A medida que el clima continúa cambiando rápidamente, el área en la que una especie determinada puede vivir a menudo se reduce. Los investigadores se preguntaron qué factores más allá del clima deben tenerse en cuenta al intentar determinar la abundancia, distribución y riesgo de extinción de las especies.

«Esta es una cuestión central en ecología, y se ha vuelto aún más importante con el cambio climático», dijo la coautora del estudio Margaret Evans, profesora asistente de dendrocronología en el Laboratorio de Investigación de Anillos de Árboles de Arizona.

Evans y sus colaboradores utilizaron datos de más de 23.000 pinos piñoneros en el suroeste de los Estados Unidos para modelar cómo el clima afecta a las especies de pinos. Si bien el clima afecta a los árboles directamente a través de la temperatura y la precipitación, también los afecta indirectamente a través de su influencia sobre los insectos y el fuego, encontraron los investigadores. Esos efectos indirectos pueden provocar cambios rápidos en la población y distribución de los árboles en el paisaje. Los investigadores dicen que este matiz no se puede capturar utilizando modelos solo climáticos, que basan sus estimaciones en los impactos climáticos directos.

«Si queremos hacer predicciones, tenemos que saber qué causa que las especies estén en un área en primer lugar», dijo la autora principal del estudio, Emily Schultz, quien era investigadora postdoctoral en UArizona cuando se realizó esta investigación y ahora es postdoctoral investigador de la Universidad de Nevada, Reno. «Estábamos mirando el clima y la competencia con otras especies como dos posibles explicaciones. Lo que encontramos es que ambos factores tienen cierta importancia en el lugar donde encontramos especies, pero el clima parece ser más importante».

Cualquiera puede observar los efectos directos del clima en las especies de plantas conduciendo por las montañas de Santa Catalina al norte de Tucson, donde crecen los pinos piñoneros, dijo Evans. A medida que asciende, el paisaje se enfría y el ecosistema cambia de desierto a matorrales y bosques de pinos. A medida que el clima en el suroeste de los EE. UU. Se calienta y se seca, las especies se retiran a áreas con temperaturas más frías más arriba de la montaña. En la parte superior, algunas especies no tienen adónde ir.

Los efectos indirectos más complejos del clima en la distribución de las especies probablemente causen cambios repentinos en la abundancia y distribución que no son predecibles desde una perspectiva climática únicamente, dijo Evans.

«El cambio climático está teniendo efectos en cascada sobre los ecosistemas. El estrés climático hace que los individuos sean fisiológicamente débiles y más susceptibles a las enfermedades», dijo Evans. «Comprender la distribución de especies es mucho más complicado de lo que los modelos climáticos pueden captar por sí solos porque no capturan ese nivel de complejidad. Las predicciones de los modelos climáticos solo representan el punto final que esperaría si no sucediera nada complicado, pero ese no es el mundo real.»

Los investigadores optaron por observar los pinos piñoneros porque la especie ha experimentado cambios de población dramáticos en las últimas décadas, debido a la sequía y los subsiguientes brotes de insectos.

«A principios de la década de 2000, hubo una fuerte sequía regional», dijo Schultz. «Esas condiciones infelices estresaron los árboles y los hicieron vulnerables al ataque de su enemigo natural, el escarabajo de la corteza».

El clima también afecta indirectamente a los piñones de otras formas. Las condiciones de humedad por sí solas pueden tener un impacto directo y positivo en las tuberías, pero tales condiciones también pueden tener efectos negativos indirectos. Más lluvia significa más vegetación, que puede ser combustible para incendios forestales.

«Los pinos piñoneros no son en absoluto resistentes a los incendios», dijo Schultz. «Queremos incluir el fuego en nuestros modelos a continuación».

Evans dijo que tenía su «¡ajá!» momento en el que estaba hablando durante el almuerzo con un amigo en el campus.

«Me habló de un artículo suyo sobre la extinción del sapo dorado de Monte Verde», recordó. «¿Fue el clima o fue el hongo quítrido invasivo lo que provocó que las ranas en todo el mundo sufrieran una muerte masiva? La conclusión, para el sapo dorado de Monte Verde, fue que fue una interacción entre los dos. El año de sequía extrema que tuvieron luego redujo el tamaño y el número de charcos en los que se encontraron las ranas. Debido a que estaban apiñados en charcos más pequeños, transmitían el hongo más rápidamente «.

Evans dijo que el escenario le hizo darse cuenta de cómo el clima y otros factores podrían interactuar para causar un declive repentino y una extinción.

Están apareciendo patrones similares de estrés impulsado por el clima, enfermedades y eventos de mortalidad masiva en especies de todo el mundo. Por ejemplo, una enfermedad conocida como síndrome de desgaste de las estrellas de mar afectó a las poblaciones de estrellas de mar en 2013 y 2014, las plantas de helecho espada murieron en masa en 2013 y los saiga, una especie de antílope, fueron diezmados en 2015. Evans y sus colaboradores dicen lo mismo. Los patrones continuarán mientras las especies luchan por hacer frente a un mundo que cambia rápidamente.

Afirman que un aumento de los fenómenos meteorológicos poco característicos, a los que se refieren como el «fenómeno global» del sistema climático de la Tierra, irá acompañado de un «fenómeno» de la ecología de la Tierra.