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MEDIO AMBIENTE / CAMBIO CLIMÁTICO

Relojes biológicos descontrolados

Las plantas y los animales reaccionan a la subida de temperaturas alterando su calendario; pero el problema es que lo hacen a destiempo y dejan de coincidir flores y polinizadores, presas y depredadores

 

En numerosas zonas de España la floración, como en estos almendros, se ha adelantado con motivo de la subida de temperaturas. - EFE

Luis Mario Arce
15/03/2020

El calentamiento del clima está provocando una respuesta en las plantas y los animales, que reaccionan alterando sus relojes biológicos para tratar de ponerlos en hora con la nueva realidad ambiental. El problema es que esa reacción puede no ser positiva para la especie (maladaptativa) y que no se produce siempre a la misma velocidad y en el mismo sentido en todos los organismos, por lo que se registran desajustes, asincronías, en las comunidades biológicas y en los biomas (grandes unidades ecológicas o paisajes bioclimáticos).

Es un fenómeno universal, pero España es uno de los lugares donde adquiere mayor magnitud. Lo dice Josep Peñuelas Reixach, investigador del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (Creaf), con sede en la Universidad Autónoma de Barcelona, uno de los grupos punteros en esta materia a escala mundial. «La fenología (el calendario de los fenómenos biológicos periódicos, como la floración, la foliación, la reproducción y las migraciones) es el ejemplo paradigmático y más claro del efecto biológico del cambio climático. Las alteraciones que estamos observando en la fenología solo se explican por el calentamiento», afirma.

Precisamente, el Creaf ha intervenido en un reciente estudio elaborado con datos de 21 países europeos que muestra la generalización de la respuesta fenológica de las especies al aumento de la temperatura. «El efecto fenológico más claro es que la primavera avanza y el otoño dura más; por tanto, el invierno llega más tarde», concreta Peñuelas. «Esto tiene enormes implicaciones en todo el planeta: hay más actividad de la vegetación y la primera consecuencia de ello es un aumento de la productividad vegetal, lo que implica una mayor absorción de CO2, que consigue que no se acumule tanto carbono en la atmósfera». Un efecto positivo del calentamiento. Pero ya es pasado. «Con el tiempo, este efecto ha ido menguando porque otros factores han pasado a ser importantes: los veranos son más secos porque la mayor actividad de las plantas ha aumentado el consumo de agua, y faltan nutrientes, como el fósforo, de modo que la productividad de las plantas ya no es tan marcada. Además, las plantas se adaptan. Está disminuyendo la tasa de crecimiento de la productividad vegetal. No podemos confiar en la vegetación para salvarnos del calentamiento».

Capacidad de reacción

Peñuelas y su equipo estudian estas variaciones a gran escala, analizando los datos obtenidos vía satélite. «Es espectacular ver los cambios en los biomas desde el espacio», comenta. Esos datos, combinados con la información de aficionados que toman nota de la meteorología y de la fenología de plantas y animales, de los que existen muy buenas redes en Europa, en Estados Unidos y en Japón, «proporcionan una imagen nítida de lo que está sucediendo en la Biosfera». Y es algo que no solo afecta a la temporalidad de las estaciones, «aunque un avance de dos o tres semanas tiene una trascendencia enorme». Esos cambios conllevan desajustes biológicos.

«Las respuestas de las especies a esos cambios son distintas de unas a otras. Hay asincronías. Su habilidad competitiva cambia, y con ello lo hacen la relación entre especies y el tipo de comunidades en la Biosfera», explica Josep Peñuelas. «Las plantas salen antes; si las aves no se activan o no responden a la misma velocidad, cuando nacen sus pollos éstos no disponen del alimento que deberían tener. Igualmente, si una especie de ave se alimenta de un insecto determinado y no lo encuentra, eso va a afectar a su situación. Y puede haber otra especie que haya adelantado su reproducción y que se haga más competitiva y la sustituya», añade.

