La relació simbiòtica d'arbres amb fongs i bacteris, clau pel futur dels boscos

Sergio de Miguel, investigador del CTFC i de la UdL participa en una recerca global que s'acaba de publicar en portada a 'Nature'
Bosc de miombo a Moçambic | Lichinga (CC)

Difícils d’observar a simple vista, les relacions entre fongs, bacteris i les arrels dels arbres són molt diverses. Els investigadors que han dut a terme aquesta recerca s'han centrat a cartografiar tres dels tipus més comuns de simbiosis que es donen sota terra: fongs micorrízics arbusculars, fongs ectomicorrízics i bacteris fixadors de nitrogen. Cadascun d’ells comprèn milers d’espècies de fongs o bacteris que formen simbiosis úniques amb diferents espècies d’arbres. La disminució de determinats fongs provocada per l'escalfament global podria reduir un 10% l'abundància d'arbres que tenen simbiosi ectomicorrízica, la qual cosa pot agreujar encara més el canvi climàtic. Així ho afirma una recerca mundial, que s'acaba de publicar a la prestigiosa revista 'Nature' en portada, en la que ha participat Sergio de Miguel, investigador de la Universitat de Lleida (UdL), adscrit al CTFC a través de la JRU amb Agrotecnio.

 

Encapçalat per les universitats nord-americanes d'Stanford i Purdue, amb l'ETH de Zuric, a Suïssa; l'estudi ha comptat amb un equip de més de 200 científics per elaborar el primer mapa global de les simbiosis dels arbres. El punt de partida de l'estudi -liderat per experts d'onze universitats i centres de recerca d'Estats Units, Regne Unit, Xina, Austràlia, Països Baixos, Itàlia, França i Espanya - és que alguns fongs estenen la capacitat de l'arbre per arribar a l'aigua i els nutrients mentre aquest els proporciona carboni per a la seva supervivència. De fet, aquests fongs l'emmagatzemen al sòl i, per tant, la seva disminució podria augmentar el carboni a l'atmosfera. Els investigadors han analitzat la distribució global d'aquestes relacions simbiòtiques utilitzant la base de dades del consorci Global Forest Biodiversity Initiative (GFBI). Aquest consorci té el seu hub central a la UdL, on es centralitzen i gestionen les dades.

Selva nebulosa (o bosc de boira) | Pixabay

 

La recerca contempla més de 1,1 milions de parcel·les d'inventari forestal i 28.000 espècies d'arbres de més de 70 països (31 milions d’arbres en total), així com els tres tipus de relacions simbiòtiques més freqüents, amb fongs micorrízics arbusculars, fongs ectomicorrízics i bacteris fixadors de nitrogen. Amb les dades del GFBI i la informació sobre quins fongs o bacteris simbiòtics s'associen més sovint amb diferents espècies d'arbres, un algorisme calcula el grau en què diferents variables com el clima, la química del sòl, la vegetació i la topografia semblen influir en la prevalença de cada simbiosi. Així han descobert que els bacteris fixadors de nitrogen probablement estan limitats per la temperatura i la química del sòl, mentre que els dos tipus de fongs estan molt influenciats per variables que afecten les taxes de descomposició, com la temperatura i la humitat.

 

"Aquest primer mapa global de relacions simbiòtiques és clau per entendre com els boscos canvien i el paper que juga el clima en aquests canvis", afirma de Miguel, director del GFBI hub de la UdL. "El mapa i la base de dades d’inventaris forestals globals de la GFBI serviran de base per a la investigació sobre el els canvis en els ecosistemes forestals del món i el seu funcionament, la conservació de la biodiversitat i la gestió dels boscos”. El grup ha utilitzat el seu mapa per predir com les simbiosis podrien canviar el 2070 si les emissions de carboni continuen als nivells actuals: una reducció del 10% en l'abundància d'arbres amb simbiosi ectomicorrízica, la qual contribueix molt significativament a l'emmagatzematge de carboni al sòls forestals de les zones temperades i fredes del planeta. "Són patrons globals increïblement forts, tan sorprenents com altres patrons globals de distribució de la biodiversitat", afegeix de Miguel.

Alzines
Bosc d'alzines a la comarca de la Selva | Departament d'Agricultura, Ramaderia, Pesca i Alimentació

 

Tot i que la investigació ha donat suport a la hipòtesi del botànic David Read - trobar fongs micorrízics arbusculars en boscos més càlids i ectomicorrízics en boscos més freds - les transicions entre biomes d'un tipus simbiòtic a un altre han resultat molt més brusques del que s'esperava, basant-se en els canvis graduals de variables que afecten la descomposició. Això planteja una altra hipòtesi, segons els investigadors, que els fongs ectomicorrízics contribueixen a modificar les condicions ambientals locals on es troben per reduir les taxes de descomposició, que és el procés principal pel qual els nutrients del sòl passen a ser disponibles per les plantes. Els signants de la recerca posaran les dades del mapa en accés gratuït, amb l'esperança d'ajudar a altres científics a incloure els simbionts d'arbres en el seu treball. En el futur, els investigadors pretenen ampliar el seu treball més enllà dels boscos i