RESISTENCIA AL CONGELAMIENTO EN ESPECIES ALTO-ANDINAS DE CHILE CENTRAL: VARIACIONES ESPACIALES Y TEMPORALES DE DISTINTA ESCALA.
Autor ANGELA PAOLA SIERRA ALMEIDA
Profesor guía LOHENGRIN CAVIERES GONZALEZ
Para optar al grado de DOCTORADO EN CIENCIAS BIOLOGICAS AREA BOTANICA. Institución UNIVERSIDAD DE CONCEPCION/FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y OCEANOGRAFICAS.
Lugar CONCEPCION, CHILE Año 2010
Páginas 147p.
Disciplina BOTANICA. Colección TESIS
Ubicación TESIS/1005D
Resumen
AUNQUE LAS PLANTAS DE ALTA MONTAÑA TIENEN LA HABILIDAD DE RESISTIR TEMPERATURAS CONGELANTES, ESTA HABILIDAD DISMINUYE CONSIDERABLEMENTE DURANTE EL PERIODO DE CRECIMIENTO, INCREMENTANDO EL RIESGO QUE LAS PLANTAS SUFRAN DAÑOS SEVEROS PRODUCTO DE LAS HELADAS. LA MAGNITUD Y CAUSAS DE LA DISMINUCION DE LA RESISTENCIA AL CONGELAMIENTO ESTAN EN ESTRECHA RELACION CON LA TEMPERATURA AMBIENTAL QUE EXPERIMENTAN LAS PLANTAS. POR ELLO, LA RESISTENCIA AL CONGELAMIENTO DE LAS PLANTAS DE ALTA MONTAÑA DEBERIA CAMBIAR EN FUNCION DE LA VARIACION TEMPORAL Y ESPACIAL DE LA TEMPERATURA EN ESTOS AMBIENTES. EL OBJETIVO GENERAL DE ESTA TESIS FUE ESTUDIAR LA VARIACION TEMPORAL (I.E. INTRA-ESTACIONAL Y ONTOGENETICA) Y ESPACIAL (I.E. ALTITUDINAL Y A NIVEL DE MICRO-HABITAT) DE LA RESISTENCIA AL CONGELAMIENTO EN ESPECIES DE ALTA MONTAÑA QUE CRECEN EN LOS ANDES DE CHILE CENTRAL. EL AUMENTO DE LA TEMPERATURA MINIMA A INICIOS DEL PERIODO DE CRECIMIENTO, SUMADO A QUE LAS PLANTAS ESTAN EN PLENA ACTIVIDAD METABOLICA SUGIERE QUE LAS PLANTAS SERIAN MENOS RESISTENTES AL CONGELAMIENTO A INICIOS QUE AL TERMINO DE ESTE PERIODO, CUANDO LA TEMPERATURA MINIMA AMBIENTAL ES MAS BAJA Y LAS PLANTAS HAN COMENZADO LOS PROECESOS DE ACLIMATACION AL FRIO. SIN EMBARGO, ESTA TENDENCIA FUE OBSERVADA SOLO EN EL 25 POR CIENTO DE LAS ESPECIES ESTUDIADAS, MIENTRAS QUE MAS DEL 45 POR CIENTO DE LAS ESPECIES FUERON MENOS RESISTENTES AL FINAL DEL PERIODO DE CRECIMIENTO (I.E. MAYORES TEMPERATURAS DE DAÑO, LT50). DICHO PATRON SE VINCULA FUERTEMENTE CON EL AUMENTO DE LA TEMPERATURA MINIMA DEL AIRE EN EL MISMO PERIODO. AL CONTRARIO, EL PUNTO DE CONGELAMIENTO (FP) DISMINUYO A FINES DEL PERIODO DE CRECIMIENTO EN EL 62,5 POR CIENTO DE LAS ESPECIES, SUGIRIENDO UNA RESPUESTAñoSMOTICA A UNA MENOR DISPONIBILIDAD HIDRICA EN EL SUELO MAS QUE A LA VARIACION EN LA TEMPERATURA AMBIENTAL. LA DISMINUCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTAL Y EL AUMENTO DE LA FRECUENCIA E INTENSIDAD DE LAS HELADAS CON LA ALTITUD SUGIEREN QUE LA RESISTENCIA AL CONGELAMIENTO DE LAS PLANTAS DEBERIA AUMENTAR CON LA ALTITUD DONDE ESTAS CRECEN. EFECTIVAMENTE, LAS PLANTAS DE MAYOR ALTITUD FUERON EN PROMEDIO 2�C MAS RESISTENTES QUE LAS PLANTAS QUE CRECEN A MENOR ALTITUD. NO OBSTANTE Y EN LINEA CON LA VARIACION INTRA-ESTACIONAL DE FP, LA PLANTAS PROVENIENTES DE MENOR ALTITUD PRESENTARON FP MAS NEGATIVOS QUE LAS DE MAYOR ALTITUD, ESPECIALMENTE AL TERMINO DEL PERIODO DE CRECIMIENTO. LA DISTRIBUCION VERTICAL DE LA TEMPERATURA DURANTE LAS HELADAS GENERA DISTINTOS MICRO-HABITATS, DONDE LAS PLANTAS QUE CRECEN MAS CERCANAS AL SUELO ESTAN EXPUESTAS A TEMPERATURAS MAS BAJAS Y POR MAS TIEMPO QUE LAS PLANTAS QUE CRECEN A MAYOR DISTANCIA DE ESTE. ESTE GRADIENTE SUGIERE QUE LAS PLANTAS DE BAJA ESTATURA (E.G. ROSETAS) RESISTIRIAN TEMPERATURAS MAS BAJAS QUE AQUELLAS DE MAYOR ESTATURA (E.G. ARBUSTOS). A SU VEZ LA TOLERANCIA (FT) ES UN MECANISMO FRECUENTE ENTRE ESPECIES DE SITIOS DONDE LAS HELADAS SON SEVERAS Y PROLONGADAS, MIENTRAS LA EVASION (FA) ES COMUN EN PLANTAS QUE CRECEN EN LUGARES CON HELADAS MODERADAS Y BREVES. POR ELLOS, SE ESPERA QUE LAS ESPECIES DE BAJA ESTATURA TOLEREN CONGELAMIENTO MIENTRAS LAS ESPECIES ALTAS LO EVADAN. AUNQUE LAS ESPECIES ALTAS Y DE BAJA ESTATURA ESTUVIERON EXPUESTAS A DISTINTAS CONDICIONES TERMICAS, AMBAS RESISTIERON TEMPERATURAS SIMILARES Y EN SU MAYORIA FUERON FT. LA PROLONGADA DURACION DE LAS HELADAS EN TODOS LOS MICRO-HABITATS, EN CONJUNTO CON LOS EFECTOS INDIRECTOS DE LA SEQUIA SOBRE ALGUNAS DE LAS ESPECIES EXPLICARIAN TALES RESULTADOS. LAS ESPECIES DE ALTA MONTAÑA DIFIEREN EN LA ASIGNACION DE RECURSOS A CRECIMIENTO. MIENTRAS LA MAYORIA DE LAS ESPECIES HERBACEAS PRODUCE GRAN CANTIDAD DE HOJAS INMEDIATAMENTE SE DERRITE LA NIEVE Y LAS PIERDEN ANTES DE FLORESCER O FRUCTIFICAR (I.E. CON ALTA INTENSIDAD DE CRECIMIENTO), OTRAS ESPECIES PRODUCEN HOJAS DURAS Y TALLOS LEÑOSOS QUE CONSERVAN DURANTE TODO EL PERIODO DE CRECIMIENTO E INCLUSO DURANTE EL INVIERNO (I.E. CON BAJA INTENSIDAD DE CRECIMIENTO). LA EXISTENCIA DE UN COMPROMISO ENTRE CRECIMIENTO Y RESISTENCIA A ESTRES SUGIERE QUE LAS ESPECIES CON ALTA INTENSIDAD DE CRECIMIENTO (E.GL ANAUALES, PLANTAS BULBOSAS) SON MENOS RESISTENTES AL CONGELAMIENTO QUE LAS ESPECIES CON BAJA INTENSIDAD