Buscamos candidatos para tesis sobre rasgos funcionales de semillas

Se ruega máxima difusión.

Urge candidato para SOLICITAR Beca/Contrato predoctoral de investigación del Gobierno de Aragón, para realizar la tesis “Papel de los rasgos funcionales de semillas en la restauración de ecosistemas: una aproximación multiescalar”. Con Hugo Saiz y Jaume Tormo, de la Universidad de Zaragoza. La tesis doctoral se integrará en la línea de investigación en revegetación de canteras del Área de Ecología de la Universidad de Zaragoza, dentro del grupo de Restauración Ecológica del Gobierno de Aragón.
El establecimiento de nuevas especies es fundamental en la regeneración espontánea y procesos de restauración de ecosistemas degradados. El éxito de esta primera etapa de la revegetación depende de forma crucial de las semillas. Sin embargo, no se conoce bien el papel que juegan los rasgos funcionales de las semillas en esta etapa. En esta tesis se estudiarán los rasgos funcionales de las semillas y sus efectos sobre el éxito de la restauración a diferentes niveles: desde especies individuales hasta comunidades y metacomunidades.

Ofrecemos:
– Incorporación a un grupo con amplia experiencia en restauración de ambientes mineros, comunidades vegetales y ecología de semillas.
– Buen ambiente de trabajo en un grupo multidisciplinar.
– Trabajo variado de campo, laboratorio y gabinete. Que incluiría:
– Experimentos de germinación en laboratorio.
– Recolección de semillas en campo.
– Siembras en campo.
– Residencia en una ciudad acogedora, barata y con todos los servicios. Muy próxima a los Pirineos y la Sierra de Guara. Muy bien comunicada mediante tren de alta velocidad con otras ciudades como Madrid, Barcelona y Zaragoza.
– Capacidad de, dentro de los límites de la propuesta, decidir sus temas de investigación.
– Posibilidad de realizar estancias con una red internacional de colaboradores.

Buscamos un candidato/a:
– Grado en Biología, CCAA o similar
– Máster terminado o para terminar este curso.
– Independiente y con iniciativa.
– Que le guste el trabajo de campo y capaz de trabajar en diversas condiciones ambientales.
– Con permiso de conducir.
– Con experiencia o que esté dispuesto/a a aprender a usar R.
– Con una media del expediente de al menos 7.

Los interesados deben enviar su CV (indicando las calificaciones de Master y Grado) y una breve carta de motivación antes del 8 de junio de 2022. A hsaiz@posta.unizar.es y jtormo@unizar.es .

Solicitamos máxima difusión.

Muchas gracias.

Acerca de… Apasionante artículo sobre germinación de semillas.

Hace poco cayó en mis manos este artículo:

Fernández-Pascual, E.; Mattana, E.; Pritchard, H. W. Seeds of Future Past: Climate Change and the Thermal Memory of Plant Reproductive Traits. Biological Reviews, 2019, 94 (2), 439–456. https://doi.org/10.1111/brv.12461.

Me ha gustado tanto y ha sido tan pedagógico que quería compartirlo. Os pongo aquí mis notas:

La germinación de las semillas es un paso crítico que depende de la temperatura y de la disponibilidad de agua. Dos factores que se pueden ver alterados por el cambio climático.

La respuesta de las semillas a estos factores varia entre especies y dentro de especies, en este segundo caso, debido a la variabilidad genética pero también a la plasticidad fenotípica. Esta plasticidad fenotípica en las características de las semillas viene dada por factores relacionados con las condiciones en las que ha vivido la “madre”, la planta adulta que producía las semillas, por eso en el artículo hablan de “thermal memory”. Es decir, de como las condiciones de temperatura experimentadas durante la maduración de la semilla (e incluso en el crecimiento de la planta madre) influyen en el comportamiento (velocidad de germinación, sensibilidad a la vernalización, dormición…) de las semillas una vez dispersadas.

