Alteraciones en la fenología de las plantas en respuesta al cambio climático

A continuación dejo un pequeño artículo que he realizado para la asignatura ecología del cambio global. ¡Espero que os guste!

El cambio climático es un fenómeno que consiste en alteraciones de los valores habituales de alguno de los parámetros climáticos. Lo habitual es que este tipo de cambios se produzca lentamente (salvo excepciones en las que un desencadenante repentino da lugar a un cambio climático brusco). No obstante, la Revolución Industrial han traído consigo una considerable actividad económica responsable de la emisión de una enorme cantidad de desechos, entre ellos, una gran cantidad de gases de efecto invernadero (GEI). Como consecuencia, en los últimos 200 años el proceso de cambio climático se ha acelerado drásticamente (Lionello et al., 2012; Cramer et al., 2018; Pasqui & Di Giuseppe, 2019)

Puesto que muchos de los elementos que forman parte de un ecosistema son capaces de aclimatarse y adaptarse a los cambios que se producen en él, podemos estudiar el cambio climático a través del estudio de los cambios que provoca en estos elementos (Perez-Ramos et al., 2020).

La fenología es la ciencia que estudia los fenómenos que se repiten de forma periódica (normalmente ligados a los ritmos estacionales). Por lo general, están relacionados con el clima y el tiempo atmosférico del entorno. El interés en esta disciplina se ha visto renovado recientemente, puesto que se ha detectado que muchos organismos están modificando sus ciclos de vida en respuesta al cambio climático (Aroca et al., 2012; Spano et al., 2013)

Las plantas constituyen un buen indicador fenológico del cambio climático, en parte por su amplia distribución, y en parte porque son sésiles (y por ello, deben soportar todo el rango de condiciones ambientales donde estén ubicadas).  Oteros et al. (2015) afirman que, a lo largo de los últimos años, las temperaturas atmosféricas en todo el mundo han experimentado cambios a una velocidad inusual. El calentamiento global es un hecho científicamente demostrado: la temperatura global del aire superficial ha subido más de 0.6 ºC entre 1951 y 2010, y este aumento es probable que persista a corto plazo, véase, hasta el próximo siglo. Estos cambios en la temperatura global podrían afectar a las plantas y animales en todo el mundo. Ya existe evidencia del efecto que están teniendo en la fenología de las plantas, un bioindicador clave (Perez-Ramos, 2020).

Establecer el impacto de las variables climáticas en la fenología no siempre resulta fácil, puesto que la fenología reproductiva de las plantas se ve afectada por multitud de factores, no todos los cuales se ven afectados directamente por el cambio climático , como en el caso del fotoperiodo . Debemos tener  en cuenta que:

●        Los cambios fenológicos pueden no venir provocados por una única variable, sino ser producto de la interacción entre varias variables (Gordo & Sanz., 2010; Spano et al., 2013)

●        Puede existir un retraso considerable entre la respuesta fenológica del organismo y el desencadenante climático responsable, por lo que para todos los sucesos fenológicos es necesario considerar el ciclo anual en su totalidad (Gordo & Sanz., 2010; Spano et al., 2013).

Aun así, la evidencia disponible (observaciones fenológicas, ejemplares conservados en herbarios, experimentos manipulativos y metaanálisis) apuntan a que un clima más cálido, por lo general, conlleva un adelanto en la foliación, la floración, la maduración y la caída del fruto en plantas terrestres (aunque estos resultados pueden variar para diferentes especies y ecosistemas) (Gordo & Sanz., 2010; Lustenhouwer et al., 2018).