Mariposas con la lengua seca

Constantí Stefanescu, científico del Museo de Ciencias Naturales de Granollers, donde coordina el área de investigación en mariposas, ha estudiado esas asincronías entre los lepidópteros y las flores. «Trabajamos este tema sobre todo a nivel de relaciones entre las mariposas adultas y las flores de cuyo néctar se alimentan. Lo que hemos hecho ha sido analizar los patrones fenológicos en una localidad con seguimiento de casi treinta años, observando todas las visitas de las mariposas más comunes a las distintas flores de la zona», explica. Esa localidad es el Parque Natural de los Aigüamolls de l’Empordà (Girona), donde Stefanescu comenzó a tomar datos en el 1988. En el resto de Cataluña se dispone de información a partir del 1994, sistematizada conforme a una metodología europea estandarizada (BMS: Butterfly Monitoring Scheme).

«Hemos observado para cada mariposa el grado de solapamiento entre el pico del período de vuelo y el pico de la floración de las especies de plantas que visita con mayor frecuencia, que suelen ser un par o tres», explica Stefanescu. Los resultados indican que «en los años de sequía primaveral y estival más fuerte el desajuste entre ambos períodos es máximo», por lo que, en un escenario de cambio climático, «vemos que los insectos y las flores no responden al mismo ritmo, se producen desajustes». Por ejemplo, en el caso de la medioluto ibérica (Melanargia lachesi) y el trébol rojo (Trifolium pratense) el seguimiento realizado a partir del 1997 muestra fuertes desajustes en los años de mayor aridez estival, de manera que en el 2002 el pico de vuelo de la mariposa se produjo a primeros de junio (otros años se registra a finales de mayo), mientras que el máximo de la floración se demoró hasta finales de agosto (en los años de veranos más frescos se solapa con el de la mariposa). En términos generales, los momentos de máxima floración y de mayor abundancia de mariposas se han separado una media de 70 días, y esa diferencia aumenta en los años de sequía pronunciada, llegando, en los casos extremos, hasta los 160 días.

Esas asincronías, abunda Stefanescu, «tienen consecuencias para las mariposas y para las flores. Las mariposas adultas necesitan el néctar para alimentarse, y las hembras, para poner los huevos, con menos néctar disponible, la fecundidad seguro que baja. Por otro lado, las mariposas son insectos polinizadores, por lo que, al restarlos, seguro que sucede lo mismo en las plantas». Para el primer factor de la ecuación, las mariposas, el seguimiento muestra, en efecto, un descenso generalizado de las poblaciones en el 70 por ciento de las especies monitorizadas.

...Y las orugas sin comida

«Probablemente, los desajustes más importantes son los relativos a las plantas de las que se alimentan las orugas», prosigue Constantí Stefanescu, «ya que los adultos son más generalistas, pero la relación de las orugas con las plantas nutricias es mucho más estrecha. La mayoría de las mariposas son especialistas, dependen de unos pocos recursos e, incluso, de una sola especie de planta, que es en la que pone los huevos la hembra y en la única en la que son capaces de desarrollarse las orugas». Peor aún, no solo se especializan en una planta concreta, sino que «en cada especie se alimentan de una parte específica de la planta. Por ejemplo, en los licénidos, las orugas de un alto porcentaje de especies solo comen capullos florales; las hembras ponen los huevos en ellos y tienen que hacerlo con una sincronía perfecta, ya que si la mariposa emerge cuando la floración de la planta ya ha acabado, las orugas serán incapaces de alimentarse de los frutos. Existe una dependencia absoluta de una especie y de un momento fenológico concreto».

Reacción en cadena

El desencuentro entre las mariposas y las flores no es un conflicto cerrado, sino que repercute en toda la red trófica. Las propias alteraciones en la fenología de las orugas afectan a los pájaros que se alimentan de ellas y que dependen de este recurso para sacar adelante sus pollos. Un ejemplo clásico es el carbonero común, bien estudiado en Holanda, donde su éxito reproductor ha disminuido como consecuencia del calentamiento por el desajuste entre su ciclo reproductor y el de las mariposas cuyas orugas constituyen el alimento básico de los pollos. El momento en el que hay más orugas disponibles ya no coincide con el del nacimiento de los pájaros, de modo que estos se enfrentan a un importante déficit de recursos.