Las plantas son organismos ectotermos y poiquilotermos así que sus procesos metabólicos dependen de la temperatura ambiental. Y hay una temperatura óptima en la que cada proceso de su metabolismo es óptimo. Por debajo y por arriba de esta temperatura la velocidad de dicho proceso disminuye hasta que se detiene. Así, para la germinación, hay una temperatura base, a la que empieza el proceso de geminación. Si sigue aumentando la temperatura llegamos a una temperatura óptima en la que el proceso de germinación es muy rápido. Y si sigue aumentando llegaremos a una temperatura techo (Ceiling), a partir de la cual se detiene la germinación. Las temperaturas entre la temperatura umbral y la óptima se llaman subóptimas y entre la temperatura óptima y la temperatura techo se llaman supraóptimas. Estas tres temperaturas se llaman temperaturas cardinales. Para el proceso de germinación se tiene que producir una acumulación de unidades térmicas o suma térmica (e.g. grados*día) entre las temperaturas base y techo. De este modo, con 4 parámetros (4 rasgos de la germinación) podemos describir el control por la temperatura de la germinación): Las 3 temperaturas cardinales y la suma térmica necesaria para acabar el proceso. Usar estos parámetros nos permite dos cosas: (1) calcularlos en condiciones experimentales simples, pero luego poder aplicarlos en condiciones reales. (2) son comparables entre especies, poblaciones o individuos. Es interesante porque estas temperaturas cardinales se pueden aplicar a cualquier proceso de la reproducción de las plantas, desde la maduración de la semilla hasta la germinación. Podemos explicar cualquier proceso basándonos en las temperaturas cardinales y la suma térmica requerida.

En el artículo se revisa como el cambio climático puede alterar la reproducción de las plantas debido a cambios en las temperaturas. Pero no como las temperaturas afectan directamente al proceso de la germinación, si no como las condiciones antes de la dispersión pueden afectar a cómo la semilla percibe la temperatura en el proceso de germinación.

Así, por ejemplo, encuentran que un aumento de la temperatura vivida por la madre desemboca en un aumento de la masa de las semillas, del número de semillas, de la proporción de germinación, del tiempo necesario para alcanzar el 50% de la germinación y de la velocidad de crecimiento de las plántulas. Y aquí es donde empiezan las cosas interesantes, p.e. encuentran que la masa de la semilla aumenta la proporción de germinación y la velocidad de germinación, eso implica que una madre que vive a una temperatura mayor producirá semillas más grandes que por lo tanto germinarán más rápido (con todas las consecuencias que eso pude acarrear). Incluso la temperatura a la que maduran las semillas podría afectar a la capacidad de dispersión. Sabemos que mayores semillas se dispersan a menores distancias por lo que un aumento del tamaño de las semillas producido por una exposición a mayores temperaturas de la madre acabará produciendo dispersión a menor distancia… o no, porque si se producen más semillas (Otra consecuencia del aumento de la temperatura) un mayor número de semillas aumenta la probabilidad de dispersión a mayores distancias. Todo un enredo.

Con todo esto, los autores construyen la figura 4, relacionada con la producción de semillas. Si el aumento de temperatura se produce en el rango subóptimo de temperaturas, eso dará lugar a más semillas más pesadas. Y eso tendrá implicaciones para la dispersión, la germinación y el establecimiento. Pero si el aumento de temperatura supera la temperatura óptima y se va al rango supraóptimo todo se vuelve del revés.

Figura 4

En este contexto el ciclo de aumento y disminución de la dormición se convierte en un ensanchamiento o estrechamiento de los umbrales (temperaturas base/techo) o un aumento o disminución del tiempo requerido para alcanzar la suma térmica. Pero, además, la salida o entrada en dormición, si la definimos en unidades de suma térmica (p.e. grados día), es función de la diferencia entre la temperatura experimentada por la semilla y un umbral de temperatura para ese cambio en la dormición. Todo esto está concentrado en la figura 5, que resume como la temperatura predispersión (La que experimenta la madre) influye sobre la sensibilidad de las semillas la las temperaturas postdispersión. Y es la combinación de rasgos pre y post la que determina los rasgos de la germinación.

Figura 5

Pero la figura que lo peta es la 6. Tomemos el ejemplo de semillas sin dormición, el modelo ND0, una vez dispersadas, estas van acumulando tiempo térmico (triangulo rojo) hasta que llegan a la suma térmica requerida (Línea verde) y germinan. Si la temperatura es más alta (ND1) el tiempo térmico se acumulará más rápido y las semillas germinarán más rápido. Pero tomemos en cuenta las cosas que pasan antes de la dispersión. Eso nos llevaría al modelo ND2 donde, aparte de adelantarse la germinación, se produce una disminución del umbral de tiempo térmico necesario para la germinación. Vamos ahora con las especies con dormición (D0). En estos gráficos, se representa con una barra azul, el tiempo que las temperaturas son adecuadas para disminuir la dormición (p.e. suficientemente frías,  número de días con temperaturas inferiores a XºC), durante este tiempo, disminuye el umbral de tiempo térmico requerido para la germinación (Línea punteada). Si debido al cambio climático disminuye ese tiempo, el umbral de tiempo necesario para alcanzar la suma térmica no disminuye tanto, lo que hace que no se den las condiciones para la germinación (D1). Pero claro, en un clima más cálido, durante el periodo predispersión también hará más calor, lo que dará lugar a semillas más grandes que germinan más rápido, esto podría anular el efecto de la falta de frio para disminuir la dormición (D2).

