Hace dos décadas, mientras investigaba su tesis doctoral, la ecóloga Suzanne Simard descubrió que los árboles comunican sus necesidades y se envían nutrientes entre sí a través de una red de hongos enrejados enterrados en el suelo; en otras palabras, descubrió que «hablan» entre sí. Desde entonces, Simard, que ahora trabaja en la Universidad de Columbia Británica, ha sido pionera en la investigación de cómo conversan los árboles, incluyendo cómo estas filigranas de hongos ayudan a los árboles a enviar señales de advertencia sobre el cambio ambiental, a buscar a sus parientes y a transferir sus nutrientes a las plantas vecinas antes de que mueran.
Al utilizar frases como «sabiduría del bosque» y «árboles madre» cuando habla de este elaborado sistema, que compara con las redes neuronales del cerebro humano, el trabajo de Simard ha ayudado a cambiar la forma en que los científicos definen las interacciones entre las plantas. «Un bosque es un sistema cooperativo», dijo en una entrevista con Yale Environment 360. «Para mí, utilizar el lenguaje de la ‘comunicación’ tenía más sentido, porque no sólo observábamos las transferencias de recursos, sino cosas como la señalización de defensa y la señalización de reconocimiento de parentesco. Nosotros, como seres humanos, podemos relacionarnos mejor con esto. Si podemos relacionarnos con ello, entonces nos preocuparemos más por ello. Si nos preocupamos más por ello, vamos a hacer un mejor trabajo de administración de nuestros paisajes».
Simard se centra ahora en comprender cómo estas redes de comunicación vitales podrían verse interrumpidas por amenazas ambientales, como el cambio climático, las infestaciones de escarabajos de pino y la tala. «Estas redes seguirán existiendo», afirma. «Si son beneficiosas para las especies de plantas nativas, o para las exóticas, o para las malezas invasoras y demás, eso está por ver».
Entorno de Yale 360: No todas las tesis doctorales se publican en la revista Nature. Pero en 1997, parte de la suya lo fue. Usted utilizó isótopos radiactivos del carbono para determinar que los abedules de papel y los abetos de Douglas utilizaban una red subterránea para interactuar entre sí. Háblame de estas interacciones.
Suzanne Simard: Todos los árboles del mundo, incluidos el abedul de papel y el abeto de Douglas, forman una asociación simbiótica con hongos subterráneos. Se trata de hongos que son beneficiosos para las plantas y a través de esta asociación, el hongo, que no puede hacer la fotosíntesis por supuesto, explora el suelo. Básicamente, envía micelio, o hilos, por todo el suelo, recoge los nutrientes y el agua, especialmente el fósforo y el nitrógeno, los lleva de vuelta a la planta, e intercambia esos nutrientes y el agua por el fotosintato de la planta. La planta fija el carbono y lo intercambia por los nutrientes que necesita para su metabolismo. Funciona para ambos.
Es esta red, una especie de tubería bajo el suelo, que conecta un sistema de raíces de los árboles a otro sistema de raíces de los árboles, de modo que los nutrientes y el carbono y el agua pueden intercambiar entre los árboles. En un bosque natural de la Columbia Británica, el abedul de papel y el abeto de Douglas crecen juntos en comunidades forestales de sucesión temprana. Compiten entre sí, pero nuestro trabajo demuestra que también cooperan entre sí enviando nutrientes y carbono de un lado a otro a través de sus redes de micorrizas.
e360: Y pueden saber cuándo uno necesita ayuda extra frente al otro, ¿es eso correcto?
Simard: Así es. Hemos hecho un montón de experimentos tratando de averiguar lo que impulsa el intercambio. Hay que tener en cuenta que es un intercambio de ida y vuelta, por lo que a veces el abedul obtendrá más y a veces el abeto obtendrá más. Depende de los factores ecológicos que se den en ese momento.
