El valor de la biodiversidad ecológica para mantener la estabilidad y la función del ecosistema está bien establecido, pero un estudio reciente apunta a una nueva forma de afinar nuestra capacidad para medirlo a mayor escala. El estudio, publicado en Nature Ecology and Evolution , descubrió que el uso de una herramienta de imágenes para evaluar la biodiversidad es más efectivo que los métodos tradicionales que se basan en un minucioso trabajo de campo.

La autora principal Anna Schweiger

Asociada postdoctoral en la Facultad de Ciencias Biológicas, y un equipo de colegas investigadores, utilizaron espectros de luz reflejada de las plantas para evaluar la biodiversidad y predecir la función del ecosistema.

"Hemos sabido durante décadas que la composición química de las plantas puede estimarse a partir de los espectros de reflectancia", dijo Schweiger.

"Lo que encontramos es que la diferencia espectral, o las diferencias generales en la reflectancia espectral, entre las especies vegetales aumenta con su desemejanza funcional y el tiempo de divergencia evolutiva".

Para el estudio, el equipo midió primero la reflectancia de la luz de las plantas en 35 parcelas en la Reserva Científica del Ecosistema Cedar Creek, una estación de campo al norte de Minneapolis famosa por los experimentos ecológicos a largo plazo, utilizando un espectrómetro de campo.

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Investigación Científica

El espectrómetro permite a los investigadores evaluar la cantidad de luz que las plantas reflejan a nivel de hoja en un rango de longitudes de onda. Al tomar los datos a nivel de hoja, el equipo descubrió que la diversidad espectral de una comunidad vegetal predecía la productividad aérea, una función esencial del ecosistema, en un grado similar o mayor que las medidas de las diferencias funcionales de las especies, sus distancias filogenéticas en el árbol de la vida o el número de especies en una comunidad de plantas.

Al ver que el efecto del ecosistema de la diversidad de las plantas se puede evaluar de manera efectiva mediante la espectrometría, el equipo también quería saber si podrían ampliarlo. Mediante el uso de un espectrómetro de imágenes montado a tres metros sobre el suelo en las mismas 35 parcelas en Cedar Creek y ejecutando un escaneo, encontraron que su métrica de diversidad espectral se realizó de manera similar cuando se calcula a partir de imágenes espectrales.

"Los hallazgos indican que la diversidad espectral proporciona un método poderoso e integrador para evaluar varias dimensiones de la biodiversidad relevantes para la función del ecosistema", dice el coautor John Gamon, miembro de la facultad de la Universidad de Nebraska-Lincoln.

Esta investigación

Es un elemento de un proyecto más amplio dirigido por la autora principal Jeannine Cavender-Bares, profesora del Departamento de Ecología, Evolución y Conducta de la Facultad de Ciencias Biológicas.

Con el financiamiento de una subvención de Dimensions of Biodiversity de la NSF y la NASA, el equipo pretende comprender más completamente cómo predecir los procesos del ecosistema al comparar la diversidad óptica con la diversidad genética, filogenética y funcional. El próximo paso del equipo es ejecutar un escaneo de espectrometría de imágenes desde un dron. La capacidad de escanear desde el cielo ofrece un nuevo potencial para que los investigadores comprendan mejor los beneficios del ecosistema de la biodiversidad, especialmente en lugares de difícil acceso.

"Los rápidos cambios en la biodiversidad de la Tierra que están en marcha requieren nuevos medios de detección continua y global", dice Cavender-Bares. "Este estudio demuestra que podemos detectar la biodiversidad de las plantas utilizando mediciones espectrales de hojas de plantas o del cielo, lo que abre un rango completamente nuevo de posibilidades".

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