Figura 6

Bueno, aquí os dejo estas notas, espero que os resulten útiles.

Acerca de… los parches de vegetación son buenos, la hojarasca que acumulan no.

Las especies leñosas juegan un papel muy importante en el funcionamiento de los ecosistemas áridos, en la península ibérica, por ejemplo, las manchas de vegetación leñosa (Formadas por lentiscos, coscojas y espinos entre otras especies) facilitan el establecimiento de nuevas especies y aumenta la riqueza de especies a nivel de ecosistema. Esta facilitación se produce por la modificación que ejercen las manchas de vegetación sobre el microambiente bajo ellas, p.e. amortiguando los extremos de temperatura o disminuyendo la radiación solar incidente. Pero bajo estas manchas de vegetación, se acumula hojarasca la cual puede tener también un efecto muy importante sobre la germinación y el establecimiento de otras especies. Pero este tema está muy poco estudiado en estos ambientes.

Hemos estudiando las propiedades de la capa de hojarasca acumulada bajo 5 especies leñosas comunes en los espartales de la península ibérica (Rosmarinus officinalis, Quercus coccifera, Pinus halepensis, Rhamnus lycioides y Pistacia lentiscus) y hemos estudiado sus efectos sobre la germinación de dos especies clave en estos ecosistemas con dos estrategias ecológicas y morfología de semillas muy diferentes: la gramínea perenne Brachpodium retusum y el arbusto rebrotador P. lentiscus.

La mayor acumulación de hojarasca se dio debajo de Q. coccifera y P. halepensis y la menor bajo R. lycioides, con valores intermedios para P. lentiscus y R. officinalis. La acumulación de hojarasca dificultó la germinación, particularmente cuando las semillas fueron sembradas sobre la hojarasca, y no tanto cuando las semillas fueron sembradas entre la hojarasca y el suelo. De hecho, la hojarasca de todas las especies excepto R. lycioides redujo la germinación cuando las semillas estaban bajo ella. Los efectos de la hojarasca fueron independientes de la especie sembrada. Para saber si el efecto de la hojarasca se debía a efectos físicos o las sustancias que esta contiene, hicimos experimentos con extracto líquido de hojarasca, los cuales no tuvieron efecto sobre la germinación.

Nuestros resultados muestran que la hojarasca tiene un efecto negativo porque actúa como una barrera física para la germinación. Por lo tanto, la hojarasca puede influir en el balance entre los procesos de facilitación e interferencia que se dan entre las especies que forman la mancha de vegetación y las especies que intentan colonizarla.

Más información sobre el diseño experimental, la metodología y los resultados aquí:

Tormo, J., Amat, B., Cortina Segarra, J., 2020. Litter as a filter for germination in semi-arid Stipa tenacissima steppes. Journal of Arid Environments 183, 104258. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2020.104258

Acerca de… Agricultura alternativa

Hola,

Hace unos años os hablé de agricultura sintrópica. Sigo mirando información sobre todas estas aproximaciones alternativas a la agricultura, y más desde que imparto asignaturas sobre ecología y desarrollo sostenible a alumnos de agrónomos. Muchas veces me da la sensación de que todo esto es un poco magufo o por lo menos alejado de la realidad.

Esa es la sensación que me produce la permacultura, y siempre me ha dado la sensación de que había mucha información «informal» pero poca experimentación sería. Y de hecho, Ferguson y otros (1) en una revisión del 2014 llegan a esa conclusión: La permacultura se ha mantenido aislada de la investigación científica, y aunque la aportación de la permacultura a la necesaria transición en la agricultura podría ser potencialmente muy importante esta está limitada por la falta de rigor científico.

