Cómo el contexto abiótico afecta los mecanismos de invasión de las plantas

Mariana Chiuffo discusses her recent paper: ‘Importance of invasion mechanisms varies with abiotic context and plant invader growth form‘.

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La actividad humana ha provocado una reorganización geográfica sin precedentes de las plantas no-nativas. A nivel mundial, el 3,9% de las plantas vasculares se han naturalizado en otro lugar (van Kleunen et al., 2015). En este contexto, comprender los procesos subyacentes que influyen en las invasiones de especies no-nativas es crucial para predecir y controlar futuras invasiones. De manera intencional o no, los humanos influyen en la distribución geográfica y la composición de las especies transportadas (Gallien & Carboni, 2017; van Kleunen et al., 2015).

Sin embargo, solo aquellas que superen el filtro ambiental prosperan (Gallien & Carboni, 2017). Esas especies que se adaptan al ambiente pierden enemigos, competidores y mutualistas de su área de distribución nativa y ganan interacciones novedosas con especies nativas de la comunidad receptora (Colautti et al., 2004; Mitchell et al., 2006).

El balance de las ganancias y pérdidas de esas interacciones bióticas puede limitar o facilitar el establecimiento de especies no-nativas. De hecho, muchas de las hipótesis de invasión biológica proponen a las interacciones bióticas como el principal mecanismo para explicar el éxito de las especies no-nativas (Mitchell et al., 2006). A pesar de la evidencia de que la intensidad de las interacciones bióticas varía con el contexto abiótico, nuestro entendimiento de la importancia de los mecanismos de invasión en gradientes abióticos era escasa.

Me interesé por primera vez en este tema cuando todavía era una estudiante de doctorado y estaba evaluando la respuesta de especies ruderales nativas y no-nativas a la ocurrencia de distintos tipos de disturbio en el bosque de caldén (Prosopis caldenia) del centro de Argentina. En ese momento estaba leyendo estudios que evaluaban la relación entre las invasiones de plantas y el disturbio, y sobre la inconsistencia de los resultados en esa relación, y muy influenciada por trabajos clásicos tales como Bertness & Callaway (1994) y Grime (1977), comencé a concebir la idea de este estudio. Los resultados contradictorios que se encontraban en esas relaciones podían estar explicados por diferencias en el contexto. En otros términos, la importancia de los mecanismos de invasión puede variar en el espacio, pueden depender del contexto. En la naturaleza, un factor que explica la contexto-dependencia de las interacciones bióticas es el contexto ambiental (es decir, el conjunto de condiciones abióticas como la luz, la precipitación, y la temperatura) (Chamberlain et al., 2014; Maron et al., 2014; Thompson, 1988).

Con esta idea y marco teórico en mente, escribí una propuesta y solicité una beca de posdoctorado- ¡y la conseguí! – para trabajar en el grupo de investigación Martin Nuñez y Mariano Rodriguez-Cabal en Bariloche (Patagonia, Argentina). Durante mi postdoctorado en Bariloche, donde aún vivo, fue que comencé a explorar esta idea. Vivo literalmente rodeada de increíbles gradientes abióticos (por ejemplo, en Patagonia, la precipitación aumenta de unos 300 mm en el este a 3000 mm en el oeste debido al efecto de los Andes (Paruelo et al., 1998)), que son una gran fuente de inspiración y un sistema ideal para estudiar la contexto-dependencia de las interacciones bióticas – ¡y un lugar de belleza infinita!

Gradientes abióticos en las montañas de los Andes en el noroeste de la Patagonia Argentina. En la zona, la temperatura varía con la altitud. y la precipitación varía con la longitud. Foto de Mariana Chiuffo.

¡Qué hicimos, qué encontramos y por qué es importante!

Como primer paso para explorar la contexto-dependencia de los mecanismos de invasión, con mi nuevo-en ese momento-grupo de trabajo, realizamos una revisión para evaluar si la evapotranspiración, la latitud, la precipitación y la temperatura influyen en la importancia de cuatro mecanismos comúnmente utilizados para explicar el éxito de especies no-nativas: armas novedosas, disturbio, facilitación y la liberación de enemigos naturales. Encontramos evidencia que muestra que el contexto abiótico influye en la importancia de los mecanismos de invasión. Las respuestas varían también dependiendo de la forma de crecimiento. Es importante comprender la contexto-dependencia de los mecanismos de invasión en gradientes ambientales porque ayudar a proporcionar un marco conceptual unificado que integre distintos mecanismos de invasión.

*Nuestros resultados muestran que las condiciones abióticas influyen en la importancia de los mecanismos de invasión de plantas.*

Los resultados aparentemente contradictorios con respecto a la importancia de los mecanismos de invasión pueden explicarse de hecho por diferencias en el contexto ambiental o rasgos específicos de las especies como la forma de crecimiento. Nuestros resultados sugieren que el cambio climático puede influir en la composición de las comunidades de plantas al afectar los mecanismos de invasión que facilitan el establecimiento de especies no-nativas. Sugerimos que al predecir los efectos del cambio climático en el desempeño de las especies no-nativas se incluyan tanto los efectos directos de las condiciones climáticas cambiantes, como así también los efectos indirectos a través de las modificaciones de la intensidad de las interacciones bióticas.

Mariana Chiuffo Universidad Nacional del Comahue, Argentina

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