Ciudades vs. Campo: ¿Por qué a algunas plantas les encanta la vida urbana?

En una investigación publicada en el American Journal of Botany, Departamento de Ciencias de la Tierra El profesor asistente en residencia Tammo Reichgelt utilizó datos de ciencia ciudadana para demostrar que, si bien algunos helechos prefieren permanecer en zonas rurales, otros prosperan en entornos urbanos y podrían desempeñar un papel en la mitigación del efecto de isla de calor urbana, mientras que otros prefieren permanecer en entornos rurales.

Reichgelt explica que el proyecto comenzó siendo un pasatiempo que creció después de que notara un fenómeno peculiar mientras paseaba.

“Simplemente me di cuenta, ‘Guau, hay muchos helechos aquí. Extraño’”.

Extraño, porque no estaba caminando por el bosque u otra área donde los helechos suelen florecer, sino que estaba dando un paseo por la sección de Rockville de Vernon, rodeado de asfalto, concreto y ladrillo. Reichgelt es un miembro activo de la comunidad iNaturalist, que es una aplicación donde las personas registran observaciones de plantas y animales que detectan a su alrededor. En iNaturalist también comenzó a notar esta presencia fuera de lugar de helechos en entornos creados por el hombre y descubrió que parecía ser el caso solo con especies específicas de helechos. A pesar de esta intrigante observación, hay poca investigación sobre la preferencia de las especies por los entornos urbanos. Pero a partir de estas observaciones casuales, comenzó a parecer que algunos helechos parecen prosperar en entornos urbanos, mientras que otros prefieren la tranquilidad de la vida rural.

Reichgelt comenzó a visitar diferentes pueblos de Connecticut para registrar nuevas entradas y ver qué tan generalizados son estos helechos en los entornos urbanos.

“Especialmente en los antiguos pueblos industriales de Connecticut, como Rockville, Willimantic o Norwich, que tienden a tener un núcleo urbano más denso y antiguo, había helechos que viven en las rocas en edificios, puentes y otras estructuras. Parece que les gustan particularmente los puentes de ferrocarril y los muros de contención”, dice Reichgelt, quien comenzó a preguntarse si podía realizar un análisis que explicara qué impulsó el establecimiento de especies en áreas urbanas.

Después de obtener más de 22 000 observaciones georreferenciadas, en su mayoría de iNaturalist, para 16 especies de helechos que viven en rocas que se encuentran en el noreste, Reichgelt superpuso los datos de observación con datos de uso del suelo del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS). Los datos de uso del suelo ayudaron a diferenciar entre los entornos naturales y las superficies desarrolladas, y permitieron un análisis espacial a gran escala de las observaciones de helechos y los entornos donde se detectó que crecían. Y he aquí, Reichgelt encontró una gran diferencia entre las diferentes especies de helechos que viven en rocas en todo el noreste.

“Más del 50% de las observaciones de helechos de acantilado romo (Woodsia obtusa) se realizaron en áreas altamente desarrolladas”, dice. “El helecho de roca de tallo púrpura (Pellaea atropurpurea) es más común al sur de Connecticut, pero abundante en áreas desarrolladas. Una especie sorprendente es el helecho bulbo tenesí (Cystopteris tennesseensis), que es raro en su área de distribución natural pero parece prosperar en los suburbios de Filadelfia”.

A través de su análisis, Reichgelt descubrió que las dos variables climáticas significativas que dividen a los helechos urbanos de las especies que han permanecido rurales son la temperatura promedio del verano y la temperatura máxima del verano.

“Eso significa que estas plantas deben estar adaptadas a ambientes calurosos para poder sobrevivir en un entorno urbano. Las áreas urbanas, principalmente debido a la alta capacidad calorífica de los materiales de construcción como el concreto y el asfalto, tienden a ser mucho más calientes en verano que sus alrededores rurales, un fenómeno conocido como el Efecto Isla de Calor Urbana”, dice Reichgelt. “Que estas especies de helechos estén preadaptadas a ambientes más cálidos parece predisponerlas a poder prosperar en ambientes urbanos. Para las 11 especies que no crecen en entornos urbanos, parece que no pueden tolerar el efecto de isla de calor urbana”.

