Un nou estudi descobreix els senyals d'alerta primerenca ocults en les formacions vegetals

• Una recerca dirigida per l’IFISC, publicada a la PNAS, demostra el paper fonamental dels patrons vegetals autoorganitzats en el manteniment de la resistència dels ecosistemes en condicions adverses.
• Aquestes troballes proporcionen valuoses eines per vigilar i predir el declivi dels ecosistemes, amb implicacions per a la gestió i la política mediambientals.

Un nou estudi liderat per científics de l’IFISC (CSIC-UIB) i de l'Institut Copèrnic de Desenvolupament Sostenible de la Universitat d'Utrecht, publicat a la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), descobreix un notable mecanisme de resiliència que permet les plantes sobreviure en entorns extrems. En lloc de formar prades uniformes, aquestes plantes s'organitzen en patrons que es desplacen i evolucionen amb el temps. D'aquesta manera, les plantes redueixen la competència i potencien la cooperació, amb la qual cosa milloren en última instància la salut de tot l'ecosistema. 

Les plantes modifiquen de manera natural el sòl que les envolta absorbint nutrients, deixant residus o afavorint l'acumulació de patògens. Aquest procés pot reduir les possibilitats de supervivència de les plantes. Un bon exemple és la Posidonia oceanica, una espècie autòctona de la Mediterrània en la qual es va centrar l'estudi. A mesura que les plantes mortes es descomponen, alliberen sulfurs que s'acumulen al voltant de les arrels i enverinen la planta. 

«Observam que la Posidonia oceanica tendeix a desplaçar-se cap a zones amb nivells més baixos de toxines», explica Damià Gomila, responsable de l'estudi a l’IFISC (CSIC-UIB). «Això condueix a la formació de patrons a gran escala en el paisatge. El fascinant és que aquests patrons no són estàtics, sinó que evolucionen lentament, recorren just uns centímetres a l'any». Encara que els científics ja havien observat formacions d'anells simples, aquest nou estudi mostra que també es produeixen disposicions més complexes, com a caos espaciotemporal, anells concèntrics i ratlles periòdiques en moviment. 

Les formes d'aquests patrons proporcionen pistes sobre la salut de la praderia. En condicions òptimes, les plantes formen una praderia uniforme i sana. A mesura que augmenta l'estrès ambiental, els patrons passen d'un estat uniforme a un caos desordenat; després, evolucionen cap a espirals, i, finalment, s'assenten en ratlles periòdiques en moviment (com es veu a la figura 1). Just abans que l'ecosistema es col·lapsi, només queden anells i ratlles aïllades. Segons Pablo Moreno-Spiegelberg, investigador de l’IFISC, «la transició de l'ordre al caos i després a patrons distints és com un sistema d'alarma visual que indica l'estat de salut de la praderia».

P. Moreno-Spiegelberg, M. Rietkerk, & D. Gomila, How spatiotemporal dynamics can enhance ecosystem resilience, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (11) e2412522122, https://doi.org/10.1073/pnas.2412522122 (2025). 

Figura 1: Patrons espaciotemporals de Posidonia oceanica per a diferents condicions ambientals que empitjoren d'esquerra a dreta. a) Caos espaciotemporal; b) dues espirals contrarrotatòries que formen anells concentradors, c) franges mòbils; d) anell en expansió. e)-h) mostren simulacions del model que reprodueixen els règims dinàmics de a)-d), respectivament.

• El Diari de la UIB
• Última Hora