13 de març de 2020
13.03.2020
Diari de Girona

Descontrol al rellotge biològic

Les plantes i els animals reaccionen a la pujada de temperatures alterant el seu calendari; el problema és que ho fan a destemps, amb la qual cosa deixen de coincidir flors i pol·linitzadors, preses i depredadors

13.03.2020 | 20:07
Les sequeres estivals, aguditzades per l'escalfament, han provocat el desacord entre la papallona escac ibèric (Melanargia lachesis) i el seu aliment favorit, el trèvol vermell (Trifolium pratense), que creix més com més sec ve l'estiu.

L'escalfament del clima està provocant una resposta en les plantes i els animals, que reaccionen alterant els seus rellotges biològics per mirar de posar-los en hora amb la nova realitat ambiental. El problema és que aquesta reacció pot no ser positiva per a l'espècie (maladaptativa) i que no es produeix sempre a la mateixa velocitat i en el mateix sentit en tots els organismes, per la qual cosa es registren desajustaments i asincronies, en les comunitats biològiques i en els biomes (grans unitats ecològiques o paisatges bioclimàtics).

És un fenomen universal, però Espanya és un dels llocs on adquireix més magnitud. Ho diu Josep Peñuelas Reixach, investigador del CREAF (Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals), amb seu a la Universitat Autònoma de Barcelona, un dels grups capdavanters en aquesta matèria a escala mundial. «La fenologia (el calendari dels fenòmens biològics periòdics, com la floració, la foliació, la reproducció i les migracions) és l'exemple paradigmàtic i més clar de l'efecte biològic del canvi climàtic. Les alteracions que estem observant en la fenologia només s'expliquen per l'escalfament», afirma.

Precisament, el CREAF ha intervingut en un recent estudi elaborat amb dades de 21 països europeus que mostra la generalització de la resposta fenològica de les espècies a l'augment de la temperatura. «L'efecte fenològic més clar és que la primavera avança i la tardor dura més; per tant, l'hivern arriba més tard», concreta Peñuelas. «Això té enormes implicacions en tot el planeta: hi ha més activitat de la vegetació i la primera conseqüència d'això és un augment de la productivitat vegetal, la qual cosa implica una major absorció de CO?, que aconsegueix que no s'acumuli tant de carboni en l'atmosfera». Un efecte positiu de l'escalfament. Però ja és passat. «Amb el temps, aquest efecte ha anat minvant perquè altres factors han passat a ser importants: els estius són més secs perquè la major activitat de les plantes ha augmentat el consum d'aigua, i falten nutrients, com el fòsfor, de manera que la productivitat de les plantes ja no és tan marcada. A més, les plantes s'adapten. Està disminuint la taxa de creixement de la productivitat vegetal. No podem confiar en la vegetació per salvar-nos de l'escalfament».


Capacitat de reacció


Peñuelas i el seu equip estudien aquestes variacions a gran escala, analitzant les dades obtingudes via satèl·lit. «És espectacular veure els canvis en els biomes des de l'espai», comenta. Aquestes dades, combinades amb la informació d'aficionats que prenen nota de la meteorologia i de la fenologia de plantes i animals, dels quals n'existeixen molt bones xarxes a Europa, als Estats Units i al Japó, «proporcionen una imatge nítida del que està succeint en la Biosfera». I és una cosa que no només afecta la temporalitat de les estacions, «encara que un avanç de dues o tres setmanes té una transcendència enorme». Aquests canvis comporten desajustaments biològics.

«Les respostes de les espècies a aquests canvis són diferents de les unes a les altres. Hi ha asincronies. La seva habilitat competitiva canvia, i amb això ho fan la relació entre espècies i el tipus de comunitats en la Biosfera», explica Josep Peñuelas. «Les plantes surten abans; si les aus no s'activen o no responen a la mateixa velocitat, quan neixen els seus pollets aquests no disposen de l'aliment que haurien de tenir. Igualment, si una espècie d'a s'alimenta d'un insecte determinat i no el troba, això afectarà la seva situació. I pot haver-hi una altra espècie que hagi avançat la seva reproducció i que es faci més competitiva i la substitueixi", afegeix.