Recientemente, ha caído en mis manos información sobre el proyecto LIFE Polifarming, gestionado por el CREAF y estos no tienen nada de magufos ni están aislados de la investigación científica. El proyecto trata de demostrar como el uso integrado de la gestión forestal, la agricultura y la ganadería puede producir un agro más sostenible. Os dejo un video:

He visto otras iniciativas parecidas, p.e. esta en USA, totalmente privada, con su correspondiente video:

Me gusta ver videos así, por que me hacen sentir que podemos cambiar la producción agrícola, aunque me causan serias dudas sobre su aplicación a escala industrial. Y desde mi ignorancia me pregunto ¿Hasta qué punto esto es escalable a la producción industrial?

Seguiré informando de mis hallazgos.

jaume

1. Ferguson, R.S., Lovell, S.T., 2014. Permaculture for agroecology: Design, movement, practice, and worldview. A review. Agron. Sustain. Dev. 34, 251–274. https://doi.org/10.1007/s13593-013-0181-6

Acerca de… Río Ebro, río Colorado.

Hola,

Recientemente, mi vecino de despacho, Cesar González, publicó un artículo en el Periódico de Aragón cuya lectura recomiendo encarecidamente. El Artículo nos habla (Con calma, con buenos argumentos y haciendo las cuentas) de que ya no podemos construir más embalses, no por que los ecologistas se opongan o por que no tengamos dinero, si no por que ya no hay agua para llenarlos y cada vez habrá menos debido al cambio climático.

Leyendo ese artículo, me acordé una magnifica serie de artículos de Yale Environment 360 sobre un tema parecido el en Sudoeste de estados unidos. Los artículos, nos explican como el agua del río Colorado, que da de beber a ciudades como Las Vegas o Phoenix y riega parte de California (La frutería de USA), se está agotando y cada vez fluye menos… por que cada vez nieva menos en las Montañas Rocosas. Esto está convirtiendo en papel  mojado el reparto del caudal de río que se había acordado entre agricultores, industria y agua de boca. Luego los artículos nos cuentan como se están preparando los agricultores y sobretodo la ciudad de Phoenix para enfrentarse al problema. Y finalmente proponen ideas para restaurar el río.

No tienen desperdicio, poneos comod@s, preparaos un bocadillo, un café o lo que sea y dedicad un rato a leerlos. Salvando las distancias, es inevitable ver el paralelismo Ebro-Colorado.

Jaume.

Acerca de… Restauración de vegetación de ribera para controlar los nitratos

Hola

Hace unos meses visité con mis alumnos de Restauración de Ecosistemas las zonas restauradas en el marco del proyecto CREAMAGUA, en Los Monegros, una zona semiárida del valle del Ebro llena de campos de agricultura intensiva.

Como veréis, consiste revegetar las riberas de los ríos y reconstruir humedales en zonas de agricultura intensiva. Esto permite que la vegetación absorba el nitrógeno que proviene de los cultivos y evita que se contaminen los cursos de agua y los acuíferos, vamos, el agua que nos bebemos.

Un problema que es común a otras partes del mundo por ejemplo en el cinturón del maíz de USA donde se están planteando acciones de restauración parecidas, pero en lugar de reconstruir ecosistemas naturales, se plantean usar las zonas de ribera en una especie de agrorestería para producir productos que se puedan vender. O sencillamente cambiar los cultivos para solucionar el problema de raíz.

Bueno, echadle un vistazo a los enlaces y al video… da mucho que pensar.

jaume.

Acerca de… Montones de ramas para revegetar.

Lo primero que se nos ocurre para restaurar una zona degradada es plantar árboles. Si introducimos las plantas, que son los productores primarios que alimentan al resto de los seres vivos, el ecosistema empezará a funcionar. Es lo que se suele hacer y lo que suele funcionar en muchos casos (Aunque esto se puede matizar, restaurar es más que plantar árboles y  a veces restaurar no es plantar árboles).

Pero plantar árboles es caro y no siempre funciona como desearíamos, especialmente en medios áridos y semiáridos. En estos ambientes, donde el agua escasea, la vegetación se distribuye en parches, y nuestra zona de estudio, los espartales de los alrededores de Alicante, no eran una excepción. Debido a la escasez de agua, no hay una cobertura continua de vegetación y las plantas crecen agrupadas. Es más algunas especies son capaces de facilitar que otras aparezcan, lo que acaba formando un paisaje de manchas de vegetación. Y son esas especies capaces de dar lugar a parches de vegetación (Que normalmente no son árboles) las que nos interesa introducir.

