Respostas das plantas às mudanças climáticas em uma região andina do Perú

Abstract

El cambio climático representa una grave amenaza para la biodiversidad y la seguridad alimentaria. En este estudio se realizó una serie de experimentos y mediciones en campo para evaluar las respuestas de las plantas al cambio climático en los Andes de Perú. En el primer experimento, se cultivaron varias variedades de papa y maíz en diferentes elevaciones (y por tanto temperaturas) utilizando suelo del lugar o suelo trasladado desde elevaciones más altas. La idea fue simular un escenario de “migración“ (en el cual los agricultores tendrían que cambiar el lugar donde cultivan para mantener clima adecuado y similar al actual) y un escenario de “tolerancia“ (en el cual las plantas cultivadas tendrían que tolerar temperaturas más cálidas y, posiblemente, ataque de nuevos enemigos naturales). El segundo experimento tuvo similar diseño, excepto que se usó una especie de planta silvestre (Weinmannia bangii) en vez de plantas cultivadas, y que los trasplantes se realizaron desde el centro y desde los límites de la distribución altitudinal de esta especie. Por último, se evaluó el nivel de variación de los rasgos fisiológicos de once especies de plantas silvestres a lo largo de su rango altitudinal. Los resultados del primer experimento muestran que la producción de maíz disminuyó en 21-29% en respuesta a nuevas condiciones del suelo. La producción de maíz y papa disminuyó en > 87% cuando las plantas se cultivaron bajo temperaturas más cálidas, principalmente como resultado de mayor incidencia de nuevas plagas. La calidad y el valor de los cultivos también disminuyeron bajo escenarios simulados de migración y tolerancia. Se estimó que los agricultores locales pueden experimentar pérdidas económicas severas de hasta 2300 ha-1 año-1. Los resultados del segundo experimento indican que el cambio de las condiciones del suelo (escenario de migración) no afecta la supervivencia y el crecimiento de las plántulas de W. bangii. Sin embargo, el aumento de temperatura (escenario de tolerancia) causó efecto negativo significativo sobre la supervivencia de las plántulas trasplantadas del límite inferior de su rango altitudinal. Los resultados de la tercera y última evaluación, que incluyeron medidas del rendimiento cuántico máximo del fotosistema II (Fv/Fm) y contenido de clorofila foliar en diferentes especies de plantas, mostraron una variación interespecífica en los rasgos fisiológicos de las plantas a lo largo de la elevación. Sin embargo, para cerca de la mitad de las especies estudiadas, hubo evidencia de mayor estrés fisiológico (es decir, disminución de Fv/Fm) en el límite inferior y superior del rango altitudinal de estas especies. En conjunto, estos resultados revelan que el cambio climático es una amenaza real e inminente para las especies de plantas cultivadas y silvestres, y que la vulnerabilidad es especialmente fuerte para las plantas que crecen en el límite inferior de su rango altitudinal.