Papallones amb la llegua seca


Constantí Stefanescu, científic del Museu de Ciències Naturals de Granollers, on coordina l'àrea de recerca en papallones, ha estudiat aquestes asincronies entre els lepidòpters i les flors. «Treballem aquest tema sobretot a nivell de relacions entre les papallones adultes i les flors del nèctar de les quals s'alimenten. El que hem fet ha estat analitzar els patrons fenològics en una localitat amb seguiment de gairebé trenta anys, observant totes les visites de les papallones més comunes a les diferents flors de la zona», explica. Aquesta «localitat» és el Parc Natural dels Aiguamolls de l'Empordà, on Stefanescu va començar a prendre dades el 1988. A la resta de Catalunya es disposa d'informació a partir de 1994, sistematitzada d'acord amb una metodologia europea estandarditzada (BMS: Butterfly Monitoring Scheme).

«Hem observat per a cada papallona el grau de solapament entre el pic del període de vol i el pic de la floració de les espècies de plantes que visita amb més freqüència, que solen ser un parell o tres», explica Stefanescu. Els resultats indiquen que «en els anys de sequera primaveral i estival més forta el desajustament entre tots dos períodes és màxim», per la qual cosa, en un escenari de canvi climàtic, «veiem que els insectes i les flors no responen al mateix ritme, es produeixen desajustaments». Per exemple, en el cas de l'escac ibèric (Melanargia lachesis) i el trèvol vermell (Trifolium pratense), el seguiment realitzat a partir de 1997 mostra forts desajustaments en els anys de més aridesa estival, de manera que el 2002 el pic de vol de la papallona es va produir a primers de juny (altres anys es registra a finals de maig), mentre que el màxim de la floració es va demorar fins a finals d'agost (als anys d'estius més frescos se solapa amb el de la papallona). En termes generals, els moments de màxima floració i de més abundància de papallones s'han separat una mitjana de 70 dies, i aquesta diferència augmenta en els anys de sequera pronunciada, arribant, en els casos extrems, fins als 160 dies.

Aquestes asincronies, abunda Stefanescu, «tenen conseqüències per a les papallones i per a les flors. Les papallones adultes necessiten el nèctar per alimentar-se i, les femelles, per posar els ous; amb menys nèctar disponible, la fecunditat segur que baixa. D'altra banda, les papallones són insectes pol·linitzadors, per la qual cosa, en restar-los, segur que passa el mateix a les plantes». Per al primer factor de l'equació, les papallones, el seguiment mostra, en efecte, un descens generalitzat de les poblacions en el 70% de les espècies monitorades.

...I les erugues sense menjar


«Probablement, els desajustaments més importants són els relatius a les plantes de les quals s'alimenten les erugues», prossegueix Constantí Stefanescu, «ja que els adults són més generalistes, però la relació de les erugues amb les plantes nutrícies és molt més estreta. La majoria de les papallones són especialistes, depenen d'uns pocs recursos i, fins i tot, d'una sola espècie de planta, que és en la qual posa els ous la femella i en l'única en la qual són capaces de desenvolupar-se les erugues».

Pitjor encara, no només s'especialitzen en una planta concreta, sinó que «en cada espècie s'alimenten d'una part específica de la planta. Per exemple, en els licènids, les erugues d'un alt percentatge d'espècies només mengen capolls florals; les femelles hi posen els ous i han de fer-ho amb una sincronia perfecta, ja que si la papallona emergeix quan la floració de la planta ja s'ha acabat, les erugues seran incapaces d'alimentar-se dels fruits. Existeix una dependència absoluta d'una espècie i d'un moment fenològic concret».

Reacció en cadena


El desacord entre les papallones i les flors no és un conflicte tancat, sinó que repercuteix en tota la xarxa tròfica. Les pròpies alteracions en la fenologia de les erugues afecten les aus que s'alimenten d'elles i que depenen d'aquest recurs per tirar endavant els seus polls. Un exemple clàssic és la mallarenga carbonera, ben estudiat a Holanda, on el seu èxit reproductor ha disminuït a conseqüència de l'escalfament pel desajustament entre el seu cicle reproductor i el de les papallones les erugues de les quals constitueixen l'aliment bàsic dels pollets. El moment en el qual hi ha més erugues disponibles ja no coincideix amb el del naixement dels ocells, de manera que aquests s'enfronten a un important dèficit de recursos.

