CAMBIO CLIMÁTICO
Los episodios climáticos más extremos pueden colapsar poblaciones de insectos como las mariposas
El CREAF lidera dos investigaciones con estos lepidópteros que constatan que los microclimas forestapueden aliviar los efectos del cambio climático sobre los insectos. Por ejemplo, la elección del microhábitat —más soleado o con más sombra— de la mariposa blanca verdinervada y la blanquita de la col para poner huevos determina su supervivencia frente a las olas de calor.
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Dos nuevas investigaciones lideradas por la investigadora del CREAF Maria Vives-Ingla, constatan que los microclimas que se dan en el bosque —zonas con una temperatura, sombra o humedad diferente al ambiente— pueden aliviar los crecientes impactos del cambio climático, proporcionando, por ejemplo, condiciones de menor temperatura y mayor humedad.
Pese a este dato, el equipo también ha descubierto que si se cumplen los peores escenarios futuros de calentamiento y aumenta la frecuencia de los fenómenos meteorológicos más raros e intensos, como olas de calor superiores a 40 °C combinadas con sequía, las 'reglas del juego' cambian.
De este modo, podría haber un alarmante descenso de insectos, donde incluso estos refugios climáticos podrían perder su efecto protector. La investigación se ha llevado a cabo con la mariposa blanca verdinervada (Pieris napi), pero según el equipo los resultados podrían extrapolarse a otras mariposas e insectos.
Durante cuatro años intensivos de investigación, el proyecto MICROCLIM ha publicado en Ecological Monographs un estudio que demuestra que las larvas de mariposa tienen una tasa de supervivencia diferente según el microhábitat donde se haya hecho la puesta y se desarrollen, este artículo se publicó en la fase inicial del proyecto.
El mismo proyecto también ha publicado un estudio más reciente en Global Change Biology que demuestra que, en escenarios futuros con fenómenos extremos de muy baja frecuencia pero elevada intensidad, hay un descenso generalizado de mariposas independientemente del microhábitat que elijan.
"Estas proyecciones ponen de manifiesto que los refugios microclimáticos pueden ofrecer una protección temporal, pero no garantizan la resiliencia a largo plazo frente a los fenómenos más extremos e imprevisibles", explica Maria Vives-Ingla, investigadora del CREAF y primera autora de los estudios en el marco de su tesis doctoral en la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).
Para llevar a cabo los estudios, han combinado sensores ambientales con modelos matemáticos, además de trabajo de campo y de laboratorio. Entre otros autores y entidades, en la investigación también ha participado Jofre Carnicer, investigador del Instituto de Investigación en Biodiversidad (IRBio-UB) y profesor de Ecología en la Universidad de Barcelona (UB), adscrito al CREAF y también director de la tesis doctoral de Maria, y Constantí Stefanescu, investigador del Museo de Ciencias Naturales de Granollers, adscrito al CREAF y coordinador del Catalan Butterfly Monitoring Scheme (CBMS), una red de seguimiento de mariposas que ha recogido más de 30 años de datos por toda Cataluña.
Dónde poner los huevos marca la diferencia
Más concretamente, el artículo publicado en Ecological Monographs demuestra que la elección del microhábitat por parte de los insectos puede determinar su supervivencia frente a olas de calor.
La investigación se llevó a cabo con dos especies de mariposas comunes en Cataluña, la blanca verdinervada (Pieris napi) y la blanquita de la col (Pieris rapae), que, a pesar de usar las mismas plantas para alimentarse y poner huevos, seleccionan microambientes muy diferentes: zonas sombreadas en el caso de la blanca verdinervada y áreas abiertas y soleadas en el caso de la blanquita de la col, que pueden experimentar una diferencia de temperatura de entre 3 y 10 °C entre las zonas sombreadas y las soleadas.
El resultado es que las mariposas P. napi, que eligen zonas más sombreadas, reducen drásticamente la mortalidad por calor extremo, "a pesar de ser más sensibles al calor en términos fisiológicos", explica Carnicer.
