Cambio Climático en la Península Antártica: Una Revolución Verde?" Bravo L.A. Anillo de Investigación en Ciencia Antártica

Transcripción

1 Cambio Climático en la Península Antártica: Una Revolución Verde?" Bravo L.A. Anillo de Investigación en Ciencia Antártica

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3 Tasas de Calentamiento del Ártico y Antártica 5.0ºC/50 años 2.0ºC/50 años

4 Diferencias Físicas Mar congelado Rodeado por continentes Continente cubierto de hielo, rodeado de Mar

5 Qué tienen en común y qué diferencia a estos ecosistemas? EN COMÚN Condisiones ambientales invernales adversas para el desarrollo de plantas. Temperaturas congelantes Suelo pobre/permafrost Viento intenso y desecante Estación de crecimiento muy corta DIFERENCIAS Aislamiento Geográfico de la Antártida: Asociado a la existencia de la corriente circunspolar Antártica. Oscilacción Térmica Invierno- Verano: Es mayor en el Ártico debido a la corriente cálida del golfo que penetra hacia el norte en verano (díasgrado sobre cero en Antártica Marítima son 1/3 del Ártico)

6 Diversidad Vegetal Tundra Artic, Verano en Groenlandia Alrededor de 1700 especies de plantas Líquenes Musgos Hepáticas Herbáceas Arbustos Tundra, Antártica, Verano en Isla Robert Shetland del Sur 380 Especies (22%) Líquenes Hepáticas Musgos Solo 2 herbáceas No hay leñosas!!

7 Interrogantes para ambos ecosistemas Cuáles serán las consecuencias del calentamiento regional en la vegetación, a nivel individual, poblacional y comunitario? Cómo los cambios o respuestas de las comunidades vegetales efectarán el ecosistema? Cómo algunos procesos ecológicos, tales como, colonizacion, competencia, facilitación y la dinámica poblacional será afectada? Todavía no hay respuestas claras!!!

8 Respuesta de las plantas al calentamiento global Lecciones del Árctico

9 ITEX: International tundra experiment

10 Warming has increased productivity in the arctic ACIA 2004

11 Alteración de las Comunidades Vegetales Cambios en la abundancia relativa de las especies existentes in situ, e.g. expansión de los arbustos en el ecosistema ártico (Tape et al. 2006, Glob. Ch. Biol.)

12 La modificación de la cobertura vegetal disminuyó el albedo, favoreciendo el Calentamiento. 8% 85%

13 Respuesta de las plantas al calentamiento global Qué Sucede en La Antártida?

14 Panel Internacional Para el Cambio Climático (IPCC 2007) El calentamiento en la Península Antártica es el segundo más acelerado del mundo ºC/década

15 Marzo 2013 Incremento de las poblaciones de plantas vasculares Incremento en el tamaño de los individuos Aumento de la reproducción sexual y producción de semillas Expansión de las poblaciones (Smith 1994, Fowbert and Smith 1994; Gerighausen et al. 2003; Convey and Smith 2006, Torres-Mellado et al 2011).

16 Fig. 1 Comparison of different stands of D. antarctica on the South Shetland Island archipelago (King George and Robert Island) and the localities in Paradise Harbour at the west coast of Antarctic Peninsula (Torres-Mellado et al. 2011).

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18 Biotic interactions

19 Efecto de la Carpeta de Musgo en la Frecuencia, tamaño de las plantas y N de Individuos de D. antarctica. Nº quadrant with D. antarctica Plant size (cm 2 ) Nº of individuals Locality Moss carpet bare ground moss Bare ground Moss carpet King George Island bare ground Nebles point 18 2* 947.3± ±9.8* 47.9± ±0.0* Collins 24 8* ± ±25.9* 18.3± ±0.0* Robert Island A * 61.1± ±1.2* 11.7± ±0.0* A * 205.4± ±46.5* 9.3± ±0.3* A * 47.5± ±23.5* 5.6± ±0.7* A * 57.1± ±14.6* 15.9± ±0.4* Cop * 85.5± ±30.9* 15.2± ±0.9* Cop * 103.1± ±30.6* 9.3± ±0.0* Livingston Island Hanna point 10 7* 19.7± ±35.0* 22.0± ±1.9* Antarctic Peninsula Forbes point 2 0* 11.0±0.1 0* 35.0±8.0 0* Casanova-Katny & Cavieres Polar Biology 35:

20 Experimentos de transplante y remoción de la carpeta de musgos en campo 16 Growth rate (cm per year) Moss removal 0 Control Moss-carpet removed 4 Growth rate (cm per year) Transplant experiments 0 Open area Wihin moss-carpet Casanova-Katny & Cavieres Polar Biology 35:

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23 Calentamiento /Precipitaciones=??? Cuáles son las consecuencias de estos dos escenarios? Colobanthus quitensis Colobanthus quitensis Deschampsia antarctica Moosses

24 Algunas consideraciones adicionales!! Las plantas antárticas poseen mecanismos complejos de tolerancia al congelamiento, algunos de ellos constitutivos y costosos en términos energéticos y metabólicos. Estas adaptaciones limitarán la capacidad de las plantas para responder al cambio y subsistir al calentamiento?

25 La exposición a 20ºC aumenta la respiración, causando un balance de carbono negativo

26 Adaptación a baja temperatura Cómo estas adaptaciones Species limitarán la LT respuesta 50 de las Ice plantas Nucleation al aumento de temperatura? Temp D. antarctica Qué sucederá con estos mecanismos, se perderán en las futuras generaciones? Si C. esto quitensis es así, cómo estas especies resistirán -9.4 eventos 0.5 estocásticos de heladas severas? No está claro como el cambio climático afectará a las precipitaciones y en definitiva a la humedad del suelo. Sequía combinada con calentamiento podría llegar a ser letal. Por ejemplo: musgos y D. antarctica? Las condiciones más cálidas podrían permitir la subsistencia de especies no nativas y en algunos casos de naturaleza invasora. Serán las plantas nativas capaces de competir?

27 Esclarecer las Bases Biológicas de la Expansión de las plantas vasculares

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29 C 12 C Fotosíntesis OTC Tratamientos EA

30 Consideraciones Finales El estudio del efecto del calentamiento regional en La Península Antártica es un fenómeno que está ocurriendo HOY y que debe estudiarse multidisciplinariamente AHORA!!! El estudio de los efectos del calentamiento acelerado de la Península Antártica sobre la diversidad y la ecofisiología vegetal permitirá conocer y predecir los efectos que probablemente ocurran tardíamente en otros ecosistemas (Alta montaña, agroforestales etc.) Grupos multidisciplinarios deben abordar este tema en otros ecosistemas. Es necesario conocer en forma integral los efectos del cambio climático sobre la biodiversidad y sobre procesos ecológicos y fisiológicos, tanto en ecosistemas naturales y productivos. Antes que sea demasiado Tarde!!!

31 Agradecimientos Conicyt-PIA-INACH ART 1102 UdeC U-Mayor UFRO Angela Sierra Nicole Trefault Miren Alberdi Patricia Sáez Marjorie Reyez Luis Corcuera Carla Alvear Lohengrin Cavieres León A. Bravo

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