Tundra de Sovjet
Descripción del proyectoEl fósforo (P) limita la actividad de las plantas y los descomponedores, y por tanto el almacenamiento de carbono en muchos ecosistemas árticos, pero nuestra comprensión de la disponibilidad de P en la tundra va por detrás de la comprensión de los ciclos del carbono y el nitrógeno. Las perturbaciones inducidas por el cambio climático en los ciclos biogeoquímicos de los elementos son más pronunciadas en el Ártico, y el calentamiento de los suelos y el deshielo del permafrost podrían alterar las formas y la disponibilidad del P y probablemente alterar el rendimiento de los sistemas terrestres. Además, el P limita fuertemente muchos arroyos del Ártico, que están conectados a los sistemas terrestres por vías de flujo de ladera (caminos de agua) que actualmente retienen fuertemente el P y, por lo tanto, restringen la entrega de P a los arroyos.
Por lo tanto, las alteraciones inducidas por el clima de las formas y la movilidad del P en las laderas podrían llegar en cascada a los sistemas acuáticos. Queremos proporcionar una comprensión más profunda de cómo se distribuyen las diferentes formas de P a través de los diferentes tipos de vegetación de la tundra y a lo largo de un gradiente latitudinal bosque boreal – tundra y probar cómo la distribución de las diferentes formas de P interactúan con los rasgos bióticos y abióticos. En concreto, estamos estudiando cómo la distribución de las diferentes formas de P se relaciona con los factores abióticos, la actividad de las enzimas que degradan el P, la composición de la comunidad vegetal y microbiana y las limitaciones climáticas.
Plantas de la tundra
La tundra es el más frío de todos los biomas. La tundra proviene de la palabra finlandesa tunturi, que significa llanura sin árboles. Destaca por sus paisajes helados, las temperaturas extremadamente bajas, las escasas precipitaciones, la escasez de nutrientes y las cortas temporadas de crecimiento. La materia orgánica muerta funciona como una reserva de nutrientes. Los dos nutrientes principales son el nitrógeno y el fósforo. El nitrógeno se crea por fijación biológica y el fósforo por precipitación.
La tundra ártica se encuentra en el hemisferio norte, rodeando el polo norte y extendiéndose hacia el sur hasta los bosques de coníferas de la taiga. El Ártico es conocido por sus condiciones frías y desérticas. La temporada de crecimiento oscila entre 50 y 60 días. La temperatura media en invierno es de -34° C, pero la temperatura media en verano es de 3-12° C, lo que permite a este bioma mantener la vida. Las precipitaciones pueden variar en las distintas regiones del Ártico. Las precipitaciones anuales, incluyendo la nieve derretida, son de 15 a 25 cm (6 a 10 pulgadas). El suelo se forma lentamente. Existe una capa de subsuelo permanentemente congelada, llamada permafrost, compuesta principalmente por grava y material más fino. Cuando el agua satura la superficie superior, pueden formarse ciénagas y estanques que proporcionan humedad a las plantas. En la vegetación de la tundra ártica no hay sistemas radiculares profundos, sin embargo, sigue habiendo una gran variedad de plantas que son capaces de resistir el clima frío. Hay unos 1.700 tipos de plantas en el Ártico y el Subártico, entre las que se incluyen:
Localización del ecosistema de la tundra
El cambio del paisaje en el Ártico ha alterado el área de distribución histórica de los mamíferos terrestres, incluidos los alces y las liebres de raqueta, que se han desplazado hacia el norte, hacia los ecosistemas de tundra, durante el siglo XX. Recientes observaciones de campo y de teledetección indican que los castores (Castor canadensis) también han ampliado su área de distribución desde los bosques boreales a los ecosistemas de tundra en los últimos 15 a 30 años. Numerosas investigaciones realizadas en regiones boreales y templadas demuestran que los castores alteran drásticamente la hidrología de los arroyos y la calidad del agua mediante la construcción de presas, la creación de embalses y la modificación del transporte de partículas y solutos aguas abajo de la presa. Sin embargo, se sabe poco sobre el impacto de los castores en los arroyos y ríos que drenan las cuencas de la tundra ártica, y sobre cómo las condiciones ambientales cambiantes o las prácticas de gestión están impulsando la expansión del área de distribución de los castores.
En comparación con los impactos en otras regiones y biomas, la expansión del área de distribución de los castores en los ecosistemas de la tundra es única, ya que los embalses de las presas de los castores desencadenan un rápido deshielo del permafrost debido a la inundación de los suelos del fondo del valle. El permafrost almacena grandes reservas de carbono orgánico (C), nutrientes y mercurio (Hg) en suelos perennemente congelados. La degradación del permafrost afectará a los ecosistemas terrestres y acuáticos al alterar la hidrología de las cuencas, las temperaturas del agua y los procesos biogeoquímicos. La inundación del suelo aumenta la extensión de los humedales, lo que es fundamental para la producción de C orgánico disuelto y la formación de metilmercurio tóxico. Además, el aumento de la conectividad hidrológica tras la inundación impulsa la movilización de estos componentes hacia las aguas superficiales y los ecosistemas aguas abajo, donde pueden alterar la calidad del agua y ser absorbidos por las redes alimentarias de los arroyos. Las presas de castores pueden tener un impacto directo sobre los peces al restringir su migración y movimiento o al alterar el hábitat para la búsqueda de alimento y el desove, e indirectamente al alterar la calidad del agua a través de la liberación de C, nutrientes y Hg de los suelos de permafrost inundados. El hábitat térmico acuático más variable creado por los castores también puede tener efectos positivos en las especies de peces. El agua estancada puede dar lugar a temperaturas más cálidas en los arroyos, proporcionando un mayor hábitat sin congelar en invierno y temperaturas del agua más cálidas y constantes a lo largo del año.
Temperatura de la tundra
Las tundras se caracterizan por sus bajas temperaturas, escasas precipitaciones, una corta temporada de crecimiento y la ausencia de árboles. Las tundras también experimentan ciclos de congelación y descongelación, a diferencia de las regiones polares que siempre están congeladas.
La tundra ártica se caracteriza por el permafrost, un subsuelo permanentemente congelado. En cambio, la tundra alpina no tiene permafrost y tiene un suelo bien drenado. La tundra de la Antártida tiene más agua disponible y, por tanto, una producción primaria ligeramente superior a la de la tundra ártica, pero no tiene mamíferos terrestres.