Una de las cosas importantes que probamos en ese experimento en particular fue el sombreado. Cuanto mas se sombreaba el abeto de Douglas en el verano, mas exceso de carbono tenia el abedul hacia el abeto. Luego, más tarde en el otoño, cuando el abedul estaba perdiendo sus hojas y el abeto tenía exceso de carbono porque todavía estaba haciendo la fotosíntesis, la transferencia neta de este intercambio volvió al abedul.
También hay probablemente factores fúngicos involucrados. Por ejemplo, el hongo que está enlazando la red va a estar buscando asegurar sus fuentes de carbono. Aunque no entendemos mucho sobre eso, tiene sentido desde un punto de vista evolutivo. El hongo está en ello por su propio sustento, para asegurarse de que tiene una base alimenticia segura en el futuro, por lo que ayudará a dirigir esa transferencia de carbono a las diferentes plantas.
No creo que vaya a faltar la capacidad de formar una red, pero la red podría ser diferente.
e360: ¿Crees que este sistema de intercambio es válido también en otros ecosistemas, como las praderas, por ejemplo? ¿Se ha hecho algún trabajo al respecto?
Simard: Sí, no sólo en mi laboratorio, sino también en otros laboratorios mucho antes que yo»¦ Los pastizales, e incluso algunas de las especies de árboles con las que estamos familiarizados, como el arce y el cedro, forman un tipo diferente de micorriza. En la Columbia Británica tenemos grandes praderas que se extienden por el interior de la provincia y se interconectan con el bosque. Estamos estudiando cómo esos pastizales, que son principalmente micorrizas arbusculares, interactúan con nuestro bosque de ectomicorrizas, porque a medida que cambia el clima, se prevé que los pastizales se muevan hacia los bosques.
e360: ¿Continuarán estos intercambios con el cambio climático o se bloqueará la comunicación?
Simard: No creo que se bloquee. No creo que vaya a faltar la capacidad de formar una red, pero la red podría ser diferente. Por ejemplo, probablemente habrá diferentes hongos implicados en ella, pero creo que estas redes seguirán adelante. Si son beneficiosas para las especies de plantas nativas, o para las exóticas, o para las malezas invasoras y demás, eso está por ver.
e360: A través de herramientas moleculares, usted y uno de sus estudiantes graduados descubrieron lo que usted llama árboles centrales, o madre. ¿Qué son y cuál es su papel en el bosque?
Simard: Kevin Beiler, que fue estudiante de doctorado, hizo un trabajo realmente elegante en el que utilizó el análisis de ADN para observar las secuencias cortas de ADN en los árboles y los individuos de hongos en parches de bosque de abeto de Douglas. Fue capaz de mapear la red de dos especialidades hermanas relacionadas de hongos micorriza y cómo se vinculan los árboles de abeto de Douglas en ese bosque.
Sólo mediante la creación de ese mapa, fue capaz de mostrar que todos los árboles esencialmente, con unos pocos aislados, estaban vinculados entre sí. Descubrió que los árboles más grandes y antiguos de la red eran los más vinculados, mientras que los árboles más pequeños no estaban vinculados a tantos otros árboles. Los árboles grandes y viejos tienen sistemas de raíces más grandes y se asocian con redes micorrizales más grandes. Tienen más carbono que fluye hacia la red, tienen más puntas de raíces. Así que tiene sentido que tengan más conexiones con otros árboles a su alrededor.
En experimentos posteriores, hemos estado persiguiendo si estos árboles más viejos pueden reconocer a los parientes, si las plántulas que se están regenerando a su alrededor son de la misma familia, si son descendientes o no, y si pueden favorecer a esas plántulas – y encontramos que sí. Así es como se nos ocurrió el término «árbol madre», porque son los árboles más grandes y antiguos, y sabemos que pueden nutrir a sus propios parientes.
e360: También descubristeis que cuando estos árboles se están muriendo hay un sorprendente valor ecológico en ellos que no se realiza si se cosechan demasiado pronto.
