LA OPTIMIZACIÓN TÉRMICA DE TODOS LOS ECOSISTEMAS (1)

Si por cualquier motivo el mundo comenzara a calentarse nuevamente, es muy probable que la mayor parte de la vasta variedad de ecosistemas se convertirían en más productivos de lo que son hoy en día.

Referencia:
Niu, S., Luo, Y., Fei, S., Yuan, W., Schimel, D., Law, B.E., Ammann, C., Arain, M.A., Arneth, A., Aubinet, M., Barr, A., Beringer, J., Bernhofer, C., Black, T.A., Buchmann, N., Cescatti, A., Chen, J., Davis, K.J., Dellwik, E., Desai, A.R., Etzold, S., Francois, L., Gianelle, D., Gielen, B., Goldstein, A., Groenendijk, M., Gu, L., Hanan, N., Helfter, C., Hirano, T., Hollinger, D.Y., Jones, M.B., Kiely, G., Kolb, T.E., Kutsch, W.L., Lafleur, P., Lawrence, D.M., Li, L., Lindroth, A., Litvak, M., Loustau, D., Lund, M., Marek, M., Martin, T.A. Matteucci, G., Migliavacca, M., Montagnani, L., Moors, E., Munger, J.W., Noormets, A., Oechel, W., Olejnik, J., Paw U., K.T., Pilegaard, K., Rambal, S., Raschi, A., Scott, R.L., Seufert, G., Spano, D., Stoy, P., Sutton, M.A., Varlagin, A., Vesala, T., Weng, E., Wohlfahrt, G., Yang, B., Zhang, Z. y Zhou, X. 2012. Thermal optimality of net ecosystem exchange of carbon dioxide and underlying mechanisms. New Phytologist 194: 775-783.

En la introducción de su enorme trabajo en equipo, los 68 autores del artículosostienen que “está bien documentado que las plantas (Mooney et al.; Berry y Bjorkman, 1980; Atkin y Tjoelker, 2003), los animales (Parmesan, 2006), y los microorganismos (Bradford et al.,2008) se aclimatan y/o adaptan a las condiciones ambientales prevalecientes de tal manera de poder optimizar su funcionamiento en condiciones de variaciones en la temperatura, lo que se llama genéricamente optimización (Parker y Maynard Smith, 1990),” y formulan la hipótesis de que “la respuesta integrada de un ecosistema, entendida como un conjunto de organismos en interacción, podría también demostrar la optimización térmica en casos de cambio de temperatura,” citando a Loreau (2010).

En un estudio diseñado para determinar los méritos de su hipótesis, Niu y col. recolectaron datos de 169 sitios distribuidos globalmente y cuantificaron las funciones de respuesta a la temperatura del intercambio neto de los ecosistemas (NEE, por su sigla en inglés), una propiedad del nivel de los ecosistemas, para determinar si el NEE demuestra optimización térmica y para entender los mecanismos subyacentes. ¿Y qué encontraron?

El grupo internacional de investigadores  aclamado desde Australia, Austria, Bélgica, Canadá, China, la República Checa, Dinamarca, Finlandia, Francia, Alemania, Irlanda, Italia, Japón, los Países Bajos, Rusia, Suiza, Suecia, el Reino Unido y los EUA  afirman que encontraron que “la respuesta a la temperatura del NEE presentaba una curva con un pico donde la temperatura óptima (correspondiente a la máxima magnitud de NEE) estaba en correlación positiva con la temperatura promedio anual a lo largo de los años y en los diferentes sitios”, y afirman que los “cambios de la temperatura óptima de NEE eran principalmente un resultado de la aclimatación a la temperatura de la productividad primaria bruta (desplazamiento ascendente de la temperatura óptima) más que a cambios en la sensibilidad a la temperatura de la respiración del ecosistema”. Sin embargo, además indican, dado que las “estaciones más prolongadas de siembra aumentan la mineralización del nitrógeno y aumentan el crecimiento de las raíces (Penuelas y Filella, 2001; Curkina et al., 2005; Luo et al., 2009), ello también pudo haber contribuido a la mayor captación de CO2 bajo temperaturas más altas, llevando a un desplazamiento hacia arriba de la temperatura óptima de la productividad primaria bruta en los años más calurosos”. Así, si el mundo volviera a calentarse una vez más, por cualquier motivo, probablemente esperaríamos que la mayor parte de la vasta variedad de ecosistemas del planeta se volvieran aún más productivos de lo que son hoy en día.

Referencias Adicionales

Atkin, O.K. y Tjoelker, M.G. 2003. Thermal acclimation and the dynamic response of plant respiration to temperature. Trends in Plant Science 8: 343-351.

Berry, J. y Bjorkman, O. 1980. Photosynthetic response and adaptation to temperature in higher-plants. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 31: 491-543.

Bradford, M.A., Davies, C.A., Frey, S.D., Maddox, T.R., Melillo, J.M., Mohan, J.E., Reynolds, J.F., Treseder, K.K. y Wallenstein, M.D. 2008. Thermal adaptation of soil microbial respiration to elevated temperature. Ecology Letters 11: 1316-1327.

Churkina, G., Schimel, D., Braswell, B.H. y Xiao, X.M. 2005. Spatial analysis of growing season length control over net ecosystem exchange. Global Change Biology 11: 1777-1787.

Loreau, M. 2010. Evolution of ecosystems and ecosystem properties. En: Loreau, M. (Ed.). From Populations to Ecosystems, Theoretical Foundations for a New Ecological Synthesis. Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA, p. 225-259.

Luo, Y., Sherry, R., Zhou, X. y Wan, S. 2009. Terrestrial carbon-cycle feedback to climate warming: experimental evidence on plant regulation and impacts of biofuel feedstock harvest. Global Change Biology Bioenergy 1: 62-74.

Mooney, H.A., Bjorkman, O. y Collatz, G.J. 1978. Photosynthetic acclimation to temperature in desert shrub, Larrea-divaricata. 1. Carbon-dioxide exchange characteristics of intact leaves. Plant Physiology 61: 406-410.

Parker, G.A. y Maynard Smith, J. 1990. Optimality theory in evolutionary biology. Nature 348: 27-33.

Parmesan, C. 2006. Ecological and evolutionary responses to recent climate change. Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics 37: 637-669.

Penuelas, J. y Filella, I. 2001. Phenology – Responses to a warming world. Science 294: 793-795.

http://nipccreport.org/articles/2012/sep/25sep2012a2.html

(1) Traducido del original por el Departamento de Traducciones del ICEES