LiLi, nuevo Núcleo milenio sobre ecosistemas de bosques patagónicos

“Millenium Nucleus of Patagonian Limit-of-Life, LiLi”, es el nombre del recién adjudicado Núcleo Milenio. Revisa los detalles de este proyecto.

Los bosques de la Patagonia son un refugio mundial para el calentamiento global. Según estudios científicos, la Patagonia será la zona terrestre menos afectada por el calentamiento en América del Sur debido a que es un bioma frío, reserva de agua y de biodiversidad en esta parte del planeta.

Esta premisa llevó a Roberto Nespolo, académico en el Instituto de Ciencias Ambientales y Evolutivas, de la Universidad Austral de Chile, investigador en CAPES y en iBio, a postular y adjudicarse el “Núcleo milenio sobre el límite de la vida Patagónica: restricciones ambientales en genética y ecofisiología”, o LiLi, acrónimo por su nombre en inglés “Millenium Nucleus of Patagonian Limit-of-Life”.

Este es uno de los 8 proyectos adjudicados en el concurso “Núcleos Milenios en Ciencias Naturales y Exactas y en Ciencias Sociales 2021” de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo, ANID, que busca promover la creación y desarrollo de centros de excelencia para la investigación científica y tecnológica de frontera en el país.

En esta iniciativa en particular, participan además de la Universidad Austral de Chile, la Pontificia Universidad Católica de Chile, la Universidad de Talca y la Universidad de Santiago de Chile.

Desde el concepto a su materialización

¿Cómo surgió la idea de desarrollar este nuevo Núcleo Milenio? Nespolo señala que hace varios años junto a su colega Francisco Cubillos (Usach), se dieron cuenta de que los ecosistemas de bosques patagónicos albergan una riqueza natural única en el mundo.

“Primero al descubrir la gran variedad de levaduras nativas que se extraen de los Nothofagus de altura (lengas, coihues, ñirres) y después con la investigación sobre el monito del monte, cuya hibernación está estrechamente ligada al ciclo del bosque” explicó.

Ambas investigaciones inspiraron a Nespolo y Cubillos a volcar estas ideas en un proyecto multidisciplinario, al que se sumó Frida Piper (UTalca), ecofisióloga vegetal y especialista en bosques alpinos, quien enganchó de inmediato con la idea.

“Frida nos habló de lo clave que son las reservas de carbono para la resistencia al estrés en árboles en general y que en Nothofagus explicarían la capacidad de la especie de formar el límite arbóreo o “treeline”, que es el límite altitudinal superior de distribución arbórea (revisa la foto)”, comentó Nespolo, 

El científico agregó que en cualquier parte del mundo el treeline ocurre a la elevación donde la temperatura media de la estación de crecimiento es 6.7ºC, "por lo que este ecotono es un modelo ideal para estudiar la respuesta de los ecosistemas de bosque de alta montaña, frente al cambio climático”.

Posteriormente, se conectaron con Juliana Vianna (PUC), especialista en predecir la sobrevivencia de las especies frente al calentamiento global, usando modelamiento de nicho ecológico. 

“Ella nos explicó que se pueden generar mapas futuros de distribución de especies clave del ecosistema alpino, a partir de información genética actual", dijo el ecofisiólogo UACh, agregando que se dio inicio a una agenda de reuniones semanales que culminó concretando una hipótesis y un plan de trabajo. 

Como guías en el trabajo, contactaron a sus mentores y amigos Francisco Bozinovic (Premio Nacional de Ciencias Naturales 2020 y Subdirector CAPES) y Juan Armesto (miembro de la Academia de Ciencias de USA), quienes accedieron a participar de LiLi como investigadores senior.

¿Por qué es importante estudiar la biodiversidad de la Patagonia? 

“Por diversas razones”, comienza a explicar Nespolo, “primero, la Patagonia es la masa de tierra que alberga mayor cantidad de glaciares en el hemisferio sur, después de la Antártica. Esto la hace de suma importancia en estos tiempos de crisis ambiental y calentamiento". 