El mastegatatxes és un altre exemple paradigmàtic, amb l'interès afegit que es tracta d'un migrant transaharià, ja que aquest tipus d'ocells viatgers són els més sensibles als canvis fenològics en les seves àrees de cria. La clau resideix en què, mentre es troben en les seves llunyanes àrees d'hivernada, no poden predir quan comença la primavera als llocs on faran el niu. El seguiment a llarg termini de caixes-niu realitzat al Regne Unit i a Holanda en boscos de roure, on el recurs preferit pel mastegatatxes era l'eruga d'un geomètrid, va comprovar que, els anys de marcat augment de les temperatures, la fenologia de la papallona avançava més que l'arribada del mastegatatxes des de l'Àfrica, de manera que quan apareixia ja havia passat el màxim de l'abundància d'erugues i, com a conseqüència, el seu èxit reproductor es reduïa. I això malgrat que el mastegatatxes ha avançat la data de la migració primaveral, com ho mostra el seguiment realitzat a l'estació ornitològica de l'illa alemanya de Helgoland, al Mar del Nord, entre 1961 i 2000 –que va revelar la mateixa pauta en altres 23 espècies d'aus migratòries–, i també comença a niar amb antelació.

El cucut burlat


Jesús Miguel Avilés Regodón, científic del departament d'Ecologia Morfològica i Funcional de l'Estació Experimental de Zones Àrides d'Almeria (CSIC), ha estudiat la resposta fenològica a l'escalfament en dos ocells units per una relació de parasitisme: el cucut reial i la garsa, que a Europa i el Marroc és el principal hoste d'aquell. «Estudiem si existeix algun mecanisme plàstic en les garses per adaptar-se fenològicamente a les noves circumstàncies ambientals i si aquest canvi afecta a la seva relació amb el paràsit», explica. «Els mecanismes no són clars, però existeix un desajustament entre l'hoste i el seu paràsit. Si les garses s'estan adaptant al canvi de les temperatures, això podria reduir l'èxit reproductor del cucut», indica.

En el cas dels cucuts amb hostes migratoris, com el Cuculus canorus, s'ha vist que «els hostes que es desplacen a curta distància han avançat la seva arribada a les àrees de cria més que els mateixos cucuts», la qual cosa ha portat aquests a desviar el seu parasitisme cap a les espècies migratòries a llarga distància, que no compleixen aquesta pauta fenològica, i d'aquesta manera evitar l'asincronia.


Canviar i adaptar-se | El canvi generalitzat en la fenologia de plantes i animals forçat per l'escalfament del clima no sempre és avantatjós. De fet, molt poques espècies realitzen canvis adaptatius; el xoriguer comú (a l'esquerra) i la mallarenga carbonera són dues d'elles.

.
Canviar i adaptar-se


Jesús Miguel Avilés també ha participat en un estudi internacional, en col·laboració amb una investigadora alemanya, la finalitat del qual era analitzar l'efecte del canvi global en una sèrie d'espècies d'ocells que havien estat objecte de seguiment a llarg termini. «I, en general, s'adverteix un efecte clar: hi ha un avanç fenològic», un avançament en les dates de cria. «El preocupant és que l'ajust no és igual en totes les espècies i només en unes poques és adaptatiu, és a dir, els reporta algun avantatge. I aquesta circumstància pot provocar un col·lapse», adverteix. Desenvolupa la idea: «Un tret canviarà de manera adaptativa si aquest canvi es dóna en la mateixa direcció en la qual actua la selecció natural. Per exemple, amb un increment de temperatura al llarg dels anys, la reproducció s'iniciarà progressivament abans, i reproduir-se abans tindrà avantatges en termes de 'fitness' per un millor ajust a les condicions», explica.

Segons l'estudi, la major part de les espècies analitzades ha avançat la seva fenologia, «però pocs ocells mostren canvis adaptatius». El mastegatatxes, el xoriguer comú i la garsa són algunes de les espècies que han reajustat la seva fenologia per adaptar-la a la nova situació. Però ni tan sols en aquestes espècies més plàstiques aquest canvi és suficient. Continua existint asincronia. Això suggereix que la situació podria ser pitjor en espècies amb menys habilitat per adaptar-se als canvis.

Compartir a Twitter
Compartir a Facebook