Las especies pioneras que se desplazan hacia las planicies intermareales son atacadas dos veces al día. Esto podría ser soportable para las plantas adultas, pero las plántulas son vulnerables. Idealmente, una planta crecería lo más rápido posible. Un nuevo estudio realizado por Greg Fivash y sus colegas ha examinado el efecto de la microtopografía. Sorprendentemente, han descubierto que incluso una variación de 2 cm en la altura puede marcar la diferencia en las tasas de crecimiento.

El estudio comparó el crecimiento de Salicornia procumbens, una planta herbácea anual. Fivash y sus colegas lo cultivaron en varias macetas, algunas con un pequeño montículo por encima del nivel habitual, algunas ligeramente ahuecadas y otras simplemente planas. Sin embargo, como explicó Fivash, Cristalería podría no ser la primera planta que asocies con montículos en pantanos. “Cristalería es en realidad una especie que normalmente no forma montículos de sedimentos por sí sola. Esto es algo que cabría esperar de las especies de pastos clonales como las del conocido Espartina grupo. En cambio, Cristalería es una especie que tiende a invadir en masa una marisma cuando las condiciones son adecuadas. Debido a su pequeña estatura y naturaleza anual, requiere una invasión masiva de Cristalería para que comience a alterar su entorno y se transfiera de un año a otro. Sin embargo, sabemos que puede suceder debido a los datos satelitales históricos de Cristalería convertir kilómetros de marismas intermareales en marismas en muy poco tiempo. Una de esas áreas era Hoogeplaat en el Escalda occidental en los Países Bajos."

“Además de la quimera de que podríamos usar una especie anual para hacer que la restauración ocurra en una escala de tiempo más rápida, Cristalería es simplemente una gran especie para hacer experimentos en el laboratorio. Debido a su plan corporal suculento y sin hojas, pudimos seguir su crecimiento tomando fotografías que fueron extremadamente precisas para predecir la masa de la planta. De esa manera, pudimos aumentar el número de réplicas en una cantidad increíblemente alta. El primer experimento en este documento presenta 17,393 plantas individuales. Esto no habría sido posible con ningún otro grupo pionero de las marismas saladas”.

Al observar cómo crecían las plantas, Fivash y sus colegas descubrieron que las plantas en los montículos ligeramente elevados eran alrededor de un 25 % más rápido. Los resultados del experimento sorprendieron a algunas personas del equipo. “No me sorprendió del todo que la elevación del sedimento de 2 cm tuviera algún efecto en las plantas”, dijo Fivash. “Mi supervisor, por otro lado, me dijo después de que todo estuvo hecho que estaba muy sorprendido de que el experimento funcionara. Yo, sin embargo, ya había visto el fenómeno en otro experimento en el campo y el efecto de la elevación de la superficie elevada fue nuestra mejor hipótesis principal para explicar nuestros resultados de campo que de otro modo serían inexplicables. Sin embargo, debo admitir que todavía no hemos logrado replicar la intensidad del efecto de crecimiento que vemos en el campo en un entorno de laboratorio”.

Entonces, ¿por qué les fue tan bien a las plantas? Las mareas en el experimento levantaron las semillas de los montículos. En cambio, se quedaron en las macetas con huecos. "Es probable que esta sea una aproximación realista de cómo se acumularían las semillas en huecos sobre una marisma, pero eso no significa que en realidad encontrará más plántulas en estos lugares", dijo Fivash. “De hecho, es todo lo contrario, y eso probablemente tiene que ver con los procesos que suceden más adelante en la vida. La mala consolidación de sedimentos dentro de esas piscinas tiende a hacerlas más erosionables y, por lo tanto, más peligrosas para las plantas que viven en ellas. Eso se combina con la evidencia que mostramos de que las plantas crecerán un poco más lentamente en ambientes que no drenan bien y, por lo tanto, serán aún más vulnerables a ser arrancadas por las olas y los flujos de marea”.

Sin embargo, no es una cuestión de menos competencia lo que ayuda a la planta. Curiosamente, las plantas en las superficies más altas se benefician al recibir más oxígeno, gracias a las inundaciones periódicas. Fivash explicó cómo las inundaciones ayudan a las plantas a respirar. “La idea principal es que cuando los sedimentos drenan, los espacios en el sedimento se vacían de agua y se llenan de aire. Este aire es desoxigenado por los microbios que viven en el sedimento, por lo que no parece aliviar la anoxia en el sedimento directamente (al menos no en los sedimentos que no están completamente secos). Luego, cuando regresan las mareas, el agua de la marea, que está bien mezclada y bien oxigenada, empuja todo el gas desoxigenado fuera del sedimento, porque obviamente es más denso que el gas en los espacios del sedimento. Este proceso proporciona mucho oxígeno al sedimento, incluso a unos pocos centímetros por debajo de la superficie en algunos casos”.

“Además, todo el proceso parece estar exagerado en los montículos de sedimentos. En nuestros experimentos, mantuvieron altos niveles de oxígeno durante mucho más tiempo y el efecto también llegó mucho más profundo en el sedimento. Eso lo convierte en una sólida explicación candidata para los beneficios de crecimiento que vemos en nuestros reclutas”.

Fivash dijo que estaba trabajando en otro artículo que espera terminar este año, donde explora cómo la microtopografía puede ayudar a la proyección de la restauración. "A partir de los resultados preliminares, esto ciertamente parece ser aplicable en la restauración, también para otras especies de marismas", dijo. “Mosman et al. en Revista de Ecología también han demostrado recientemente en sus propios experimentos de campo que estos montículos tienen un efecto positivo para otras especies en la zona pionera. Sin embargo, creo que el beneficio real sería si pudiéramos producir un hábitat como montículos de sedimentos (o cualquier otro entorno beneficioso que descubramos) que provoque el establecimiento de forma natural. De esa manera, potencialmente podríamos convertir áreas mucho más grandes con menos esfuerzo del que se necesitaría para hacer lo mismo con la plantación”.

“Mi sensación personal es que el papel de la topografía de las marismas ha sido desatendido en la investigación sobre el establecimiento de marismas. Si podemos convencer a otros científicos para que consideren la importancia de este fenómeno, podría conducir a un gran avance en la forma en que tratamos de restaurar y expandir las marismas. La topología Mudflat es algo que se puede manipular de muchas maneras. Algunos ya existen y es probable que otros aún no se hayan descubierto. Si podemos establecer la conexión entre el establecimiento de la vegetación de las marismas saladas y estas características topográficas, entonces se abrirían las puertas a algunas aplicaciones muy nuevas”.

Curiosamente, si bien hay aplicaciones prácticas, Fivash también señala que la investigación también tiene valor para algunas ciencias evolutivas básicas. "En una nota completamente diferente, desde un punto de vista evolutivo, la comprensión de que el movimiento de las mareas puede aliviar la anoxia en el sedimento podría ser una revelación para aquellos que estudian cómo las especies de humedales combaten esa restricción ambiental en particular".