El muestreo buscó dar con plantas del género Deschampsia (izquierda) y Baccharis (derecha). 

La expedición subantártica tuvo como objetivo dar con dos géneros de plantas que juegan un rol ecológico importante y que son fundamentales para el estudio del cambio climático en ambientes australes: Deschampsia y Baccharis.

Liderada por el Dr. Pablo Guerrero, académico de la Universidad de Concepción (UdeC) e investigador del Instituto Milenio BASE y del Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB), y por el Dr. Gastón Carvallo de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV) y del IEB, la exploración subantártica abarcó los alrededores de la comuna de Torres de Paine, isla Grande de Tierra del Fuego y cerro Mirador en la ciudad de Punta Arenas.

“Se suele creer que lugares de climas extremos, como la región de Magallanes, tienen poca diversidad de plantas, pero no es así, la flora de la zona es muy heterogénea y se encuentra distribuida en diversos ambientes”, señaló el Dr. Pablo Guerrero. Durante siete días, los académicos buscaron especies del pasto Deschampsia y del arbusto Baccharis, dos plantas cuyo rol es clave para entender el impacto que el cambio global tiene sobre los ecosistemas subantárticos.

Torres del Paine, isla Tierra del Fuego y cerro Mirador en Punta Arenas, fueron los principales puntos de muestreo.

El recorrido partió desde la comuna de Torres del Paine en la provincia de Última Esperanza, continuó por la Reserva Karukinka y alrededores en isla Grande Tierra del Fuego y finalizó en el cerro Mirador de Punta Arenas. Con más de 200 puntos de muestreo, las especies Deschampsia antarctica y Baccharis magellanica fueron la más importantes dentro de sus respectivos géneros, dentro de la región monitoreada.

“Parece un pasto común de la región de Magallanes, pero si miras con detalle notarás que sus hojas son más finas y alborotadas”, explicó el Dr. Pablo Guerrero, al referirse a la apariencia del llamado pasto antártico, D.  antarctica. Este puede ser encontrado desde la región de Magallanes hasta la península del continente helado; creciendo en zonas de deshielo y suelos rocosos, está adaptada para sobrevivir en condiciones de frío extremo, tolerando temperaturas incluso debajo de los -20° C.

“El ambiente subantártico se caracteriza por poseer una gran extensión en términos de superficie con bastante heterogeneidad de ambientes, dentro de los cuales destaca el de alta montaña que se asemeja bastante a las condiciones de la Antártica marítima. Es en este ambiente de alta montaña donde encontramos D. antarctica”, señala el director del Laboratorio de Biogeografía, Macro-evolución y Sistemática (BIOMAS), Dr. Pablo Guerrero.

D. antarctica, conocida como pasto antártico, puede encontrarse desde la región de Magallanes hasta la península del continente helado.

Tras la recolección de ejemplares de D. antarctica, el equipo estudiará cómo estas plantas reaccionan a nivel molecular frente a los cambios del ambiente, mediante la caracterización de su ARN, una molécula que permite inferir qué está ocurriendo dentro de la planta y qué genes están activos en ese momento. De manera complementaria, en terreno se realizó la caracterización fenológica de las distintas poblaciones muestreadas, con el fin de determinar la etapa de desarrollo en la que se encontraban al momento del muestreo y así interpretar adecuadamente los resultados.

Este trabajo se fortalece con el trabajo que desarrollan estudiantes de pregrado, magíster y doctorado del laboratorio BIOMAS de la UdeC.

En el caso de la especie B. magellanica, su distribución en Chile continental es mucho más amplia que D. antarctica, abarcando desde la región del Maule hasta la región de Magallanes. Este arbusto, usualmente es encontrado en sectores expuestos al viento, puede medir desde los 30 centímetros hasta 1 metro de alto.

La recolección de muestras de B. magellanica complementa el trabajo que desarrolla el estudiante de doctorado, Arón Cádiz Véliz, junto al Dr. Pablo Guerrero, en el Laboratorio BIOMAS de la Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas de la UdeC. Este estudio busca analizar el efecto de los hábitats fríos y áridos sobre la expansión biogeográfica, la diversificación y la evolución de los rasgos funcionales en el género Baccharis (Asteraceae).

 En coordinación con las campañas desarrolladas en la región de Magallanes, las estudiantes de la UdeC y del Instituto Milenio BASE, Javiera Madariaga (Biología) y Catalina Escobar (Magíster) realizaron muestreos sincrónicos en diversas islas de la Península Antártica. Este enfoque comparativo, implementado bajo un marco espacial y temporal equivalente, permite evaluar diferencias en los genotipos y en las respuestas biológicas de D. antarctica entre poblaciones subantárticas y antárticas.

El Dr. Pablo Guerreo (derecha) y el Dr. Gastón Carvallo (izquierda) han trabajo de forma colaborativa durante más de diez años.

Deschampsia antarctica, un trabajo interdisciplinario

La colaboración entre el Dr. Pablo Guerrero y el Dr. Gastón Carvallo es de larga data, más de diez años trabajando en conjunto en estudios sobre ecología y evolución de plantas a lo largo de Chile. “Nuestros primeros trabajos fueron en el Atacama y ahora en la zona subantártica, centrándonos en entender procesos evolutivos y reproductivos”, indica el experto en reproducción vegetal, Dr. Gastón Carvallo.

“Uno de los factores más importantes para entender la evolución y la distribución de las plantas tiene que ver con su sistema de reproducción. Nuestro objetivo es conocer cómo se reproduce Deschampsia antarctica en el continente, ya que podría presentar una estrategia de reproducción muy distinta a la que presenta en la Antártica donde las condiciones son más severas”, agrega el Dr. Carvallo.

