Los misterios de la excepcional red trófica de plantas e insectos de los bosques tropicales
«Nuestra casa está en llamas». Esta metáfora, empleada en relación con los desoladores incendios que afectaron al Amazonas a finales del año pasado, fue también una llamada de atención para la comunidad científica. Ahora ha llegado el momento de desentrañar los misterios de los bosques tropicales, no solo en aras del conocimiento científico, sino también para destacar su valor y, esperemos, adoptar mejores estrategias de conservación. En la carrera contra el tiempo, cada esfuerzo cuenta. Tomemos como ejemplo el proyecto Diversity6continents. Al estudiar las redes tróficas de plantas e insectos en Papúa Nueva Guinea, Camerún y Panamá, el proyecto nos ha ayudado a comprender mejor por qué los bosques tropicales son tan diversos en comparación con nuestros bosques templados. Sin embargo, eso no es todo: el enfoque único del proyecto, que implica directamente a las comunidades locales, podría acabar reforzando el apoyo de estas a las estrategias de conservación. Ahondamos en el tema durante una conversación con Vojtech Novotny, el investigador principal de Diversity6continents.
Resulta evidente que los bosques tropicales albergan la mayor parte de la biodiversidad pero, ¿qué les llevó a investigar los motivos para que así sea? ¿Qué brechas del conocimiento querían cubrir?
Vojtech Novotny: Los bosques tropicales son ampliamente conocidos por su gran diversidad, pero sorprendentemente apenas sabemos el alcance de esa diversidad, ni siquiera de forma aproximada. Esto es aún más patente en el caso de los insectos. Calculamos que podría haber hasta 9 600 especies de insectos herbívoros diferentes coexistiendo localmente en la selva baja. Cada una de esas especies tiene una o varias especies vegetales hospedadoras y toda una serie de parasitoides, patógenos y depredadores. Si no mapeamos y desentrañamos esta compleja red de interacciones entre especies, no podremos aspirar a comprender el comportamiento de los ecosistemas forestales. Por ejemplo, ¿qué ocurre cuando eliminamos o añadimos una determinada especie? Aún no somos capaces de responder a esa pregunta tan simple. Y no podemos afirmar que comprendemos un sistema si no somos capaces de predecir su comportamiento.
¿Por qué son tan especiales las redes tróficas de plantas e insectos?
El principal misterio de la diversidad tropical es la enorme cantidad de especies vegetales que logran coexistir. En nuestro terreno de investigación en Papúa Nueva Guinea, descubrimos 560 especies de plantas leñosas creciendo en una superficie de 1x0,5 km. Tal diversidad contradice la teoría de los nichos, que defiende que cada especie coexistente debe tener su propio nicho específico. Sería inimaginable que hubiese 560 nichos diferentes cuando todas las especies vegetales necesitan básicamente los mismos recursos. Normalmente, esperaríamos observar una especie o un pequeño grupo de especies de árboles que están mejor adaptados al suelo y clima locales, de modo que superan a las restantes especies y dominan la vegetación. Sin embargo, incluso las especies más comunes en nuestro terreno de investigación tan solo representan un 3 % de todos los árboles.
¿Cómo se explica tal discrepancia?
Quizá la teoría que mejor podría ajustarse es la hipótesis de Janzen-Connell que sugiere que la vegetación está regulada por los herbívoros o patógenos de forma dependiente de la densidad. Es decir, resulta contraproducente ser demasiado abundante, puesto que las especies más abundantes reciben una proporción de ataques superior de sus enemigos naturales. Por eso hay tantas plagas en las plantaciones forestales. La teoría se publicó hace medio siglo, pero solo ahora estamos empezando a ponerla a prueba de forma rigurosa estudiando insectos herbívoros y patógenos fúngicos. Nuestra investigación, publicada recientemente en la revista «Journal of Ecology», muestra que los herbívoros son los que mantienen la diversidad de la vegetación forestal, incluso durante la sucesión ecológica cuando el bosque se regenera tras algún tipo de perturbación. Se suponía que la competencia entre plantas era lo esencial en la sucesión secundaria temprana, pero ahora parece que los insectos también influyen en la vegetación resultante de la sucesión. La investigación avanza en dos direcciones. Primero documentamos minuciosamente las complejas redes de interacción entre plantas y herbívoros, que pueden incluir fácilmente 40 000 interacciones entre especies herbívoras y vegetales diferentes en un mismo lugar. Después, llevamos a cabo experimentos relativamente rudimentarios en los que matamos todos los insectos de una zona de vegetación con insecticidas y observamos lo que ocurre a continuación. El desafío es combinar estas líneas de investigación (especialmente porque ese tipo de experimentos ahora generan bastante controversia) para saber de forma precisa qué herbívoros poseen más o menos importancia para la composición de la vegetación forestal.
¿Qué hace que su enfoque sea particularmente innovador?
