Interacción Stipa tenacissima con micorrizas, una simbiosis especial:

Seguramente, muchos conozcáis a esta planta la Stipa tenacissima o esparto o atocha, pero seguro que no tantos, sabéis que es una planta que presenta asociaciones micorrícicas arbusculares, que aparecen en los ambientes semiáridos y áridos de la Península ibérica, como especie adaptada a estos ecosistemas.

Esas interacciones de estas micorrizas simbióticas, que coexisten también con microorganismos patógenos (que atacan a las plantas reduciendo su crecimiento), ayudando así al dinamismo y estructura a los ecosistemas terrestres; pues es gracias a la diversidad de los hongos micorrícicos arbustivos, se medía principalmente mediante conteos e identificación taxonómica de las esporas fúngicas presentes en el suelo. Actualmente, se aplican técnicas moleculares, con cebadores específicos de estas micorrizas arbusculares y el uso de técnicas basadas en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR); ayudando al conocimiento de la ecología de las comunidades de estas micorrizas.

¿Quién es la Stipa tenacissima? ¿Por qué son importantes sus micorrizas?

La Stipa tenacissima, es una gramínea perenne con forma de mata, compuesta por un conjunto de rizomas, con crecimiento radial, y que posee numerosas raíces superficiales, presenta macollas, que son agrupaciones de tallos compactos y separados entre sí, que le dan mayor estabilidad y robustez a la planta; las hojas del esparto son filiformes, esclerófilas y tenacísimas, de ahí su nombre, capaces de plegarse ante altos niveles de estrés hídrico. Por ello, se puede estudiar como planta modelo en los sistemas semiáridos o áridos, que aparecen en nuestra Península, destacando tres fenómenos característicos:

1.    La redistribución hídrica, ya que en estas zonas áridas la precipitación media anual es de 50-200 mm/ año y en semiáridas es de 200-650 mm/ año.

2.    Mantienen la humedad del suelo con la formación de islas de recursos.

3.   Teniendo en cuenta que son ecosistemas con sequias estacionales, y que presentan un alto deterioro por el sobrepastoreo, extracción de leña, incendios para el pastoreo, y la sobreexplotación de especies autóctonas como las Cactáceas, etc.

Por tanto, las asociaciones simbiontes, es lo que facilita a las plantas de estos ecosistemas, su establecimiento y favorece la captación de agua y nutrientes del suelo. Es más, los modelos regionales de cambio climático prevén un aumento de la temperatura, una disminución de la precipitación, lo que aumentará los ecosistemas áridos, y las condiciones de aridez pueden incrementar la erosión y degradación del suelo provocando una pérdida de propágulos de micorrizas, y disminuyendo así la capacidad de inoculación del suelo, por parte de los hongos, en sus asociaciones.

En estos ecosistemas, destacamos a la Stipa tenacissima, que con sus asociaciones con las micorrizas arbusculares, se encuentran con altos beneficios cómo, por ejemplo:

·         Contribuyen a la nutrición mineral de la planta, en especial mediante el aporte y absorción de fósforo y nitrógeno.

·         Contribuyen en la facilitación de la adquisición de otros nutrientes como zinc, cobre, potasio, calcio, magnesio y azufre.

·         El control biológico de patógenos.

·         Nutricionalmente al crecimiento y desarrollo de la planta, aumentan la relación aérea-raíz de la planta.

·         Aumentando la interacción positiva con fijadores libres y simbióticos de nitrógeno u otros microorganismos de rizosfera.

·         Aumentando la tolerancia a condiciones de estrés hídrico.

Por consiguiente, la S. tenaccisima es una especie, que por todas estas características tan singulares se encuentra como una planta adaptada a climas, que en el centro de la península presentan una correlación negativa entre la precipitación media anual (llueve poco) y la longitud de las hojas, situación que contrasta con lo observado en zonas más áridas del sudeste peninsular, donde el tamaño foliar aumenta con la precipitación. Esto demuestra su diversidad y versatilidad según el medio, aunque se encuentra distribuido con una gran amplitud ecológica, ya que se desarrolla en suelos pobres, pedregosos, limosos, calizos, yesosos o arcillosos desde el nivel del mar hasta altitudes de más de 2.000 m. No obstante, normalmente se encuentra en zonas de 200-400mm de precipitación anual, aunque puede aparecer en zonas con 600 mm/ año. Además, dentro de la distribución, cabe destacar, que el esparto forma comunidades denominadas espartales o atochales, donde es la especie dominante, como son los casos del Mediterráneo Occidental, y más concretamente en el Noroeste de África - Marruecos, Argelia, Túnez, Libia, y la Península Ibérica.