En la expedición se desarrollaron más de 200 puntos de muestreo.

El trabajo con D. antarctica se enmarca en el modelo de investigación que el Dr. Pablo Guerrero dirige en el Instituto Milenio BASE, en la línea “Desplazamiento en la distribución y riesgo de extinción en la biota antártica y subantártica”. Según señala el académico UdeC, en colaboración con la Dra. Julieta Orlando, microbióloga de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile e investigadora del Instituto Milenio BASE, este trabajo también considerará análisis del microbioma de D. antarctica.

 Con la reciente expedición, el equipo busca aportar nueva evidencia sobre cómo las plantas australes están respondiendo al cambio global, fortaleciendo el conocimiento científico generado desde la ecorregión subantártica de Magallanes. Los resultados permitirán comprender mejor los procesos ecológicos, reproductivos y evolutivos que ocurren en el extremo sur, un territorio clave para predecir el futuro de la biodiversidad.

 

Por: Constanza Barrientos Soto

Fotos: Constanza Barrientos y Pablo Guerreo

SIVFLORA recopila más de 14.500 datos sobre la flora vascular presente en las islas que rodean el continente helado. Según indica el equipo de investigación, la base datos revela la diversidad taxonómica recopilada por botánicos de todo el mundo desde hace al menos 200 años.

Un equipo de investigadoras e investigadores del Instituto Milenio BASE ha desarrollado SIVFLORA, una base de datos global y de acceso abierto que compila información sobre la biodiversidad de plantas vasculares de islas del Océano Austral. El estudio, recientemente publicado en la revista Scientific Data del grupo Nature, representa un avance clave en el conocimiento de la flora en ambientes extremos.

Especie Codonorchis lessoni/ Créditos: Pablo Guerrero

La investigación, titulada “Conjunto de datos de la flora vascular de las islas australes (SIVFLORA): Una base de datos global de plantas de las islas del Océano Austral”, documenta 14.589 registros de especies vegetales, abarcando 886 especies, 95 familias y 42 órdenes. Los datos reflejan la diversidad ecológica de estos ecosistemas aislados y ambientalmente sensibles, donde 58.62% de las especies son nativas, 9.61% endémicas y 31.77% introducidas. Se trata del primer esfuerzo por compilar de manera sistemática, y en un formato estandarizado interoperable, la información sobre flora vascular en estas islas. Para conformar SIVFLORA, se recopilaron datos de más de 300 fuentes, constando de una búsqueda de fuentes especializadas históricas y contemporáneas, a lo largo de dos años.

Uno de los hallazgos destacados del estudio es la marcada diferencia en biodiversidad entre las islas. El archipiélago Falkland/Malvinas es la región con mayor riqueza de especies, mientras que otras, como las islas Orcadas del Sur, presentan una diversidad significativamente menor. Estos contrastes reflejan la compleja dinámica biogeográfica de las islas del hemisferio sur, y la influencia de factores ambientales y antrópicos en la distribución de la flora. Además, el estudio resalta cómo cambios en el uso histórico del suelo, como la introducción de especies exóticas y asentamientos humanos, ha modificado la composición vegetal en varias de estas islas.

Un recurso clave para la ciencia y la conservación

El líder del estudio e investigador principal del Instituto Milenio BASE, Dr. Pablo Guerrero, explica que “es relevante porque entrega información sistematizada, estandarizada y centralizada en una misma base de datos, lo que vuelve más accesible a la información. Es una buena fuente para saber cuáles son las especies de plantas que hay en todas estas zonas y, por lo tanto, saber cuál es la diversidad de especies nativas, endémicas e invasoras”.

Especie Berberis darwinii / Créditos: Pablo Guerrero

Esta base de datos, disponible en la plataforma Zenodo, facilitará el trabajo de científicos, biólogos de la conservación y autoridades con poder de decisión en la protección de estos frágiles ecosistemas, señala el académico de la Universidad de Concepción (UdeC) e investigador del Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB), Dr. Pablo Guerrero. Además, detalla que “permite monitorear hacia el futuro, proyectar y ver cómo la diversidad puede cambiar. Contar con esta información permite saber cuáles son las zonas prioritarias, las zonas que pueden estar más expuestas al cambio humano y, en específico, al cambio climático”.

“Puede ser relevante para otro tipo de investigaciones, como biogeografía, que estudia los patrones espaciales de la diversidad biológica, ya que reúne las especies que habitan y que son capaces de vivir en estas zonas, con condiciones climáticas extremas cuyas estaciones de crecimiento para las plantas son bastante cortas”, enfatiza finalmente el también director del Laboratorio de Biogeografía, Macroevolución y Sistemática (BIOMAS) del Departamento de Botánica de la UdeC.

El trabajo fue desarrollado por un equipo del Instituto Milenio BASE compuesto por los investigadores e investigadoras principales Dr. Pablo Guerrero, Dra. Tamara Contador, Dra. Angie Díaz y Dra. Julieta Orlando, junto con la estudiante de magíster de la UdeC, Catalina Escobar, y el equipo técnico conformado por la data manager, Catalina Marín, y el botánico especialista, Patricio Medina La investigación fue financiada por el instituto a través de la Iniciativa Científica Milenio (ANID, ICN2021_002) y el Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB) mediante el proyecto ANID/BASAL FB210006.

 

El equipo científico lo conforman investigadores e investigadoras del Instituto Milenio BASE. De izquierda a derecha: Catalina Marín, Dra. Angie Díaz, Dra. Julieta Orlando, Dr. Pablo Guerrero, Catalina Marín y Patricio Medina

 

Por: Antonia Díaz Hernández

Foto de portada: Dr. Pablo Guerrero haciendo trabajo de muestreo en Faro San Isidro, región de Magallanes.