En lugar de utilizar los protocolos botánicos estándar, que consisten en observar árboles con tallo de más de cinco centímetros de diámetro en una superficie de una hectárea, la investigación en los trópicos ha ampliado generalmente la extensión a cincuenta hectáreas y abarca todos los tallos con más de un centímetro de diámetro. Este cambio, que ha multiplicado por trescientos el número de árboles por terreno, se introdujo en 1980 en Panamá. Nuestra investigación aplica una ampliación similar a las redes tróficas de plantas e insectos, pasando de muestras limitadas de árboles individuales a censos completos de terrenos de 0,1-1,0 ha para plantas y sus insectos herbívoros. Este muestreo requiere acceso a la cubierta forestal, grúas para la cubierta, plataformas móviles instaladas en troncos (plataformas auxiliares de alta resistencia) o talas en el bosque. Aunque esta última práctica podría parecer poco conservacionista, permite realizar el muestreo sin contribuir a la deforestación, especialmente al trabajar con los pueblos indígenas que cultivan sobre chamizado. Con estos nuevos conjuntos de datos que ofrecen instantáneas de las redes tróficas de plantas y herbívoros de todos los terrenos forestales, podemos plantearnos la realización de nuevos tipos de análisis, incluidas comparaciones rigurosas entre bosques de zonas tropicales y de zonas templadas.
¿Cuáles diría que son sus logros más importantes hasta la fecha?
Nuestros análisis demuestran que los patrones de diversidad globales se pueden explicar simplemente mediante patrones paralelos de la diversidad vegetal para algunos taxones de insectos, pero no para todos. Por ejemplo, los insectos minadores de hojas que abren túneles dentro de los limbos, siguen estrictamente la diversidad vegetal. De media, una especie europea de árbol alberga un número similar de minadores de hojas y una especialización de hospedadores similar a la de un árbol tropical. Por el contrario, las hormigas se comportan de un modo diferente y deberíamos tener muchas más especies de hormigas en Europa, al menos según las predicciones de los modelos basados en la diversidad vegetal. Resulta interesante que las plantas determinan la diversidad de los insectos herbívoros a través de la variedad de recursos que suministran. Por otro lado, los insectos herbívoros podrían determinar cómo logran coexistir numerosas especies vegetales al evitar que compitan entre sí. Se trata de un verdadero desafío entre las plantas y los herbívoros de los bosques tropicales.
¿Qué queda por lograr antes de que finalice el proyecto?
Estamos inmersos en un muestreo detallado utilizando una grúa nueva para alcanzar la cobertura en Papúa Nueva Guinea, completamente operativa y a disposición de investigadores de todo el mundo. A pesar de las restricciones actuales a los viajes, el personal local está utilizando la grúa a tiempo completo para documentar toda la red trófica de plantas y herbívoros para el terreno de 0,8 ha de selva baja de su perímetro. En nuestros laboratorios europeos también estamos desarrollando mejores métodos analíticos para comparar las redes tróficas tropicales y templadas. No es tarea fácil, puesto que las redes tróficas varían en diferentes aspectos, desde la diversidad y abundancia de plantas y herbívoros, hasta la diversidad filogenética y los patrones de interacciones tróficas.
¿Cómo cree que podría contribuir el proyecto a la conservación de la biodiversidad en la situación actual, teniendo en cuenta que los bosques tropicales nunca han estado tan amenazados y que se requieren desesperadamente medidas políticas?
No podemos proteger debidamente sistemas que no comprendemos; por tanto, cualquier progreso en los conocimientos ecológicos será relevante para la conservación. Sin embargo, creo que nuestra investigación reviste una importancia más inmediata para la conservación por el modo en que la estamos llevando a cabo y no tanto por sus resultados. En las tres localizaciones tropicales (Papúa Nueva Guinea, Camerún y Panamá), contamos con la participación de investigadores, técnicos y estudiantes locales. En muchos casos, era su primer contacto con una investigación «real». El «desarrollo de las capacidades» es, en cierto modo, un cliché que prometen todas las subvenciones de investigación sobre los bosques tropicales, pero solo se puede lograr mediante la formación a largo plazo de estudiantes e investigadores. Del mismo modo, la capacidad de investigación local resulta esencial para el éxito de la conservación. Las organizaciones internacionales de conservación normalmente obtienen un éxito limitado en los trópicos porque no se integran ni logran la aceptación de la comunidad local, aunque la situación ha mejorado considerablemente en los últimos años. Sin esa aceptación, en particular de la comunidad académica autóctona, resulta imposible la conservación tropical. Por otro lado, nuestro trabajo en Papúa Nueva Guinea contó con una estrecha participación de las comunidades indígenas propietarias de los terrenos forestales. Ellas deciden sobre su conservación o tala. Y, aunque no suela reconocerse, los pueblos indígenas no son conservacionistas natos. Necesitan una fuente de ingresos para contrarrestar la pérdida de beneficios derivada de las medidas de conservación, que les impiden emplear la tierra para la agricultura o la silvicultura. Nuestra investigación les proporciona esos ingresos y refleja numerosas iniciativas de cooperación exitosas entre las organizaciones internacionales de conservación y las comunidades locales. Nuestra infraestructura de investigación, como la grúa para la cobertura y el terreno de dinámica forestal permanente, atraen a otros equipos de investigación. De este modo, nuestra investigación permite mantener dos zonas de conservación en los bosques tropicales y, con suerte, podría inspirar a más investigadores en otras zonas tropicales.
Palabras clave
Diversity6continents, bosques tropicales, insectos, plantas, red trófica
