Catálogo de publicaciones

La relación que se da entre los polinizadores y las plantas es una de las interacciones ecológicas más relevantes, ya que aproximadamente el 90% de las plantas con flor depende de polinizadores para producir semillas y muchos animales requieren de los recursos (e.g. polen y néctar) provistos por las plantas para alimentarse y alimentar su descendencia. Además, el 75% de los cultivos de los cuales obtenemos alimento incrementan su producción a través de la polinización animal, mientras que muchas abejas manejadas por el hombre para la obtención de miel y otros productos apícolas dependen de los recursos brindados por las plantas con flor. Esta relación, por lo tanto, cumple un rol fundamental en el mantenimiento de la biodiversidad, la integridad a la mayoría de los ecosistemas, e incrementa la producción de alimento para la humanidad. La gran mayoría de las interacciones entre polinizadores y plantas son de naturaleza generalista, donde la mayoría de las especies de plantas son polinizadas por grupos diversos de animales, y la mayoría de los polinizadores obtiene recompensas de distintas especies de plantas. Esta naturaleza difusa de los sistemas de polinización ha permitido que tanto las plantas exóticas y los polinizadores transportados lejos de sus rangos nativos pueden beneficiarse de las interacciones con la fauna y flora indígena, respectivamente. Los seres humanos también nos hemos beneficiado de la naturaleza generalista de este mutualismo cultivando muchas especies dependientes de polinizadores fuera de sus rangos nativos, así como manejando y traslocando polinizadores generalistas para la producción de miel y para suplementar el servicio de polinización a cultivos. Sin embargo, este movimiento intencional de animales y plantas hacia distintas partes del mundo desencadenó numerosas invasiones biológicas, es decir, que luego que la especie se establece fuera de su rango de distribución nativa, alcanzan grandes tamaños poblacionales y se dispersan rápidamente. Las invasiones de polinizadores pueden tener efectos directos sobre su compañero de interacción, que van desde altamente beneficiosas a fuertemente perjudicial, así como indirectos sobres otros polinizadores. Para entender estos impactos contrastantes, aquí estudié los beneficios (deposición de polen, producción de semillas, etc.) y costos (daño floral, robo de néctar, etc.) asociados con las interacciones planta-polinizador y me pregunté cómo la presencia de un invasor abundante afecta el balance de costos-beneficios en los sistemas agrícolas. En esta tesis, primero (Capitulo 1) proveo un modelo conceptual que postula que los llamados “mutualismos de polinización” entre una planta y un polinizador, es una interacción dinámica y cuyo efecto para las partes depende de las densidades relativas de las especies de plantas y polinizadores interactuantes. Este modelo predice que dicha interacción cambia de “mutualista” a “antagonista” cuando una de las partes incrementa desproporcionalmente su abundancia en comparación con su compañero interactuante. Para evaluar este modelo teórico, tomé como sistema de estudio empírico los cultivos de frambuesa (Rubus idaeus) del NO Patagónico, los cuales son visitados casi exclusivamente por el abejorro invasor Bombus terrestris y la abeja mielera manejada Apis mellifera, para evaluar cómo cambios en la frecuencia de interacción afectan los beneficios y costos. A lo largo del Capítulo 2, evalué la calidad de la polinización y de frutos en 16 plantaciones de frambuesa ubicadas en un fuerte gradiente de abundancia de abejorros y abejas. Observé que tanto la cantidad de polen en el estigma como el daño a los estilos se incrementan con la frecuencia de visita de estos polinizadores. Sin embargo, abejorros y abejas contribuyen de forma diferente tanto en la deposición de polen como en el daño floral. La calidad de los frutos fue más afectada por la cantidad de daño que recibieron las flores que por la cantidad de polen recibido. A raíz de estos resultados, desarrollé un modelo estocástico (Capítulo 3) que permite predecir los rangos de frecuencias de visitas de los principales polinizadores (B. terrestris y Apis mellifera) que maximizan la calidad de frutos en frambuesa. Para ello, este modelo mecanístico integra las funciones que describen los procesos de polinización (i.e. deposición de polen) y post-polinización (i.e. cantidad de granos de polen depositados necesarios para gatillar la germinación, tiempo de crecimiento del tubo polínico desde la germinación a la fecundación), así como los costos asociados a la visita del polinizador (particularmente ruptura de estilos), los cuales repercutirán de forma directa en la calidad de los frutos desarrollados. Este modelo predice que entre 6 y 22 visitas de Apis mellifera y entre 4 y 14 del Bombus terrestris a lo largo de la vida de una flor de frambuesa maximizan la calidad de frutos producidos. Finalmente (Capítulo 4), evalué cómo la densidad de abejorros en los cultivos de frambuesa afecta la disponibilidad de recursos para las abejas mieleras a través del robo de néctar en los pimpollos. Observé que cuantos más abejorros forrajean en el cultivo de frambuesa la cantidad de pimpollos robados se incrementa. Este robo de néctar a los pimpollos no solo reduce instantáneamente la cantidad de néctar disponible, sino que también reduce la producción total de néctar de la flor. A pesar que el néctar de frambuesa es uno de los principales recursos colectados por las abejas manejadas en el NO Patagónico, el comportamiento de forrajeo del abejorro invasor le permite adelantarse en la captación de recursos, pudiendo afectar negativamente la producción de miel. A lo largo de esta tesis encontré que las altas densidades alcanzadas por este abejorro invasor (Bombus terrestris) en los cultivos de frambuesa está afectando negativamente tanto la calidad de la producción de frutos como la disponibilidad de recursos florales, particularmente néctar, que podrían ser utilizados por las abejas mieleras. Por este motivo, como alternativa a la introducción de especies exóticas, aquí recomiendo la implementación de prácticas de manejo ambientalmente amigables, como bordes naturales rodeando las plantaciones, incrementar la heterogeneidad en los agroecosistemas, reducir el uso de insecticidas, etc, las cuales promueven ensambles diversos y estables de polinizadores nativos para garantizar la provisión de servicios de polinización a cultivos.