DE CRECIMIENTO (E.G. ARBUSTOS, PLANTAS EN COJIN). SIN EMBARGO, AMBOS GRUPOS FUNCIONALES RESISTIERON TEMPERATURAS CONGELANTES SIMILARES, INDICANDO QUE LA INTENSIDAD DEL CRECIMIENTO NO ES UN BUEN PREDICTOR DE RESISTENCIA AL CONGELAMIENTO PARA LAS ESPECIES ALTO-ANDINAS Y QUE EN SU LUGAR, LAS CARACTERISTICAS MICROAMBIENTALES PUEDEN SER MAS RELEVANTES. LAS PLANTULAS SON CONSIDERADAS MENOS RESISTENTES AL CONGELAMIENTO COMPARADO CON LOS ADULTOS DEBIDO A QUE EXISTE UN COMPROMISO ENTRE CRECIMIENTO Y RESISTENCIA A ESTRES. SIN EMBARGO, LAS PLANTULAS AL CRECER MAS CERCA DEL SUELO ESTAN EXPUESTAS A HELADAS MAS INTENSAS Y FRECUENTES QUE MUCHAS PLANTAS ADULTAS, ESPECIALMENTE LAS DE MAYOR ESTATURA. LAS DIFERENCIAS EN ESTATURA ENTRE PLANTULAS Y ADULTOS PODRIAN ESTAR RELACIONADAS CON CAMBIOS ONTOGENETICOS EN EL NIVEL Y MECANISMO DE RESISTENCIA AL CONGELAMIENTO DE UNA MISMA ESPECIE. POR UN LADO, LAS PLANTULAS RESISTIERON EN PROMEDIO 3�C MENOS QUE LOS ADULTOS DE SU MISMA ESPECIE Y ESTAS DIFERENCIAS ONTOGENETICAS FUERON MAYORES EN ESPECIES CON ADULTOS DE MAYOR ESTATURA (E.G. ARBUSTOS). POR OTRO LADO, EL MECANISMO CAMBIO CON LAñoNTOGENIA EN ESPECIES BAJAS Y ALTAS Y EN ESTAS ULTIMAS, LAS PLANTULAS FUERON FA MIENTRAS SUS ADULTOS FUERON FT. LAS MAYORES LT50 Y FA COMO PRINCIPAL MECANISMO DE RESISTENCIA SUGIEREN QUE EL ESTABLECIMIENTO DE PLANTULAS DE ESPECIES ALTAS ES POCO FRECUENTE Y ESTA RESTRINGIDO A AÑOS CON HELADAS MENOS SEVERAS. EL CALENTAMIENTO GLOBAL PODRIA AFECTAR NEGATIVAMENTE LA RESISTENCIA AL CONGELAMIENTO DE LAS ESPECIES ALTO-ANDINAS DE CHILE CENTRAL. LAS PLANTAS CALENTADAS RESISTIERON EN PROMEDIO 3�C MENOS QUE LAS QUE PERMANECIERON EN CONDICIONES NATURALES. ADEMAS, EL CALENTAMIENTO TAMBIEN AUMENTO EL FP EN VARIAS DE LAS PLANTAS EXPUESTAS A MAYORES TEMPERATURAS, SUGIRIENDO UNA MAYOR VULNERABILIDAD A LOS EFECTOS DE ESTE. DOS ESPECIES DE PLANTAS EN COJIN DISMINUYERON SU RESISTENCIA AL CONGELAMIENTO. ESTAS ESPECIES SON CONSIDERADAS ESPECIES CLAVE DENTRO DE LA COMUNIDAD ALTO-ANDINA PORQUE FACILITAN LA SUPERVIVENCIA DE OTRAS ESPECIES. POR LO TANTO, EL CALENTAMIENTO GLOBAL NO SOLO TENDRIA CONSECUENCIAS DIRECTAS SOBRE EL FUNCIONAMIENTO DE LA COMUNIDAD ALTO-ANDINA DE CHILE CENTRAL, POR MEDIO DE LA DISMINUCION DE LA RESISTENCIA AL CONGELAMIENTO, SINO TAMBIEN CONSECUENCIAS INDIRECTAS, A TRAVES DE LAS INTERACCIONES ENTRE COJINES Y OTRAS ESPECIES.