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Biología

Hongos patógenos y mortalidad forestal inducida por sequía

Si bien aún se desconocen con precisión los mecanismos por los que las plantas se mueren cuando les falta el agua, se sabe que cuando hay sequía, sus sistemas de transporte y almacenamiento de agua y carbono se ven afectados. De esta manera, los árboles quedan debilitados, situación que aprovechan plagas y patógenos forestales, como es el caso de algunos hongos, cuyo papel es poco conocido. Este estudio ha descrito los efectos que los hongos tienen sobre los árboles en función del tipo de interacción trófica entre ellos.

Referencias

Oliva, J.; Stenlid, J.; Martínez-Vilalta, J. The effect of fungal pathogens on the water and carbon economy of trees: implications for drought-induced mortality. New Phytologist 203(4): 1028–1035. 2014. doi: 10.1111/nph.12857.

Varios estudios apuntan a que los episodios de mortalidad forestal asociados a condiciones de sequía podrían estar aumentando en varias zonas del planeta. Estos episodios pueden tener implicaciones ecológicas y sociales importantes, ya que los bosques nos aportan una gran cantidad de servicios ecosistémicos esenciales, desde la provisión de bienes (madera, leña, setas...) a la regulación de procesos ambientales clave (sumideros de CO₂, regulación de las riadas, control de la erosión...) o valores estéticos y culturales innegables relacionados, entre otros, con el turismo o el disfrute de la naturaleza. El actual cambio climático llevará, según todas las previsiones, a un aumento de la aridez en muchas regiones de la Tierra, especialmente en la cuenca Mediterránea. Este hecho ha motivado una creciente preocupación por el posible aumento de los episodios de mortalidad forestal en el futuro y por mejorar nuestra capacidad para predecir qué bosques serán más susceptibles a ello.

Desgraciadamente, sin embargo, determinar la vulnerabilidad de los bosques al aumento de la sequía no es una tarea fácil, y uno de los motivos principales es que todavía no conocemos con precisión cuál es el mecanismo fisiológico por el cual las plantas mueren cuando les falta el agua. Lo que sí sabemos es que, en general, se ven afectados los sistemas de transporte y almacenamiento de agua y carbono. El sistema hidráulico que permite el ascenso del agua desde el suelo y las raíces hasta las hojas de los árboles es frágil y cuando el agua escasea puede sufrir embolias, similares, en cuanto a las consecuencias, a las que se producen en el sistema circulatorio de los mamíferos. Para evitarlo, las plantas ahorran agua cerrando los poros (estomas) por donde ésta se evapora en las hojas. Pero como la entrada de CO₂ en las hojas se produce por estos mismos poros, reducir las pérdidas de agua implica, necesariamente, reducir la entrada de CO₂ en la planta y, por consiguiente, la producción de hidratos de carbono mediante la fotosíntesis. En estas condiciones, el árbol puede llegar a agotar sus reservas de carbohidratos y morir de inanición. Es evidente, pues, que debemos estudiar conjuntamente los cambios en la economía del agua y del carbono si queremos entender el mecanismo de mortalidad de los árboles.

Sabemos, también, que los agentes bióticos (plagas y patógenos forestales) pueden contribuir al proceso de mortalidad forestal en condiciones de sequía. Muchos insectos, por ejemplo, atacan a árboles debilitados por la sequía, acelerando su muerte. El papel de los hongos patógenos, a pesar de su ubicuidad, es mucho menos conocido. En este trabajo proponemos un nuevo marco teórico para describir la contribución de los hongos patógenos en el proceso de mortalidad inducido por sequía. Este marco caracteriza los efectos de los hongos sobre los sistemas de transporte y almacenamiento de agua y carbono de los árboles, y describe cómo estos efectos dependen del tipo de interacción trófica que se establece entre el hongo y su árbol huésped. Los hongos biotróficos obtienen carbono y nutrientes de las células vivas de las hojas del árbol infectado. A pesar del efecto evidente sobre las reservas de carbohidratos del árbol, estos hongos suelen verse perjudicados cuando hay falta de agua y, por tanto, no deberían suponer una amenaza importante en condiciones más secas. En cambio, los hongos necrotrofos (se alimentan de carbono y nutrientes de las células muertas) sí pueden ser una amenaza importante, ya que dañan el tejido que transporta los carbohidratos y generan una respuesta defensiva muy importante por parte del árbol, lo que puede provocar el agotamiento de sus reservas de carbohidratos bajo condiciones de sequía. Finalmente, hay un tercer tipo de hongos que colonizan los conductos del sistema hidráulico de los árboles, provocando que éste se bloquee y favoreciendo la formación de embolias en condiciones de sequía intensa.

Estamos convencidos de que incluir explícitamente la interacción entre los hongos patógenos y el proceso de mortalidad de los árboles mejorará nuestra capacidad de predecir qué bosques, y en qué condiciones, se verán afectados por episodios de mortalidad a medida que las condiciones climáticas se vayan haciendo más secas.

Imagen superior izquierda: Necrosis foliar causada por el hongo Dothistroma septosporum en acículas de pino insigne (Pinus radiata).

Jonàs Oliva
Swedish University of Agricultural Sciences (Uppsala, Suècia)

Jordi Martínez-Vilalta

Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF)

Departamento de Biología Animal, de Biología Vegetal y de Ecología

Jordi.Martinez.Vilalta@uab.cat