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En esta imagen, se aprecia la vegetación discontinua propia de las zonas áridas o semiáridas.

En este artículo que os presento, lo que hicimos fue evaluar un método alternativo para facilitar la llegada de esas especies que forman los parches a las zonas degradadas. El método consistía en construir pilas de ramas que atraerían a aves frugívoras (Las que comen frutos de las plantas) para dispersar semillas. Esto permitiría que a esas zonas llegaran semillas de arbustos ornitócoros (aquellos cuyas semillas las dispersan aves) muchos de los cuales tienen la capacidad de facilitar a otras especies y formar parches de vegetación.

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Frutos del Lentisco (Pistacia lentiscus) un arbusto propio de los espartales, cuyos frutos son dispersados por aves.

Construimos las pilas y cuantificamos cuantas semillas caían bajo las pilas en relación a cuantas caían bajo un arbusto en la misma zona.

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Pila de ramas construida con restos de poda de pino (Pinus halepensis) de la gestión forestal de pinares cercanos a la zona de estudio.

En general, las pilas de ramas eran menos visitadas que los parches de vegetación. Aun así, bajo las pilas de ramas se producía una acumulación de semillas de las especies de interés, las que normalmente forman los parches. Incluso para determinadas especies (p.e. el lentisco, Pistacia lentiscus) no hubo diferencias en la acumulación de semillas entre parches y pilas de ramas.

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Una pareja realmente interesante y importante. Una curruca (Sylvia sp.) posada en un espino negro (Rhamnus lycioides). Un gran colonizador de los espartales y un pajarillo con un papel muy relevante en su dispersión . El espino produce frutos que alimentan a la curruca y a cambio la curruca dispersa las semillas

Nuestro estudió demuestra que las pilas de ramas son visitadas por las aves y que producen acumulación de semillas. Por lo tanto, podría ser un método adecuado para revegetar. Si, y solo si, esta acumulación de semillas va acompañada de establecimiento de plantas, cosa que no sabemos.

La idea de este experimento, era buscar una alternativa a las plantaciones. Pero tenemos que tener en cuenta que este método puede ser una alternativa solo si sale más barato. Es decir, si el material para construir las pilas esta cerca y fácilmente disponible.

Para más detalles sobre las especies estudiadas, las aves las dispersan y datos concretos, echadle un vistazo al artículo.

Castillo-Escrivà, A., López-Iborra, G. M., Cortina-segarra, J., & Tormo, J. (2019). The use of branch piles to assist in the restoration of degraded semiarid steppes. Restoration Ecology, 27(1), 102–108. doi:10.1111/rec.12704 PDF

Acerca de… Ellos ya lo están teniendo en cuenta

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Hola,

Hace poco El Economista publicó esta noticia: «Inditex, Adidas, Burberry, Ralph Lauren y H&M se unen al pacto contra el cambio climático» en la que habla de como estas grandes empresas de moda quieren cambiar su papel en el cambio global, hablan de reducir residuos plásticos, reutilizar y utilizar materias primas sostenibles. No he podido evitar asociar la noticia con otras similares, como esta sobre grandes bodegas o esta sobre los grandes de internet.

Cuando me llegan estas noticias, siempre me pregunto… ¿Cuanto hay aquí de greenwashing y cuanto de un compromiso real con la sostenibilidad o con la lucha contra el cambio global?

A la vez, no puedo evitar pensar en las etapas en la evolución de las empresas que describe David Goleman en su libro Inteligencia Ecológica. Desde la primera, en que la empresa se rebela contra la normativa ambiental, hasta la última, en que el medio ambiente forma parte integral de las políticas de la empresa… ¿En que etapa estarán las empresas de la moda?

Y un asociación más sobre este tema, sobre el cambio en la cultura empresarial. Es recomendable leer también esta interesante entrada de Enrique Dans, Friedman, enterrado y pisoteado: redefiniendo la función de la empresa.

Buena lectura.

Jaume.

 

Acerca de… dos sitios de divulgación muy interesantes

Hola,

Por un lado el blog de Ecomandanga, divulgación sobre ecología desde el sureste. No os perdáis sus últimas entradas sobre servicios de los ecosistemas o las que hicieron sobre suelos.

Por el otro, el recién descubierto podcast Oikos, una ramificación de la web Restauración de Ecosistemas que lleva Juan María Arenas.

Muy, muy recomendables ambos. Sobretodo los podcasts que los puedes escuchar en cualquier sitio.

jaume.