Eso no significa necesariamente que los demás no crezcan en superficies verticales hechas por el hombre en absoluto, más bien, simplemente no lo hacen en entornos urbanos, dice Reichgelt.

Un ejemplo es el polípodo de roca (Polypodium virginianum), que crece feliz en paredes hechas por el hombre siempre que tenga algo de cubierta protectora de otra vegetación. Otro ejemplo es el helecho frágil de Mackay (Cystopteris tenuis), que se puede encontrar creciendo en estribos de puentes en todo Connecticut, siempre que no esté en un entorno urbano. Reichgelt sospecha que estas especies no se encuentran en las ciudades, probablemente porque las temperaturas de verano simplemente se vuelven demasiado altas allí.

Uno de los aspectos útiles del uso de datos de ciencia ciudadana como los de iNaturalist es que las observaciones pueden provenir de cualquier lugar donde estén los científicos ciudadanos, y esto agrega una nueva variedad a los tipos de datos disponibles y hace posibles estudios como este. Reichgelt dice que los datos de ocurrencia generalmente provienen de herbarios que generalmente recolectan en parcelas de muestra en entornos naturales.

“Muy rara vez los investigadores irían a hacer observaciones en entornos urbanos. Los datos de ciencia ciudadana son una nueva fuente de información interesante que rápidamente está desplazando a otras fuentes de información. La inclusión de hábitats urbanos es un ejemplo de una ventaja de utilizar la ciencia ciudadana. Aún así, los científicos apenas han comenzado a investigar posibles sesgos novedosos que son exclusivos de la ciencia ciudadana”.

Reichgelt es un paleobotánico que estudia los estados climáticos antiguos de la Tierra y las plantas que prosperaron en ellos. Esto puede parecer un contexto poco probable para comenzar a explorar por qué algunos helechos están expandiendo sus hábitats a entornos urbanos.

En sus estudios paleoclimáticos, Reichgelt utiliza el rango moderno de las plantas para comprender las condiciones climáticas en las que pudo haber vivido una planta fósil.

“Digamos que encuentras un fósil de palma en el Ártico. Utilizo el nicho climático moderno de las palmas para reconstruir el clima del Ártico en ese momento. Me baso en datos de ocurrencia del mundo moderno. Puedes usar un nicho climático basado en la ocurrencia similar para averiguar por qué las diferentes especies de helechos crecen en entornos urbanos”.

Reichgelt no encontró muchos estudios publicados que exploraran observaciones similares, y ninguno para helechos específicamente. Este proyecto se ha convertido en un agujero de conejo inesperadamente interesante que a Reichgelt le entusiasma seguir explorando. Planea comparar las diferencias fisiológicas entre los helechos en ambos entornos y estudiar aspectos de los microambientes donde se observan los helechos,

“Me gustaría comparar si los helechos urbanos y rurales tienen diferentes rasgos funcionales, por ejemplo, si difieren en su regulación del agua o la forma en que realizan la fotosíntesis. En otras palabras, ¿cuáles son las adaptaciones que permiten que ciertos helechos prosperen en entornos urbanos?”

Estos hallazgos son útiles porque saber que estas especies prosperan en entornos creados por el hombre podría ser útil para los investigadores que buscan formas de mitigar los problemas relacionados con la salud humana en los entornos urbanos, como las islas de calor urbanas, y los helechos podrían ser especialmente útiles ya que parecen prosperar sin intervención humana.

“Lo raro de estos helechos urbanos es que crecen en lugares que no se atienden”, dice. “Son nativos del área, pero son maleza en estos entornos urbanos. Tener algo que pueda sobrevivir en un área urbana y absorber el calor enfría la ciudad. Un árbol tiene una gran superficie, por lo que enfocarse en árboles o enredaderas tiene mucho sentido. Aún así, si quieres crear un ecosistema urbano diverso, debes incluir una variedad diversa de especies porque un ecosistema se construye desde abajo hacia arriba. Los helechos son relativamente fáciles y baratos, porque el establecimiento de helechos urbanos parece ser, literalmente, solo una cuestión de falta de mantenimiento”.