Un grupo de cuatro investigadores del IRNAS (dos de ellos recientemente trasladados a las universidades de Sevilla y Cádiz) en colaboración con la Universidad de Berna (Suiza) han publicado recientemente un artículo en el que muestran fuertes evidencias empíricas que los mecanismos de coexistencia de especies y de funcionamiento de ecosistemas son los mismos. Múltiples estudios habían teorizado sobre esta posibilidad, pero no existían evidencias empíricas hasta la fecha. Gracias a combinar de manera rigurosa teoría ecológica de coexistencia de especies con un detallado experimento de campo se ha conseguido determinar bajo que circunstancias la biodiversidad promueve la maximización de la producción de biomasa bajo distintas condiciones de disponibilidad hídrica.
Numerosos estudios previos han demostrado que la biodiversidad maximiza el funcionamiento de los ecosistemas como la producción de biomasa o el reciclaje de nutrientes, pero muchos otros estudios no han encontrado esta relación positiva entre biodiversidad y productividad. Se sospechaba estas diferencias venían dadas por como las especies interaccionan tanto con ellas mismas como con otras especies, ya que estos dos tipos de interacciones determinan las diferencias de requerimientos ecológicos entre especies. En el presente estudio, liderado por Oscar Godoy (actualmente investigador Ramón y Cajal), encontramos que tanto las diferencias de requerimiento ecológico de las especies (definido como diferencias de nicho) como sus diferencias de capacidad competitiva (como son de buenas competidoras las especies) son cruciales para maximizar la producción de biomasa, y esto ocurre bajo unas condiciones específicas. Estas son aquellas que maximizan las diferencias requerimientos ecológicos, pero al mismo tiempo esta diferenciación no debe hacer una especie mejor competidor que la otra. Estas condiciones son además muy importantes porque se corresponde con el escenario donde la probabilidad de extinción de especies es mínima. El estudio además demuestra que está relación entre biodiversidad y funcionamiento se establece para producción de biomasa, pero no para otras funciones como tasas de descomposición de hojarasca y tasas de captura de nutrientes, posiblemente porque la acción de otros niveles tróficos como los microbios juegan un papel igual o más importante que las plantas.
Nuestros resultados sugieren desde un punto de vista aplicado que tenemos una hoja de ruta para maximizar la producción de biomasa en cultivos que mezclan diversidad de especies. Una línea que está ahora mismo muy en boga debido a la necesidad de tener cultivos más productivos y sostenibles. Antes estas mezclas en cultivos de especies anuales se hacia siguiendo características funcionales o taxonómicas de las especies (como mezcla de leguminosas y cereales), pero ahora sabemos como hacer para cualquier combinación de especies. La clave es que mediante el estudio de cómo interaccionan las especies, se puede llegar seleccionar variedades que obtengan recursos diferentes del suelo pero que al mismo tiempo esa especialización no haga que una especie sea más competidora que otra. Ya que esta formula puede ser difícil de conseguir a priori, se abre además la puerta a investigar procesos genéticos que permitan esas condiciones de interacción mediante la co-evolución de distintas variedades.
El artículo en si mismo publicado el 21/08/2020 en la revista Nature Communications puede ser consultado en acceso abierto aquí: https://www.nature.com/articles/s41467-020-17960-5
Además, el estudio ha tenido repercusión dentro de la comunidad científica y ha sido recomendado su lectura recientemente en la plataforma internacional Faculty Opinions. Se puede leer la reseña aquí https://facultyopinions.com/prime/738527334
Este estudio fue realizado en el IRNAS durante los años 2016-2018 gracias a un proyecto Marie Sklodowska Curie financiado por el programa Europeo H2020 (Establishing mechanistic linkages between species coexistence and ecosystem functioning, BioFUNC, MSCA-IF-2014-661118).