Los cambios en el uso de la tierra modifican la circulación de carbono (C)entre la atmósfera y los ecosistemas, lo que altera el funcionamiento de estos últimos. Los ecosistemas terrestres juegan un papel central sobre el ciclo de C, pero todavía existen muchas incertidumbres asociadas a los impactos del reemplazo de la vegetación natural sobre los reservorios y flujos de C en condiciones climáticas contrastantes. En esta tesis evaluamos el impacto del reemplazo de la vegetación natural por plantaciones de pino sobre el ciclo de C a lo largo de un gradiente de precipitaciones (250-2200 mm)en la Patagonia. Un gradiente donde la composición de especies y formas de vida de la vegetación varía (de estepas arbustivas graminosas a bosques templados)y ecosistemas pareados donde la vegetación es constante (Pinus ponderosa)permitió explorar los efectos combinados y desacoplados de las precipitaciones y la vegetación sobre la productividad primaria neta aérea (PPNA), la descomposición de broza y el balance de C. A la vez, evaluamos el potencial de secuestro de C de dichas plantaciones. Las plantaciones modificaron el balance de C de los ecosistemas a través de cambios simultáneos en la PPNA y la descomposición, y atenuaron la respuesta de algunas variables biogeoquímicas del suelo a los cambios en las precipitaciones. La PPNA de los ecosistemas naturales y plantaciones aumentó de manera lineal a lo largo del gradiente y la pendiente de la relación PPNA-precipitaciones fue similar entre ecosistemas. La descomposición de broza difirió de manera notable entre ecosistemas y sólo presentó una relación positiva con las precipitaciones en las plantaciones. En los ecosistemas naturales, la combinación de las distintas calidades de broza y los efectos abióticos, como la fotodegradación que disminuye al aumentar la cobertura de la vegetación, generaron tasas de descomposición variables a lo largo del gradiente, y siempre superiores a la de las plantaciones. Las plantaciones incrementaron el contenido de C de la biomasa y detritos entre los 250 a 1350 mm, y lo redujeron con respecto al bosque nativo. El incremento de los detritos estuvo asociado a retrasos en la descomposición, pero estos cambios no se reflejaron en el contenido de carbono orgánico del suelo superficial. En esta tesis identificamos interacciones múltiples entre el clima, la vegetación que se reemplaza y la identidad de la especie introducida, que en conjunto definieron el impacto absoluto y relativo de las plantaciones sobre el balance de C a lo largo del gradiente de precipitaciones. La utilización de plantaciones forestales de la Patagonia como estrategia segura de secuestro de C a largo plazo, presentaría bastante incertidumbre y tendría un papel menor en términos de compensar las emisiones de CO2 a la atmósfera que diversas actividades humanas generan.

En este trabajo se aborda la complejidad de un paisaje urbano desde un enfoque sistémico, a los efectos de analizar de manera integrada el conjunto de dimensiones que lo componen. Tal como lo señala el título de la tesis, se puso énfasis sobre los principales impactos del transporte automotor que actúan como agentes de degradación del paisaje. En particular, se analizaron dos aspectos relacionados con la contaminación: las emisiones producidas por el transporte automotor (vinculado con la contaminación atmosférica) y el nivel de ruido (relacionado con la contaminación sonora) en el área de estudio. Estos impactos fueron cuantificados y luego contrastados con la percepción de los habitantes a los efectos de observar si lo medido coincidía con lo percibido por los ciudadanos. A partir de los resultados obtenidos de la contrastación se sugirieron medidas, a partir de criterios de planificación del paisaje, para reducir los impactos negativos ocasionados por el transporte automotor y mejorar el estado del paisaje urbano analizado.