El papamoscas cerrojillo es otro ejemplo paradigmático, con el interés añadido de que se trata de un migrante transahariano, ya que este tipo de aves viajeras son las más sensibles a los cambios fenológicos en sus áreas de cría. La clave reside en que, mientras se encuentran en sus lejanas áreas de invernada, no pueden predecir cuándo comienza la primavera en los lugares de anidamiento. El seguimiento a largo plazo de cajas-nido realizado en el Reino Unido y en Holanda en bosques de roble, donde el recurso preferido por el papamoscas era la oruga, comprobó que, en los años de marcado aumento de las temperaturas, la fenología de la mariposa avanzaba más que la llegada del papamoscas desde África, de manera que cuando aparecía ya había pasado el máximo de la abundancia de orugas y, como consecuencia, su éxito reproductor se reducía. Y eso a pesar de que el papamoscas cerrojillo ha adelantado la fecha de la migración primaveral, como muestra el seguimiento realizado en la estación ornitológica de la isla alemana de Helgoland, en el Mar del Norte, entre el 1961 y el 2000 –que reveló la misma pauta en otras 23 especies de aves migratorias–, y también comienza a anidar con antelación.

El cuco burlado

Jesús Miguel Avilés Regodón, científico del Departamento de Ecología Morfológica y Funcional de la Estación Experimental de Zonas Áridas de Almería (CSIC), ha estudiado la respuesta fenológica al calentamiento en dos aves unidas por una relación de parasitismo: el críalo europeo, un tipo de cuco, y la urraca común, que en Europa y Marruecos es el principal huésped de aquel. «Estudiamos si existe algún mecanismo plástico en las urracas para adaptarse fenológicamente a las nuevas circunstancias ambientales y si ese cambio afecta a su relación con el parásito», explica. «Los mecanismos no están claros, pero existe un desajuste entre el húesped y su parásito. Si las urracas se están adaptando al cambio de las temperaturas, eso podría reducir el éxito reproductor del críalo», indica.

En el caso de los cucos con huéspedes migratorios, como el cuco común, se ha visto que «los huéspedes que se desplazan a corta distancia han adelantado su llegada a las áreas de cría más que los propios cucos», lo cual ha llevado a estos a desviar su parasitismo hacia las especies migratorias a larga distancia, que no cumplen esa pauta fenológica, y de ese modo evitar la asincronía.

Cambiar y adaptarse

Jesús Miguel Avilés también ha participado en un estudio internacional, en colaboración con una investigadora alemana, cuya finalidad era analizar el efecto del cambio global en una serie de especies de aves que habían sido objeto de seguimiento a largo plazo. «Y, en general, se advierte un efecto claro: hay un avance fenológico», un adelanto en las fechas de cría. «Lo preocupante es que el ajuste no es igual en todas las especies y solo en unas pocas es adaptativo, es decir, les reporta alguna ventaja. Y esta circunstancia puede provocar un colapso», advierte. Desarrolla la idea: «Un rasgo cambiará de manera adaptativa si ese cambio se da en la misma dirección en la que actúa la selección natural. Por ejemplo, con un incremento de temperatura a lo largo de los años, la reproducción se iniciará progresivamente antes, y reproducirse antes tendrá ventajas en términos de ‘fitness’ por un mejor ajuste a las condiciones», explica.

Según el estudio, la mayor parte de las especies analizadas ha avanzado su fenología, «pero pocas aves muestran cambios adaptativos». El papamoscas cerrojillo, el cernícalo vulgar y la urraca común son algunas de las especies que han reajustado su fenología para adaptarla a la nueva situación. Pero ni siquiera en estas especies más plásticas ese cambio es suficiente. Sigue existiendo asincronía. Esto sugiere que la situación podría ser peor en especies con menor habilidad para adaptarse a los cambios.

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