Estudios de zonas áridas y semiáridas y la importancia de S. tenacissima en ellos:

Sabiendo que las zonas áridas y semiáridas son ecosistemas íntimamente ligados a las actividades humanas, ya que el ser humano, ha utilizado la fibra de esparto para la fabricación de pasta de papel, cuerdas y los más variados utensilios (zapatos, cestas, redes de pesca, etc) desde hace no menos de 4.000 años. También, los espartales se encuentran con numerosas especies de plantas perennes, gracias a las asociaciones con las micorrizas arbusculares. Desde el punto de vista, de la Península ibérica, se han reconocido distintas asociaciones dentro de los espartales ibéricos en función de su composición florística y sus características bioclimáticas y ecológicas, destacando las siguientes interacciones, que demuestran la amplia diversidad:

• o  Lapiedro martinezii-Stipetum tenacissimae.
• o   Arrhenathero erianthi-Stipetum tenacissimae.
• o   Thymo gracilis-Stipetum tenacissimae.
• o   Fumano ericoidis-Stipetum tenacissimae.
• o   Helictotricho filifolii-Stipetum tenacissimae.
• o   Heteropogono contorti-Stipetum tenacissimae.
• o   Sedo dianii-Stipetum tenacissimae.

Por esto mismo, se ha evidenciado que al igual que en otras zonas áridas y semiáridas, la distribución espacial de la vegetación en los espartales no es homogénea, sino que forma un espacio heterogéneo, dependiendo de la topografía, y de los flujos de agua y sedimentos; como es el caso de zonas de máxima pendiente de espartales, los cuales son poco perturbados, permitiendo un uso eficiente de la humedad a escala de ladera, aunque esta disposición es frecuente en cultivos de esparto, por ello, no es seguro hasta qué punto es el resultado de un proceso de organización espacial natural o generado por acción humana. En cualquier caso, a nivel aéreo las adaptaciones de la planta, son tan importantes como la presencia de las micorrizas en sus raíces, ya que presenta como planta adaptada a estos ecosistemas. El esparto además, concentra sus raíces por debajo de las matas, pudiendo alcanzar profundidades superiores a 50 cm (con micorrizas), aunque la mayor parte de ellas se encuentran a 10-20 cm de profundidad, probablemente para mantener sus respuestas rápidas ante variaciones súbitas de agua en el suelo (atrayendo el agua cuando llueve), siendo esta dinámica favorecida por una mayor tasa de infiltración de agua en la base de los espartos, actuando como un embudo, por ello es capaz de captar agua acumulada en las zonas de suelo desnudo, o que pueda utilizar directamente el agua procedente de las precipitaciones.

Todas estas adaptaciones del esparto favorecen la aparición de una pequeña terraza que modifica la topografía, en estas zonas, dando estas terrazas caracterizadas por presentar una menor compactación, mejor estructura, y más elevados niveles de humedad después de las lluvias; así como, de materia orgánica y con ello, un mayor número propágulos micorrícicos, ya que esta especie disminuye el exceso de radiación y temperatura; lo que produce unas condiciones edáficas y microclimáticas en los alrededores del esparto que hace junto con sus micorrizas, que esta especie forme verdaderas “islas de recursos”, para ellos y otras especies vecinas, provocando la presencia biológica formada por bacterias, cianobacterias, algas, musgos y líquenes; destaca el liquen Cladonia convoluta, que constituye uno de los componentes bióticos más importantes de los ecosistemas semiáridos en todo el mundo. Mientras, las especies de micorrizas encontradas en la rizosfera del esparto destacan por su abundancia Glomus aggregatum y Glomus mosseae.

Por consiguiente, se debe tener en cuenta el análisis de la dinámica de los espartales ibéricos, que se hizo, como estudio para estos ecosistemas áridos y semiáridos, dejando reflejado que la acción del hombre ha modelado el funcionamiento y dinámica de los espartales durante siglos, pese a que, en la actualidad, su estructura y funcionamiento no se vean alteradas en sí, su dinámica futura, es todavía una incógnita. Los estudios en estos ecosistemas, y la relación entre estructura espacial y funcionalidad de los mismos, tienen consecuencias interesantes para la gestión actual y futura de los espartales; teniendo en cuenta la estrecha relación entre estructura y función, que puede ser utilizada como herramienta para diseñar un programa de restauración de espartales semiáridos degradados, o en aquellos áridos una restauración con acciones encaminadas al incremento del número de sumideros de recursos y a reducir la distancia entre los mismos, por ejemplo, apilando ramas muertas u otros obstáculos en las zonas desnudas. Se espera que, con ambos tipos de programas de gestión, disminuyan las pérdidas de suelo y nutrientes por erosión, obteniendo microambientes más favorables para la germinación de especies anuales y leñosas, que llevarían a una repoblación. Además, en el caso del esparto, siendo una planta con efecto “nodriza”, estas repoblaciones deberían aprovechar la presencia de las matas de esparto, que pueden transformar las condiciones microclimáticas y edáficas, para facilitar el establecimiento de otras especies, protegiendo los componentes y la funcionalidad del ecosistema.

Finalmente, está la heterogeneidad de estos ecosistemas que aporta la atocha, dando posibilidad de asentamiento a otras especies, siendo una especie que enriquece el medio, ya que como especie autóctona ya está aclimatada. Todos los parámetros anteriormente descritos, sirven para caracterizar el funcionamiento y estructura de los ecosistemas semiáridos del sureste Ibérico, ampliando nuestro conocimiento y dándonos una posibilidad para preservar, repoblar y cuidar nuestros ecosistemas.

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Gracias por leer, que la ciencia y la fuerza os acompañe 

Ammu