"Segundo, existen muy pocos centros o grupos organizados de científicos de las ciencias biológicas instalados en la Patagonia para conocer el funcionamiento de esos ecosistemas, y no existe en Chile ningún centro específicamente enfocado en el estudio de los ecosistemas de bosque de alta montaña” indicó.

Y en tercer lugar, continúa explicando Nespolo, “la biota (que contempla flora, fauna y microorganismos) Patagónica es un remanente “Gondwanico”, y junto a la Antártica y sus fósiles, se une con Australia, Nueva Zelandia y sur de Asia en su similitud florística y faunística".

Treeline: El límite de la vida en la Patagonia

La premisa que guía al Núcleo LiLi es que la adaptación al frío en los bosques de ecosistemas de gran altitud de los Andes meridionales, depende del almacenamiento de carbono de los árboles Nothofagus. La hipótesis es que en el treeline, el ecosistema depende de la capacidad de almacenamiento de energía de las lengas.

“Esto implica que otros organismos también sean dependientes del ciclo de energía de esta leñosa. Si este ciclo se altera por efectos del calentamiento global, es posible que gran parte de la biodiversidad del bosque también se vea afectada".

Un ejemplo de lo anterior son los monitos del monte, que se alimentan de los frutos e insectos que aparecen en primavera una vez que el bosque ha reactivado su crecimiento.

Entre los principales impulsores que impactan en la estabilidad en estos bosques está en primer lugar el incremento en temperatura, que muy probablemente hará que el treeline se ubique cada vez más arriba, siempre y cuando la humedad lo permita, según lo que especifica Roberto Nespolo.

“Pero también la desertificación en verano, que se está extendiendo cada vez más, matando árboles maduros y dejando el sustrato desnudo, lo cual incrementa el riesgo de derrumbes o inundaciones. Los bosques patagónicos también están bastante afectados por el cambio en el uso de la tierra y el corte de madera", complementó.

El uso de leña en el sur de Chile es todavía muy masivo, y no se ha logrado cambiar esta cultura por métodos menos contaminantes y más eficientes de calefacción. "Así, la destrucción del hábitat es una amenaza constante sobre los bosques templado-lluviosos del sur”.

Nespolo señala que a corto plazo se espera establecer la sincronía que existe entre estos componentes del ecosistema, los monitos del monte y las levaduras, estacionalmente y a distintas latitudes y altitudes. 

En el mediano plazo, se generarán mapas predictivos de las poblaciones de estos organismos frente a distintos escenarios de cambio climático. 

Como objetivo a largo plazo, los investigadores esperan generar un Instituto Milenio que se asocie con otros centros de este tipo, de estudios patagónicos y subantárticos. 

Además, potenciarán los spin-off que han nacido de las investigaciones anteriores: las cervezas artesanales elaboradas con levaduras nativas, y aportarán con ciencia ciudadana en conservación de bosques y poblaciones de monito del monte.

Equipo de trabajo 

Participan impulsando el Millenium Nucleus of Patagonian Limit-of-Life, LiLi, Frida Piper, de la Universidad de Talca, como Directora Alterna, ecofisióloga vegetal y especialista en ecología funcional de leñosas, con una amplia trayectoria en el estudio de especies del género Nothofagus. 

También participan Francisco Cubillos, de la Usach, especialista en genética y microbiología, que trabaja en levaduras nativas con aplicaciones cerveceras y participa como investigador principal; en el mismo rol, Juliana Vianna, de la PUC, genetista ecológica y evolutiva especializada en modelamiento de nicho en aves y mamíferos. 

Finalmente, Roberto Nespolo menciona que “yo participo como director del núcleo, y me especializo en ecofisiología animal con particular énfasis en estudios de hibernación con el marsupial endémico monito del monte”.