Desde microbios a mamíferos: cómo resurge la vida en los sitios de la Tierra donde se derriten los glaciares

A medida que las temperaturas globales aumentan año tras año, los glaciares del mundo retroceden. Estos ríos de hielo y las capas de hielo aún más grandes que cubren Groenlandia y la Antártida se están derritiendo, y el derretimiento se está acelerando.

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Los glaciares y las capas de hielo tienen solo unas pocas especies que pueden vivir en ellos, desde gusanos de hielo hasta pulgas de nieve y algas de nieve. Cuando el hielo se derrite, estas especies tienen que retroceder con ellos.

Pero ¿qué sucede con las áreas que los glaciares dejan atrás? ¿Se instala la vida en ellas?

Nuestro equipo internacional de investigadores ha pasado la última década investigando qué sucede con el suelo recién descubierto a medida que los glaciares retroceden más arriba en las cadenas montañosas.

Hemos seguido lo que está sucediendo en 46 glaciares en retroceso: desde el Himalaya hasta los Andes, desde el archipiélago ártico de Svalbard hasta el sur de Nueva Zelanda, e incluso glaciares tropicales en México.

Lo que nuestra nueva investigación descubrió es que la vida se desplaza rápidamente para colonizar estos nuevos hábitats, desde microorganismos hasta líquenes y musgos resistentes, pasando por especies pioneras como las gramíneas.

Llegan más plantas y, después de ellas, llegan los animales. Con el tiempo, observamos cómo surgían nuevos ecosistemas.

La vida encuentra su camino

Cuando un glaciar se derrite, lo que queda es un paisaje árido de roca desnuda y sedimentos. Con el tiempo, estas áreas se transforman gradualmente en un ecosistema posglacial complejo y diverso.

Lo que queríamos saber era cómo sucede esto, cuánto tiempo lleva y cómo la vida coloniza un nuevo hábitat.

Entre los siglos XIV y XIX, aproximadamente, el mundo se vio afectado por la “Pequeña Edad de Hielo”, un período de enfriamiento moderado que afectó principalmente al hemisferio norte. Durante este período, muchos glaciares de este hemisferio se expandieron.

A partir de finales del siglo XIX, las actividades humanas (especialmente la quema rutinaria de combustibles fósiles) comenzaron a atrapar más calor y calentar el planeta, al principio lentamente, pero ahora a un ritmo cada vez más rápido.

Elegimos nuestros paisajes glaciares con cuidado, seleccionando solo aquellos en los que pudimos fechar con precisión el comienzo del retroceso del hielo utilizando una variedad de fuentes de datos, incluidos mapas topográficos, mediciones de campo, fotografías, pinturas, imágenes remotas y datos de campo.

Nuestro equipo cubrió muchas partes del mundo, pero tomamos menos muestras en las regiones polares.

Recolectamos muestras de suelo de más de 1.200 parcelas en nuestros 46 glaciares y las analizamos en el laboratorio para rastrear qué especies llegaron y cuándo.

Hicimos un seguimiento de la formación de ecosistemas analizando las propiedades y los nutrientes del suelo y la evidencia de la captura de carbono por parte de las plantas. También utilizamos técnicas de muestreo de ADN ambiental para capturar rastros de ADN dejados por especies animales y así evaluar la biodiversidad local.

De esta manera, pudimos hacer una referencia cruzada entre la llegada de especies y el momento en que cada glaciar comenzó a retroceder.

¿Qué encontramos? Un patrón sorprendentemente extendido de formación de ecosistemas.

Las primeras formas de vida que llegaron fueron las más pequeñas. Los microorganismos como las bacterias, los protistas y las algas colonizan el suelo. Estas diminutas formas de vida pueden formar comunidades sorprendentemente ricas por sí solas.

Se necesita aproximadamente una década de colonización por microorganismos antes de que puedan llegar especies más grandes. Algunos microorganismos pueden hacer que los minerales de las rocas estén disponibles para otras especies.

Luego vienen las especies pioneras resistentes, como los líquenes, los musgos y las hierbas, capaces de tolerar condiciones duras. Aunque el hielo ha desaparecido, estas áreas aún están azotadas por el viento y el frío.

Después de que las especies pioneras crecen y mueren, dejan atrás material orgánico. Esto enriquece gradualmente los suelos delgados. Cuando hay suficiente materia orgánica, las plantas más complejas pueden echar raíces.

Los animales más grandes llegaron últimos, ya que los herbívoros necesitan comunidades de plantas prósperas para sobrevivir y los depredadores necesitan animales de presa para comer.

¿Cómo forman las diferentes especies un ecosistema?

Los ecosistemas pueden ser muy simples o enormemente complejos. Por ejemplo, en las partes libres de hielo de la península Antártica, el ecosistema está dominado por musgos y especies resistentes de tardígrados y colémbolos.

¿Qué hace que los ecosistemas se vuelvan más complejos?

Como demuestra nuestra investigación, la característica más importante es el tiempo, más que la interacción entre especies. A medida que pasa el tiempo, es probable que más especies nuevas colonicen estos paisajes posglaciales.

Pero son las interacciones entre organismos las que hacen que los ecosistemas funcionen.

Los microorganismos ayudan con frecuencia a las plantas pioneras al acelerar el desarrollo de suelos fértiles. ¿Cómo? Las bacterias y los hongos descomponen la materia orgánica de las plantas muertas en compuestos más simples.

Este proceso crea humus, un componente rico y fértil del suelo que mejora su estructura y contenido de nutrientes.

A su vez, las plantas crean nuevos hábitats y fuentes de alimento para los animales.

Los animales comienzan a interactuar entre sí, a través de relaciones depredador-presa -como los zorros árticos y los conejos-, o como “ingenieros de ecosistemas” -como las lombrices de tierra- que allanan el camino para más animales al comer materia vegetal muerta y mejorar la disponibilidad de nutrientes en el suelo.

Incluso en entornos aparentemente estériles, la forma en que los organismos interactúan entre sí y con su entorno puede ser extremadamente compleja y rica.

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