hongos para su establecimiento y desarrollo.
Para acotar el campo de investigación, las investigadoras se centrarán en conocer el rol de las ectomicorrizas en la capacidad de regeneración de una de estas especies N. macrocarpa, lo que significa estudiar la formación de semillas, la germinación, y el establecimiento de las plántulas de estos árboles.
Caracterización, colección y testeos
El proyecto, que posee una duración de dos años, consta de 5 etapas. “La primera, nos cuenta Javiera Chinga, investigadora posdoctoral de línea 5 de CAPES y también miembros del proyecto, “será la caracterización espacio-temporal de las perturbaciones de las poblaciones de N. macrocarpa, y la selección de sitios de muestreo utilizando datos bioclimáticos e imágenes satelitales”. Luego de aquello, las investigadoras colectarán muestras de suelo rizosférico, cuerpos fructíferos de los hongos y semillas de N. macrocarpa, con el fin de caracterizar fisicoquímica y enzimáticamente el suelo, determinar la diversidad (riqueza y abundancia) de hongos ectomicorrícicos e implementar los ensayos de viabilidad y germinación de las plantas, en la etapa tres.
La cuarta fase supone la realización de ensayos de viabilidad de las semillas recolectadas, para determinar la regeneración natural en distintas poblaciones de N. macrocarpa, además de testear la germinación de semillas de N. macrocarpa con y sin micorrizas. Una vez obtenidos los resultados y generadas las recomendaciones a partir de éstos, el equipo espera difundirlos a la comunidad científica y al público general.
“La idea” acota Rivera, “es contribuir a la generación de estrategias de conservación que potencien la capacidad de regeneración natural de las poblaciones de roble de Santiago, y tomen en cuenta qué aspectos de la alteración de hábitat son los más importantes a regular con miras a proteger y potenciar la interacción entre esta especie y las ectomicorrizas”. “Además, el conocimiento producido permitirá generar protocolos de germinación y de cuidados post-germinativos que permitan producir plantas de mejor calidad para proyectos de conservación”, añade Chinga.
Un relicto del valle central
El roble de Santiago se encuentra presente entre las regiones de Valparaíso y O’Higgins. Sus poblaciones de la zona centro representan su límite de distribución norte y son consideradas “relictas”, es decir, son las únicas poblaciones que sobrevivieron a la última glaciación debido a la protección que les brindaron los microclimas formados por los cerros La Campana y El Roble. Lamentablemente, indica Rivera, estas poblaciones se encuentran hoy en riesgo de conservación: “según el 16° Proceso de Clasificación de especies del Ministerio del Medioambiente (2020) y la IUCN Red List (2018), N. macrocarpa se considera en peligro en la región de Valparaíso y vulnerable en la Región Metropolitana. Justamente, un signo preocupante del riesgo que están corriendo esas poblaciones es la escasa regeneración por semilla que se encuentra en poblaciones naturales. Y esto puede tener múltiples causas: el cambio en el uso de suelo, la sequía ya sea producto del cambio climático o de la mala gestión de recurso, etc. Entender estas causas es el objetivo de nuestro proyecto” nos dice.
Las ectomicorrizas, por otra parte, tampoco están a salvo de estos factores; el aumento de las temperaturas, la disminución de las precipitaciones y el aumento en la frecuencia de eventos climáticos extremos provocados por el calentamiento global, sumados a los cambios en el uso del suelo que transforma los ecosistemas naturales para procesos de urbanización, agricultura o forestación, degradan tanto el suelo como la disponibilidad de agua, afectando la composición, estructura y funcionamiento de las comunidades que habitan estos ecosistemas terrestres y dependen de estos recursos. Entre ellas, microorganismos como las ectomicorrizas.
“Además de su contribución al desarrollo de las plantas, las ectomicorrizas juegan un rol importante como captadoras de CO2 a través de la fotosíntesis. Por lo tanto, tienen un gran potencial en la mitigación del CO2 atmosférico, y más aún en los ambientes degradados, dado que promueven el reclutamiento y crecimiento de individuos arbóreos como N. macrocarpa”, señala Julieta Orlando, académica de la Universidad de Chile e investigadora principal del proyecto.
Para evaluar estos impactos propuestos, el proyecto definirá umbrales de alteración de hábitat a través de un gradiente relacionado al clima y al cambio de uso de suelo. “De esta manera” concluye Orlando, “se podrán relacionar dichos factores con la variación en la comunidad (composición, riqueza y abundancia) de ectomicorrizas y su función en la regeneración natural de las poblaciones del roble de Santiago”.
Texto: Comunicaciones CAPES
Créditos imágenes: Alejandro Soffía (encabezado) y María José Diban.