Satélites detectan el brillo saludable de un bosque y el de sus

Para los medios: Sonia Tejada (507) 212-8111; tejadas@si.edu
2 de mayo, 2016
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Satélites detectan el brillo saludable de un bosque y el de sus amigos bajo tierra
Al igual que la piel de una persona indica si ella/él tiene una dieta saludable, las imágenes de satélite a color de
bosques de la Red de Observatorios Globales de Bosques Terrestres del Smithsonian (ForestGEO) indican si un
bosque tiene una dieta saludable. La información sobre el acceso a los nutrientes por parte de los árboles en
base a sus relaciones con dos tipos diferentes de hongos bajo tierra, ahora se puede detectar desde el espacio, lo
que hace posible que los científicos midan la productividad de los ecosistemas y las respuestas a los cambios
ambientales a gran escala.
"Cada especie de árbol tiene una señal espectral distinta, una especie de aura medible", comentó Sean
McMahon, coordinador del programa de la red ForestGEO para áreas templadas. "Ahora podemos decir quiénes
son sus amigos son subterráneos, un indicador de su estado de nutrientes, desde el cielo."
Los árboles forman relaciones beneficiosas con los hongos del suelo. Las hifas, elementos filamentosos
cilíndricos característicos de la mayoría de los hongos, se extienden como una enorme red a través del suelo,
ayudando a los árboles a recoger agua y nutrientes a cambio de azúcares hechas durante la fotosíntesis de los
árboles. Joshua Fisher, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y de la UCLA y sus colegas
desarrollaron un método para detectar y mapear las asociaciones entre los bosques y los hongos.
Se compararon los datos de resplandor usando Thematic Mapper de los satélites Landsat con datos tradicionales
sobre las asociaciones de hongos de diferentes especies de 130,000 árboles individuales en parcelas de
monitoreo de bosques a largo plazo del Instituto de Biología de la Conservación del Smithsonian en Virginia, el
bosque Lilly-Dickey en Indiana, Wabikon en el bosque Chequamegon-Nicolet en Wisconsin y en el Centro de
Investigación Tyson en Missouri.
"Descubrimos que los grupos de especies de árboles que se asocian con un tipo de hongos eran espectralmente
distintos de los grupos de especies que se asocian con otros tipos de hongos", comentó Fisher.
Basándose en los datos espectrales, pueden decir si los árboles formaron asociaciones con los hongos
ectomycorrhizos (ECM), que sólo crecen en y alrededor de células de la raíz, o con los hongos arbusculares
micorrícicos (AM), que penetran en las células. Los científicos sabían qué especies de árboles se asocian con
qué hongos, pero habría sido imposible mapear a mano cada árbol a través de paisajes o continentes.
Las asociaciones de los hongos indican procesos complejos que son mucho más difíciles de comprender.
Los árboles con asociaciones de hongos arbusculares micorrícicos AM por lo general tienen un mayor
contenido de fósforo en las hojas, pierden sus hojas más temprano y su hojarasca se descompone rápidamente,
lo que resulta en un ciclo más rápido de nutrientes. Los árboles con asociaciones de hongos ectomycorrhizos,
por lo general se caracterizan por un ciclo de nutrientes más lento. Los árboles con asociaciones AM son más
comunes en los trópicos, y los árboles con asociaciones ECM son de los bosques boreales, pero los bosques
templados tienen una mezcla de ambos. La asociación de micorrizas también depende de la historia del uso del
suelo.
Los arces, los álamos tulipán y los fresnos son todas las especies únicas con firmas espectrales únicas, y todos
ellos sólo se asocian con los hongos AM. Los robles, las hayas y los nogales americanos, sólo se asocian con
hongos ECM. Fisher y sus colegas se preguntan si existen firmas espectrales en común entre el primer grupo
que difieren de las firmas espectrales en común entre el segundo grupo. Basándose en sus observaciones, fueron
capaces de predecir 77 por ciento de la variación en la distribución de micorrizas dentro de las parcelas de
bosque.
Los investigadores en la red ForestGEO que cuenta con 30 años, han acumulado una enorme cantidad de
conocimiento de los bosques de todo el mundo. Además de estudiar la relación entre las especies de árboles y
los hongos, mapean y miden más de seis millones de árboles individuales en intervalos de cinco años, toman
datos sobre los cambios estacionales y hacen mediciones de las propiedades espectrales de las hojas utilizando
grúas del dosel y aviones no tripulados, aviones equipados con la tecnología LiDAR y otras herramientas que
permiten integrar la información de las escalas locales a escalas globales.
El equipo extenderá el análisis a más de las 63 parcelas de investigación en la red ForestGEO del Smithsonian,
donde los científicos usan los mismos métodos, haciendo las comparaciones globales necesarias para
comprender el cambio climático, la contaminación y la deforestación y que la reforestación sea posible.
Los autores están afiliados con el Instituto de Biología de la Conservación del Smithsonian, el National
Zoological Park de EE.UU; the Jet Propulsion Lab en el California Institute of Technology; el Joint Institute for
Regional Earth System Science and Engineering en la University of California, Los Angeles; el Center for the
Study of Institutions, Populations and Environmental Change en la Indiana University; el Department of
Biology, en la West Virginia University; el Department of Geography, en la Indiana University, el Yale School
of Forestry and Environmental Studies; el Department of Biology, en la Washington University; el
Conservation Ecology Center; el U.S. Geological Survey, National Research Program-Eastern Branch; el
Department of Natural and Applied Sciences y el Cofrin Center for Biodiversity, en la University of Wisconsin,
Green Bay; y el Department of Biology, en la Indiana University.
El Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, en ciudad de Panamá, Panamá, es una unidad de la
Institución Smithsonian. El Instituto promueve la comprensión de la naturaleza tropical y su importancia para el
bienestar de la humanidad; capacita estudiantes para llevar a cabo investigaciones en los trópicos; y fomenta la
conservación mediante la concienciación pública sobre la belleza e importancia de los ecosistemas tropicales.
Sitio web: www.stri.si.edu. Video Promocional: https://www.youtube.com/watch?v=M9JDSIwBegk
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Cita:
Fisher, J.B., Sweeny, S., Brzostek, E.R., Evans, T.P., Johnson, D.J., Myers, J.A., Bourg, N.A., Wolf, A.T.,
Howe, R.W., Phillips, R.P. 2016. Tree-mycorrhizal associations detected remotely from canopy spectral
properties. Global Change Biol. onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.13264/full
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