Sin embargo, este refugio térmico tiene un coste: las plantas huéspedes en zonas sombreadas pueden escasear durante las sequías estivales, lo que podría poner en peligro la disponibilidad de alimento para las larvas. "Por lo tanto, vemos que estudiar el impacto del cambio climático a nivel de microhábitat es clave", destaca el investigador.
Cuando un refugio deja de proteger
En la segunda publicación, el equipo se ha centrado en analizar cómo responde la blanca verdinervada bajo escenarios sin una reducción drástica de emisiones de CO₂, donde la temperatura media del planeta aumenta entre 2 y 4°C y se dan más fenómenos extremos que combinan sequías y olas de calor.
El estudio se ha llevado a cabo con datos de dos localidades catalanas protegidas con características ambientales diferentes: el Cortalet, en el Parque Natural de los Aiguamolls de l'Empordà, y el bosque de Can Jordà, en el Parque Natural de la Zona Volcánica de la Garrotxa.
Bajo el escenario actual, los resultados mostraban que la población del Empordà disminuía un 3% anual, mientras que en la Garrotxa experimentaba un crecimiento del 6% anual. "Esta diferencia se explica por el microclima forestal que actúa como refugio climático en el bosque de Can Jordà de la Garrotxa, que protege a las larvas de los primeros estadios del calor extremo y de la escasez de alimento", explica Constantí Stefanescu.
En cambio, bajo un escenario de "eventos combinados o múltiples", los modelos indican que este efecto protector desaparece y se produce un alarmante descenso de mariposas.
"Las simulaciones matemáticas hechas en microambientes sombreados indican que solo dos días al mes con temperaturas superiores a 40°C en verano serían suficientes para provocar tasas de crecimiento negativas en la Garrotxa y, si esta temperatura coincide con sequía estival, el descenso sería aún peor", alerta Constantí Stefanescu.
"Además, también encontramos que hay una gran sensibilidad de las larvas pequeñas a las olas de calor y a las sequías severas, especialmente cuando estos eventos se combinan. Lo que hemos descubierto con la blanca verdinervada, una especie modelo que se estudia intensamente en muchas universidades de Europa, permite describir los procesos básicos que producen impactos climáticos en poblaciones naturales de insectos. Son procesos que, una vez descritos científicamente, después se pueden extrapolar a otros insectos comunes de los que no tenemos tanta información, siempre que tengan una biología e historia natural similar", añade Carnicer.
Polinización y alimento
Si esta tendencia de un mayor impacto de los fenómenos extremos se hace realidad, podrían verse afectadas funciones naturales esenciales, como la polinización de las plantas o el alimento para otros animales que dependen de estos insectos para sobrevivir.
Para poder hacer las predicciones, el equipo ha desarrollado un modelo matricial de población (MPM) basado en datos del programa de seguimiento de mariposas catalanas (CBMS), estudios previos y experimentos de laboratorio.
Para poder hacer las predicciones, el equipo ha desarrollado un modelo matricial de población basado en datos del programa de seguimiento de mariposas catalanas, estudios previos y experimentos de laboratorio.
Este modelo permite simular todo el ciclo vital de la blanca verdinervada y predecir cómo responderá su población a diferentes escenarios climáticos y en todos los estadios de crecimiento. En concreto, han simulado 10.000 escenarios con distintos niveles de calentamiento y frecuencias de episodios extremos.
"Creemos que esta herramienta tiene mucho valor para entender el impacto real del cambio climático sobre la biodiversidad, aunque aún se puede mejorar con datos biológicos más detallados, como la fecundidad", concluye Maria Vives-Ingla.
Referencia:
Vives-Ingla, M., Sala-Garcia, J., Stefanescu, C., Casado-Tortosa, A., Garcia, M., Peñuelas, J., & Carnicer, J. (2023). "Interspecific differences in microhabitat use expose insects to contrasting thermal mortality". Ecological Monographs.
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