Simard: Hicimos este experimento en realidad en el invernadero. Cultivamos plántulas con los vecinos, y lesionamos la que habría actuado como árbol madre, la plántula de abeto más vieja. Utilizamos el pino ponderosa porque es una especie de menor altitud que se espera que empiece a reemplazar al abeto Douglas a medida que el clima cambie. Queria saber si habia algun tipo de transferencia del legado del viejo bosque al nuevo bosque que va a migrar hacia arriba y hacia el norte a medida que el clima cambia.
Cuando lesionamos estos abetos de Douglas, encontramos que sucedieron un par de cosas. Una es que el abeto Douglas vertió su carbono en la red y fue tomado por el pino ponderosa. En segundo lugar, las enzimas de defensa del abeto de Douglas y del pino ponderosa fueron «reguladas» en respuesta a esta lesión. Interpretamos que se trataba de una señalización de defensa a través de las redes de los árboles. Esas dos respuestas -la transferencia de carbono y la señal de defensa- sólo se produjeron cuando había una red de micorrizas intacta. La interpretación fue que la especie nativa que está siendo reemplazada por una nueva especie a medida que el clima cambia está enviando señales de carbono y de advertencia a las plántulas vecinas para darles una ventaja a medida que asumen el papel más dominante en el ecosistema.
e360: Usted ha hablado sobre el hecho de que cuando publicó por primera vez su trabajo sobre la interacción de los árboles en 1997 se suponía que no debía utilizar la palabra «comunicación» cuando se trataba de plantas. Ahora utiliza sin reparos frases como «sabiduría del bosque» y «árboles madre». ¿Te han criticado por eso?
Simard: Probablemente hay muchas más críticas de las que escucho. Empecé a hacer investigación forestal a los 20 años y ahora tengo unos 50, así que han pasado 35 años. Siempre he sido muy consciente de seguir el método científico y de tener mucho cuidado de no ir más allá de lo que dicen los datos. Pero llega un momento en el que te das cuenta de que ese tipo de método científico tradicional sólo llega hasta cierto punto y que en los bosques ocurren muchas más cosas de las que somos capaces de entender realmente utilizando las técnicas científicas tradicionales.
Así que abrí mi mente y dije que tenemos que traer los aspectos humanos a esto para que entendamos más profundamente, más visceralmente, lo que está pasando en estas criaturas vivas, especies que no son sólo estos objetos inanimados. También empezamos a entender que no se trata sólo de recursos que se mueven entre las plantas. Es mucho más que eso. Un bosque es un sistema cooperativo, y si todo se tratara de competencia, entonces sería un lugar mucho más simple. ¿Por qué un bosque es tan diverso? ¿Por qué sería tan dinámico?
Para mí, usar el lenguaje de la comunicación tenía más sentido porque estábamos viendo no sólo las transferencias de recursos, sino cosas como la señalización de defensa y la señalización de reconocimiento de parentesco. El comportamiento de las plantas, los emisores y los receptores, esos comportamientos se modifican según esta comunicación o este movimiento de cosas entre ellos.
Además, nosotros como seres humanos podemos relacionarnos mejor con esto. Si podemos relacionarnos con ello, entonces nos va a importar más. Si nos importa más, entonces vamos a hacer un mejor trabajo de administración de nuestros paisajes.
Si dejamos los árboles que apoyan no sólo las redes de micorrizas, sino otras redes de criaturas, entonces el bosque se regenerará.
e360: El escarabajo del pino de montaña está devastando los paisajes occidentales, matando pinos y abetos. Usted es coautor de una investigación sobre lo que los ataques del escarabajo del pino hacen a las redes de micorrizas. ¿Qué descubrió y qué implicaciones tiene para la regeneración de esos bosques?
Simard: Ese trabajo fue dirigido por Greg Pec, un estudiante graduado de la Universidad de Alberta. La primera etapa (del ataque) se llama ataque verde. Pasan del ataque verde al rojo y al gris. Así que, básicamente, al tercer o cuarto año, los rodales están muertos.
