En nuestro último post, las amigas y post-docs Liesbeth van den Brink y Rafaella Canessa de la University of Tübingen presentan su trabajo ‘No home-field advantage in litter decomposition from the desert to temperate forest’. En él discuten la importancia de las características de la hojarasca y su descomposición, presentan su ‘experiencia’ con roedores y comparten el placer de trabajar con tus amigos.

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Sobre el artículo

Pusimos a prueba la hipótesis “Home-field advantage” (HFA) para la descomposición de la hojarasca en cuatro climas diferentes en Chile. Esta hipótesis sugiere que las comunidades de microorganismos que descomponen la hojarasca pueden estar adaptadas localmente a los tipos de hojarasca con los que habitualmente tienen contacto, lo que produce una aceleración de la descomposición de la hojarasca local en comparación con la no local. Hasta ahora no sabemos en qué situaciones los microorganismos pueden desarrollar esta adaptación local y los resultados de estudios previos son extremadamente variables. Para comprobar en qué condiciones esta hipótesis era válida, recogimos hojas de diferentes especies en distintas localidades y se las presentamos a los microorganismos del suelo de todas estas localidades. Al cabo de un año, medimos la pérdida de masa de hojarasca, y logramos distinguir, por un lado, cuánta materia de la hojarasca fue degradada por los microorganismos (descomposición microbiana) y, por otro lado, cuánta fue lavada por el agua de lluvia que sustrae ciertos nutrientes (lixiviación). Esta separación es clave para identificar la adaptación local de los microorganismos en climas variables. Para ello, utilizamos un método novedoso, centrado en la pérdida diferencial de nutrientes desde la hojarasca: el nitrógeno y el fósforo, que son liberados activamente por los microorganismos, se contrastaron con el potasio, que se lixivia con la lluvia, de modo que pudimos calcular el HFA basándonos únicamente en la descomposición microbiana.

No encontramos evidencia de un HFA en ninguno de nuestros sitios, lo que significa que las comunidades de microorganismos no estaban específicamente adaptadas para descomponer la materia vegetal local. En cambio, la calidad de las hojas (la descomposición fue más rápida cuando la materia vegetal era de alta calidad para los microorganismos) y la capacidad general de la comunidad microbiana para descomponer distintos tipos de hojarasca fueron los principales factores que determinaron la velocidad de descomposición.

La idea de este trabajo surgió mientras estudiábamos la descomposición de la hojarasca en Chile durante nuestros estudios de doctorado. Establecimos extensos experimentos de descomposición, translocando hojarasca entre cuatro ecosistemas diferentes. Queríamos analizar los datos de nutrientes y elementos de la hojarasca inicial y de la hojarasca después de la descomposición para estudiar los cambios estequiométricos de la hojarasca. Si bien estos datos son interesantes y merecen otro manuscrito aparte, Yvonne Oelmann –una de nuestras colaboradoras– sugirió estudiar la hipótesis HFA con nuestros datos de descomposición y nutrientes. Ella había leído las publicaciones de Palozzi & Lindo y Wallenstein et al. y se dio cuenta de que la mayoría de los estudios utilizan sólo la descomposición de la hojarasca como indicador de la descomposición microbiana, mientras que la descomposición de la hojarasca implica tanto la descomposición microbiana como la lixiviación física. Si queríamos contrastar ecosistemas con precipitaciones diferentes, la lixiviación podría afectar a los cálculos de los efectos microbianos. Dado que medimos tanto la lixiviación (potasio) como la liberación microbiana (nitrógeno y fósforo) de elementos durante la descomposición, fue posible diferenciar estas dos pérdidas en los distintos ecosistemas y probar la hipótesis de HFA para la descomposición de la hojarasca.

El método que describimos en este artículo es interesante para otros investigadores que hayan comprobado o quieran comprobar la hipótesis HFA para la descomposición de la hojarasca en distintos ecosistemas. Además, los resultados son interesantes para mejorar los modelos del ciclo del carbono y la descomposición que tienen en cuenta el rol de los microorganismos, la vegetación y el clima, sobre todo pensando en escenarios de cambio climático.

Sobre la investigación

Luego del primer experimento con bolsas de hojarasca, nos dimos cuenta de que éstas atraían a curiosos roedores y liebres. Concretamente en la zona mediterránea, donde hay más que suficiente comida, las liebres (y quizá también los degús) probaron toda la comida (hojas) que trasladamos desde las otras zonas de estudio. Aunque inoportuno, este hecho también ilustra que no sólo los microorganismos podrían preferir “comida” de origen “no-local”. Al final, el sabor y la calidad del alimento son más importantes que su origen.

Cuando recogimos las bolsas de hojarasca de los sitios de estudio, enseguida nos dimos cuenta de que la hojarasca suculenta del desierto más árido del mundo estaba más descompuesta que otros tipos de hojarasca. Esto nos sorprendió, porque las especies de plantas del desierto costero en el que trabajamos suelen ser muy salinas. Sin embargo, luego descubrimos que éstas también eran las de mayor calidad (por ejemplo, bajo índice C/N), lo que explica la preferencia de los microorganismos.

La ausencia de efectos HFA en todos los ecosistemas estudiados sugiere que las comunidades de bacterias y hongos son dinámicas y resistentes a los cambios en sus recursos. Además, nuestros resultados también sugieren que la vegetación (calidad de la hojarasca) es uno de los factores más importantes de la descomposición microbiana. Así, cualquier cambio en la composición de la comunidad vegetal puede afectar los ciclos de nutrientes y el proceso de descomposición. Teniendo en cuenta los numerosos y contradictorios resultados de los estudios sobre esta hipótesis, está claro que la descomposición acelerada de la hojarasca local en un determinado sitio depende mucho del contexto. Así pues, son necesarios más estudios que contrasten diferentes condiciones climáticas y de vegetación para aclarar cuándo y cómo puede producirse esta ventaja local.

Sobre los autores

Comenzamos nuestro doctorado en 2016 en el marco del proyecto EarthShape. Esta oportunidad no sólo dio lugar a una importante colaboración científica, sino también a una linda amistad. No siempre encuentras a tu mejor amiga en el campo, pero cuando ocurre, ¡hace que el trabajo sea mucho más divertido!

Aunque crecimos en dos rincones distintos de la Tierra (Chile y los Países Bajos), a las dos siempre nos gustó jugar al aire libre cuando éramos niñas y queríamos entender cómo funciona la naturaleza en distintas partes del mundo. Nos dimos cuenta de que era imposible elegir entre microorganismos, plantas o animales, lo que nos llevó a estudiar biología y a dedicar nuestras carreras a la ecología de ecosistemas. Nos interesaba entender cómo todas las partes funcionan y están conectadas, y así, acabamos estudiando interacciones suelo-planta-animal. Ahora, tras terminar nuestros doctorados, ambas trabajamos como investigadoras postdoctorales en la Universidad de Tübingen, Alemania, y nos encanta hacer trabajo de campo en zonas remotas. Nos gusta trabajar en entornos transdisciplinarios, ya que hemos aprendido que los distintos puntos de vista (aunque a menudo confusos) son necesarios para tener mejores perspectivas. También nos gusta trabajar con no-científicos locales: hemos aprendido (y seguimos aprendiendo) mucho de ellos. Sus conocimientos y preguntas nos inspiran cada día y nos mantienen con los pies en la tierra como científicas. Cuando se les escucha, sus aportes pueden hacer que los estudios básicos sean aplicables, sin perder el interés en la investigación misma.

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