A continuación, veremos el efecto de algunas variables climáticas en la fenología:

Temperatura

Es la variable cuyo estudio ha sido más estudiado (en parte porque es para la que se dispone de más registros fiables). Los cambios de temperatura pueden tener distintas consecuencias fenológicas, según el momento del año. No obstante, a nivel general, se ha demostrado que unas temperaturas más elevadas provocan un adelantamiento de los procesos estivales y primaverales, así como un retraso de los procesos otoñales – por lo que aumenta la duración del periodo reproductivo, aunque estos resultados pueden variar según la especie y la zona de estudio (Solomou et al. 2017; Perez-Ramos et al., 2020)

Precipitaciones

El efecto de las precipitaciones en la fenología de las plantas ha sido menos estudiado que la temperatura. Su papel, por lo tanto, es menos claro. Es difícil determinar su impacto debido a que está estrechamente ligada con otras variables (temperatura o humedad del suelo). Los resultados de los estudios realizados sobre la influencia de esta variable son contradictorios. Solamente en algunos casos se ha podido establecer el papel de esta variable en la fenología. Esto sugiere que los cambios fenológicos provocados por las precipitaciones son altamente específicos (Gordo & Sanz, 2010; Spano et al., 2013; Pérez-Ramos et al., 2020).

Si consideramos que el último informe emitido por el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPPC) proyecta una subida de las temperaturas y una disminución del agua disponible (como consecuencia de una menor cantidad de precipitaciones y una mayor evapotranspiración), es de esperar que el proceso de alteración de los ciclos fenológicos en plantas terrestres persistirá en el futuro próximo (Milano et al., 2012).

Este fenómeno no sólo se está produciendo en las plantas; otros elementos del ecosistema también pueden ver su fenología alterada por las mismas razones. Hay que tener en cuenta que estas alteraciones fenológicas pueden dar lugar a la desincronizción de procesos biológicos planta-polinizador si se superan ciertos umbrales. Sí que se han observado más casos de desincronización en procesos antagonistas (entre las plantas y sus consumidores, por ejemplo) (Renner & Zohner 2018).

 

Bibliografía

Cramer, W., Guiot, J., & Marini, K. (2018). Risks Associated to Climate and Environmental Changes in the Mediterranean Region. MedECC report.

Aroca, M. D. H., & Jumilla, D. F. V. (2012). Respuestas al Cambio Climático en la Fenología de plantas y animales desde 1945 hasta 2009 en la Región de Murcia. UCAM Universidad catolica San Antonio.

Gordo, O., & Sanz, J. J. (2010). Impact of climate change on plant phenology in Mediterranean ecosystems. Global Change Biology, 16(3), 1082-1106.

Lionello, P., Abrantes, F., Congedi, L., Dulac, F., Gacic, M., Gomis, D., ... & Xoplaki, E. (2012). Introduction: mediterranean climate—background information. In The climate of the Mediterranean region: From the past to the future (pp. xxxv-xc). Elsevier Inc..

Lustenhouwer, N., Wilschut, R. A., Williams, J. L., van der Putten, W. H., & Levine, J. M. (2018). Rapid evolution of phenology during range expansion with recent climate change. Global Change Biology, 24(2), e534-e544.

Pasqui, M., & Di Giuseppe, E. (2019). Climate change, future warming, and adaptation in Europe. Animal Frontiers, 9(1), 6-11.

Pérez-Ramos, I. M., Cambrollé, J., Hidalgo-Galvez, M. D., Matías, L., Montero-Ramírez, A., Santolaya, S., & Godoy, Ó. (2020). Phenological responses to climate change in communities of plants species with contrasting functional strategies. Environmental and Experimental Botany, 170, 103852.

Renner, S. S., & Zohner, C. M. (2018). Climate change and phenological mismatch in trophic interactions among plants, insects, and vertebrates. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 49, 165-182.

Solomou, A., Proutsos, N., Karetsos, G., & Tsagari, C. (2017). Effects of climate change on vegetation in Mediterranean forests: A review.

Spano, D., Snyder, R. L., & Cesaraccio, C. (2013). Mediterranean phenology. In Phenology: an integrative environmental science (pp. 173-196). Springer, Dordrecht.