Tomamos tierra de esos diferentes rodales y cultivamos plántulas de pino de tronco en ellos. Encontramos que a medida que pasaba el tiempo con la mortalidad, esa red de micorrizas se hizo menos diversa y también cambió la enzima de defensa en las plántulas que se cultivaron en esos suelos. La diversidad de esas moléculas disminuyó. Cuanto más tiempo llevaban los árboles muertos, menor era la diversidad de micorrizas y la diversidad de moléculas de defensa en esas plántulas.
Greg, al observar la diversidad de hongos en esos rodales, descubrió que aunque la diversidad de hongos había cambiado, la red de micorrizas seguía siendo importante para ayudar a regenerar las nuevas plántulas que surgían en el sotobosque.
Aunque la composición de esa red de micorrizas está cambiando, sigue siendo una red funcional que es capaz de facilitar la regeneración del nuevo rodal.
e360: ¿Qué le dice su trabajo sobre cómo mantener la resiliencia en el bosque cuando se trata de la tala y el cambio climático?
Simard: La resiliencia se refiere realmente a la capacidad de los ecosistemas para recuperar sus estructuras y funciones dentro de un rango de posibilidades. Para los bosques en particular, los árboles son la base. Proporcionan el hábitat para las demás criaturas, pero también hacen que el bosque funcione. La resiliencia en un bosque significa la capacidad de regenerar los árboles. Hay mucho que se puede hacer para facilitar eso gracias a estas redes de micorrizas, que sabemos que son importantes para permitir que los árboles se regeneren. Lo importante es lo que dejamos atrás. Si dejamos árboles que apoyen no sólo las redes de micorrizas, sino también otras redes de criaturas, entonces el bosque se regenerará. Creo que el paso crucial es mantener la capacidad de regeneración de los árboles.
e360: Ha hablado de su esperanza de que sus hallazgos influyan en las prácticas de tala en la Columbia Británica y en otros lugares. ¿Ha ocurrido eso?
Simard: No es mi trabajo específicamente. A partir de los años ochenta y noventa, la idea de conservar los árboles más viejos y los legados en los bosques se impuso. A lo largo de los años 90, en el oeste de Canadá, adoptamos muchas de esas metodologías, no basadas en las redes de micorrizas. Era más para la vida silvestre y la retención de la madera para el hábitat de otras criaturas.
Pero en su mayor parte, especialmente en la última década y media, una gran cantidad de defectos a la tala con no mucha retención. Parte de eso fue impulsado por el brote de escarabajo de pino de montaña que todavía está en marcha. Las buenas prácticas forestales que se estaban desarrollando fueron barridas por la tala de salvamento de esos árboles moribundos.
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Hoy en día, la gente sigue intentando la silvicultura de retención, pero no es suficiente. Con demasiada frecuencia sólo se dejan los árboles simbólicos. Estamos iniciando un nuevo proyecto de investigación para probar diferentes tipos de retención que protejan los árboles madre y las redes.
e360: ¿Es la subvención que acaban de recibir del gobierno canadiense para reevaluar las actuales prácticas de renovación forestal?
Simard: Sí, estamos muy entusiasmados con esto. Estamos probando la idea de retener los árboles madre en diferentes configuraciones, es decir, dejarlos como individuales, como grupos, como bosques de refugio, y luego regenerar el bosque utilizando una mezcla de regeneración natural y prácticas de regeneración tradicionales. Estamos probando esto en una gama de climas en el bosque de abetos de Douglas, desde muy seco y caluroso hasta fresco y húmedo. Habrá unos 75 lugares en total que cruzan este gradiente climático. Vamos a medir cosas como el ciclo del carbono y la productividad y la diversidad de aves e insectos. Y tenemos mucho interés por parte de los grupos de las Primeras Naciones de la Columbia Británica porque esta idea de los árboles madre y la crianza de las nuevas generaciones encaja muy bien con la visión del mundo de las Primeras Naciones.