Ciencia UdeC: nuevos fondos potencian los estudios sobre el cambio climático en ambientes extremos

Un grupo de investigación interfacultades y multidisciplinario, con colaboración de otras entidades, lleva años estudiando la ecofisiología vegetal de ecosistemas asociados a la criósfera, como la alta montaña y la Antártica, y respuestas biológicas de plantas al cambio climático. Este 2021, con la adjudicación de proyectos Anillos y Fondequip, podrán profundizar y obtener más amplios resultados.

Un medidor portátil de fotosíntesis acoplado a un fluorímetro y un medidor de absorbancia son los equipos tecnológicos que podrá adquirir la doctora Patricia Sáez, académica del Departamento de Silvicultura de la Facultad de Ciencias Forestales e investigadora del Centro de Biotecnología (CB) de la Universidad de Concepción (UdeC), luego de que su propuesta fuera ganadora en el concurso 2021 del Fondequip Mediano que entrega la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (Anid).

Cerca de $145 millones obtuvo la especialista en ecofisiología vegetal a través del fondo estatal para la compra de equipamientos para la investigación científica, en un proyecto presentado junto al doctor Lohengrin Cavieres, académico del Departamento de Botánica de la Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas de la UdeC, en el marco de la investigación conjunta sobre especies vegetales de alta montaña y la Antártica que desarrollan desde hace años en el Laboratorio de Cultivo de Tejidos Vegetales del CB-UdeC, donde se localizará el equipo pronto a adquirirse.

Nuevo equipamiento

La doctora Sáez, una de las académicas chilenas destacadas en el libro recién presentado “Antártica: relatos de exploradoras en el corazón del planeta” de la periodista Nadia Politis, resalta que los equipos estarán destinados a realizar análisis que permitan profundizar los estudios de la ecofisiología vegetal de especies que habitan ambientes extremos, específicamente la fotosíntesis, y sus posibles respuestas biológicas frente al cambio climático. De esta forma, se puede obtener información que permita predecir o adelantarse a los efectos que este fenómeno tenga sobre las plantas.

“El equipamiento solicitado incluye tres sistemas que en conjunto permitirán evaluar todo el funcionamiento del aparato fotosintético, desde la captura y manejo de la luz hasta la asimilación de carbono, bajo distintas condiciones ambientales, incluyendo los mecanismos de fotoprotección que despliegan las plantas frente a situaciones de estrés”, detalla. Así, los resultados permitirán determinar aspectos como la termotolerancia (capacidad de los organismos a adaptarse al calor) y mecanismos de fotoprotección en especies que habitan la criósfera, parámetros que pueden ser indicadores de vulnerabilidad o resistencia frente a modificaciones en condiciones ambientales como las pronosticadas como efectos del cambio climático y muchas ya patentes para los expertos.

Los equipos se sumarán y usarán en conjunto con otros que el grupo ha obtenido con otros fondos nacionales y apoyo de la Universidad de Concepción. “Así, podremos abarcar un mayor rango de mediciones, tanto a nivel de diferentes rasgos ecofisiológicos como también de condiciones ambientales”, sostiene.

Beneficios

El Fondequip-Anid 2021 hizo especial llamado a proyectos sobre ambientes asociados a criósfera, ya que la doctora Sáez afirma que “albergan gran biodiversidad y entregan una variedad de servicios ecosistémicos”, pero también que “los ecosistemas de alta montaña y la Antártica han sido catalogados como los más vulnerables al cambio climático”.

En esos ambientes la investigadora junto a su grupo han puesto su foco y vieron la oportunidad de presentar una propuesta que reforzara sus estudios. Así, los equipos servirán a varios trabajos. Por ejemplo, junto a Cavieres y León Bravo de la Universidad de la Frontera tienen tres proyectos Fondecyt y un Anillo adjudicado hace poco. Además, Sáez junto a Eugenio Sanfuentes de la Facultad de Ciencias Forestales UdeC están realizando estudios sobre la ecofisiología de la Araucaria araucana y el rol del cambio climático sobre esta especie, particularmente el fenómeno de mortalidad observado los últimos años.

También se verán beneficiados investigadores nacionales y extranjeros que manifestaron intención de usar los equipos y destaca que “abre la posibilidad de que nuestros estudiantes hagan intercambios, que podamos compartir tutorías de tesis y fortalecer los resultados de investigación. Nosotros evaluamos fotosíntesis y otros investigadores podrían evaluar otros aspectos fisiológicos. Con esto podríamos obtener una fotografía más amplia de la performance de las plantas”.

