Los arbustos han evolucionado en respuesta a múltiples factores de perturbación, incluidos los incendios y las sequías. Muchos arbustos son clonales y los individuos se reproducen a través de la producción vegetativa de tallos a partir de brotes y rizomas subterráneos. Esto puede dar a los arbustos clonales una ventaja competitiva sobre las especies no clonales en ambientes frecuentemente perturbados. Los arbustos clonales están invadiendo a un ritmo acelerado en comparación con los arbustos no clonados en los ecosistemas de praderas de pastos altos. Esta invasión se debe en gran medida a los cambios en el clima, incluido el aumento del CO atmosférico.2 concentraciones y regímenes de precipitación alterados, así como reducción de la frecuencia de incendios, sobrepastoreo y otras decisiones de manejo. Dado que es más probable que los arbustos clonales se expandan a través de pastizales y sabanas que los arbustos no clonales, comprender cómo esta forma de crecimiento utiliza recursos y responde a la variación ambiental será clave para predecir cómo la invasión de arbustos puede alterar el ciclo del carbono y el agua en el futuro.
En su nuevo estudio Editor's Choice publicado en AoBP, Fronda et al. evaluó las respuestas fisiológicas a nivel de hoja dentro del arbusto a la precipitación y al fuego en el arbusto clonal invasor más dominante de la pradera de pastos altos de Kansas, Cornus drummondii. C. drummondii, comúnmente conocido como cornejo de hoja rugosa, se expande radialmente a través de los rizomas y forma clones discretos donde el centro del arbusto es más antiguo que la periferia. Los autores compararon las tasas de intercambio de gases de la hoja desde la periferia hasta el centro dentro de clones de arbustos durante un año húmedo (2015) y extremadamente seco (2018). También compararon la fisiología de las hojas entre arbustos quemados recientemente (rebrotes) con arbustos no quemados en 2018. Un objetivo clave del estudio fue determinar si era necesario tener en cuenta las diferencias intraclonales entre los tallos en respuesta a la perturbación para parametrizar los modelos con mayor precisión. .
Los resultados del estudio revelaron que la fisiología de las hojas no difiere entre tallos interconectados durante un año húmedo o seco, pero sí difiere después de un incendio. Específicamente, los rebrotes después del fuego tenían mayores tasas de intercambio de gases y contenido de nitrógeno en las hojas que los arbustos no quemados, lo que sugiere que las mayores tasas de ganancia de carbono pueden contribuir a la recuperación después del fuego. En áreas quemadas recientemente, los rebrotes tuvieron mayores tasas de intercambio de gases en el centro del arbusto que en la periferia. En áreas no quemadas, la fisiología de las hojas se mantuvo constante durante la temporada de crecimiento dentro de los arbustos clonales.
Fronda et al. concluyen que las mediciones individuales dentro de los clones de arbustos son suficientes para parametrizar los modelos utilizados para comprender los efectos de la invasión de arbustos en los ciclos del agua y el carbono del ecosistema. Sin embargo, estos modelos pueden requerir una complejidad adicional al considerar los impactos del fuego. Los autores proponen que el trabajo futuro debería realizar investigaciones detalladas de la fisiología intraclonal de otros arbustos que se están expandiendo a través de pastizales y sabanas para mejorar las predicciones de la cubierta vegetal y el funcionamiento del ecosistema en un clima cambiante.
