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Un estudio dirigido por la Universidad de Cambridge ha descubierto que los brotes masivos periódicos de orugas devoradoras de hojas pueden mejorar la calidad del agua de los lagos cercanos, pero también pueden aumentar las emisiones de dióxido de carbono de los mismos.
Los brotes de orugas de la polilla gitana invasora, Lymantria dispar, y de la oruga del bosque, Malacasoma disstria, se producen al menos cada cinco años en los bosques templados. Los insectos comen tantas hojas que se ha descubierto que la disminución de la caída de las hojas y el aumento de los excrementos de los insectos alteran a gran escala el ciclo de los nutrientes, especialmente del carbono y el nitrógeno, entre la tierra y los lagos cercanos.
Los excrementos de los insectos, ricos en nitrógeno, pueden llegar al agua de los lagos y servir de abono para los microbios, que a su vez liberan dióxido de carbono a la atmósfera al metabolizarse.
"Estos insectos son básicamente pequeñas máquinas que convierten las hojas ricas en carbono en caca rica en nitrógeno. La caca cae en los lagos en lugar de las hojas, y esto cambia significativamente la química del agua; creemos que aumentará la medida en que los lagos son fuentes de gases de efecto invernadero", dijo el profesor Andrew Tanentzap del Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Cambridge, autor principal del trabajo.
A medida que cambia el clima, se prevé una expansión del área de distribución hacia el norte y un mayor crecimiento de la población de insectos. Esto hace que los bosques septentrionales corran un mayor riesgo de sufrir brotes de defoliación en el futuro, lo que podría provocar la liberación de mayores cantidades de CO₂ desde los lagos cercanos.
El estudio descubrió que en los años con brotes de insectos, la superficie foliar de los bosques se redujo una media del 22%. Al mismo tiempo, los lagos cercanos contenían un 112% más de nitrógeno disuelto y un 27% menos de carbono disuelto en comparación con los años en los que no hubo brotes. Los efectos fueron mayores cuando las cuencas de los lagos contenían una mayor proporción de árboles caducifolios de hoja ancha, como robles y arces, que las orugas prefieren a los árboles de coníferas como los pinos.
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| Orugas de carpa forestal en árboles de Sudbury, Ontario. Crédito: John Gunn |
Para obtener sus resultados, los investigadores combinaron 32 años de datos gubernamentales de estudios sobre brotes de insectos y la química del agua de los lagos en 12 cuencas lacustres de Ontario (Canadá), y datos de teledetección por satélite sobre el tipo de bosque y la cobertura mensual de la superficie foliar. Los resultados se publican hoy en la revista Nature Communications.
Un estudio previo de 26 años de duración sobre 266 lagos del hemisferio norte ha demostrado que el carbono se acumula de forma natural en las aguas de estos lagos, en un proceso denominado pardeamiento. La tendencia se atribuye a una serie de factores, como el cambio climático y la recuperación de la lluvia ácida y las actividades de tala históricas. La comparación de los nuevos resultados con estos datos ha demostrado que un brote de orugas devoradoras de hojas puede compensar eficazmente la acumulación de carbono de todo un año en los lagos cercanos, lo que mejora significativamente la calidad del agua.
"Los brotes de insectos comedores de hojas pueden reducir el carbono disuelto en el agua del lago en casi un tercio cuando los árboles que lo rodean son principalmente de hoja caduca. Es asombroso que estos insectos puedan tener un efecto tan pronunciado sobre la calidad del agua", afirma Sam Woodman, investigador del Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Cambridge y primer autor del informe. "Los brotes de insectos comedores de hojas pueden reducir el carbono disuelto en el agua del lago en casi un tercio cuando los árboles que lo rodean son principalmente de hoja caduca. Es sorprendente que estos insectos puedan tener un efecto tan pronunciado sobre la calidad del agua", afirma Sam Woodman, investigador del Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Cambridge y primer autor del informe.
Fuentes, créditos y referencias:
Forest defoliator outbreaks alter nutrient cycling in northern waters, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-26666-1
Fuente Universidad de Cambridge