Trabajos desde Concepción para proteger plantas de la alta montaña y la Antártica

¿Qué consecuencias tendrá el cambio climático en plantas de alta montaña y la Antártica?, ¿hay organismos vegetales más susceptibles?, ¿existe diferencia en la vulnerabilidad entre especies nativas y las exóticas? Esas son las principales preguntas que se buscará responder mediante un proyecto de investigación adjudicado en el Concurso Anillos Temáticos de Investigación en Ciencia y/o Tecnología 2021 en el campo de Cambio Climático de la Anid y que será uno de los beneficiados por los equipos adquiridos a través del Fondequip de la doctora Patricia Sáez.

Trabajo durará tres años desde enero de 2022 y lo lidera el doctor Lohengrin Cavieres, ecólogo de plantas, y Sáez es codirectora junto al doctor Aníbal Pauchard, académico del Departamento de Ciencias Forestales y director del Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB), y participa como investigador titular el doctor León Bravo de la Universidad de la Frontera.

El proyecto

Estimar la vulnerabilidad que las especies de los ecosistemas de los andes chilenos y el Continente Blanco tienen al aumento de las temperaturas, disminución de precipitaciones y sequías es el gran objetivo del trabajo, destaca Lohengrin Cavieres, ecólogo de plantas e investigador del IEB.

Son efectos del cambio climático cada vez más evidentes y seguirán aumentando en intensidad o frecuencia en tanto el fenómeno avance. Más en los sensibles ambientes asociados a la criósfera. Es la zona del planeta donde el agua está en estado sólido y asegura que “es donde vemos las huellas más patentes del cambio climático, como el retroceso de los glaciares”. Son también ecosistemas vitales para la humanidad por sus servicios ecosistémicos. “Por ejemplo, el agua potable que consumimos depende en gran medida de que las laderas de las montañas estén estables”, aclara.

Para alcanzar ese objetivo, a partir del que se responderán las preguntas de investigación, los científicos analizarán diversos rasgos de las especies vegetales para obtener datos que permitan hacer predicciones certeras sobre su susceptibilidad a nuevas condiciones ambientales. Identificar cuáles especies van a sufrir antes o resistirán más es crucial para saber en qué poner los esfuerzos para diseñar y gestionar acciones de mitigación, adaptación y conservación apropiadas.

Evidencias y proyecciones

Centrándose en el objetivo del estudio, Cavieres advierte que “existe la proyección de que a las especies exóticas (invasoras) les pueda ir mejor que a las nativas”, ante las nuevas condiciones que suponga el cambio climático. “Entonces, es doble amenaza”, lamenta, ya que por un lado está el aumento de las especies exóticas, siendo las invasiones biológicas un fenómeno fundamentalmente determinado por la presión antrópica, y por otro el cambio climático con nuevas condiciones ambientales que podría derivar en transformación a los paisajes y sean las exóticas las dominantes.

En ese sentido, manifiesta que junto a su grupo “tenemos fe de que podamos encontrar que las especies nativas puedan ser resilientes al cambio”. Fe que les da la evidencia de su trabajo en terreno mediante varios proyectos. Por ejemplo, en la Antártica, donde sólo hay dos especies de plantas vasculares y poca influencia antrópica, lo que permite determinar con mayor precisión la influencia de condiciones ambientales para predecir, hace más de una década desarrollan proyectos que les han permitido instalar cámaras de calentamiento pasivo o sistemas de calentamiento nocturno para comparar condiciones térmicas más calientes y otras a temperatura antártica y su efecto en las especies. Además, Cavieres lleva dos décadas trabajando en la alta montaña. “Hemos visto que las especies nativas, en general, son súper resistentes a los cambios. Por ejemplo, ha habido sequías importantes en la alta montaña, en particular el 2019, y se ha notado un grado de recuperación entre las temporadas posteriores. Eso habla de que hay alta resistencia”, asegura.

Eso sí, no está cuantificado ni hay completa certeza sobre cuánto pueden resistir al estrés de las invasiones biológicas o de la mayor temperatura y menos agua las especies vegetales nativas de estos ambientes a las que define como “súper sensibles” y, si bien da fe de su resiliencia, todo organismo puede llegar a su punto de agote de su capacidad para adaptarse, resistir y sobrevivir al estrés. “El clima se está tornando cada vez más seco y, si bien las especies pueden soportar un alto grado de sequía, no va a ser eterno”, reconoce y también que “hemos sido testigos de que la presencia de especies invasoras avanza a rapidez abismante. Llevo más de 20 años trabajando en la zona de la región central, en grandes cetros de esquí, y la trasformación del paisaje ha permitido que haya especies que antes no y está la amenaza de que terminen reemplazando a las nativas y todas las consecuencias fatales que ello implica”.

En efecto, hacer investigaciones como la de este proyecto Anillo, en el contexto de la profundización de la línea que el grupo lleva desarrollando hace tantos años, es crucial para tener datos precisos para hacer predicciones sobre cuándo o cómo se llega a ese punto de agote y tomar decisiones de manera oportuna para proteger y resguardar a la rica sensible biodiversidad de los ambientes extremos y sus vitales funciones para la humanidad.