A pesar de ser una fuente de energía renovable, el uso de biocombustibles es controvertido, ya que cultivar pocos cultivos altamente productivos como combustible puede provocar una pérdida de biodiversidad en los sistemas de cultivo donde se produce biomasa.
por Frontiers
Un sistema de cultivo se refiere a los cultivos, su secuencia y las prácticas de manejo en un campo determinado.
Ahora, investigadores estadounidenses han comparado comunidades de hormigas en diferentes tipos de sistemas de cultivo bioenergético para comprender mejor cómo estos sistemas dan forma a las comunidades bióticas y sus funciones. Los resultados se publican en Frontiers in Conservation Science .
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«Encontramos diferentes comunidades de hormigas cuando comparamos cultivos anuales , sistemas perennes y diversos policultivos perennes con muchas especies de plantas», dijo el primer autor, el Dr. Nathan Haan, quien recopiló datos para este estudio en la Estación Biológica Kellogg de la Universidad Estatal de Michigan y actualmente investiga la Ecología de insectos como profesor asistente en la Universidad de Kentucky.
«Los sistemas de cultivo de bioenergía perenne, particularmente aquellos que incorporan más diversidad de plantas , dan lugar a una comunidad de hormigas diferente y más diversa que los sistemas más simples».
Hormigas y cultivos
Las hormigas son actores abundantes e influyentes en los pastizales y los agroecosistemas. Pueden ser importantes depredadores, dispersores de semillas e ingenieros del suelo. «Si gran parte de nuestros paisajes se dedican a cultivar cultivos como combustible, las hormigas son las principales candidatas para investigar cómo las comunidades de insectos podrían diferir de un cultivo a otro», explicó Haan.
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Los investigadores examinaron 10 sistemas de cultivo de bioenergía en un conjunto experimental en Michigan. Los sistemas incluían cultivos anuales (maíz y dos tipos de maíz de retama), sistemas perennes simples (plurianuales) (dos pastos varilla, miscanthus y una mezcla de pastos nativos) y diversos sistemas perennes (pradera reconstruida, vegetación voluntaria sucesional y un corto -sistema de rebrote de rotación con álamos).
Los investigadores capturaron casi 10.000 hormigas individuales pertenecientes a 22 especies. En ecosistemas complejos, las hormigas desempeñaban funciones más funcionales (por ejemplo, depredadoras o dispersoras de semillas) que en sistemas simples. La riqueza de especies fue mayor en sistemas diversos y menor en sistemas simples. La composición de la comunidad también difería: se encontraron algunas especies de hormigas comunes en todos los sistemas de cultivo; Sin embargo, las especies más raras solo aparecieron en sistemas perennes con diversas plantas.
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Optimización de cultivos para combustible
Los cultivos probados tienen diferentes ventajas y desventajas para la producción de biocombustibles , señalaron los investigadores. Algunos de ellos son más productivos, pero tienen poco valor de conservación; otros, aunque menos productivos, tienen beneficios de conservación. Por ejemplo, las plantas perennes pueden ayudar a almacenar carbono bajo tierra en sus raíces. Las praderas de especies mixtas también pueden ser muy productivas y tienen mucha más biodiversidad; sin embargo, hay más incógnitas sobre cómo utilizar su biomasa para generar productos finales.
«Es una cuestión de comprender las compensaciones y descubrir cómo optimizarlas», señaló Haan. Actualmente, el 40% del maíz producido en EE.UU. se utiliza para producir etanol, que a menudo se utiliza como combustible. Sin embargo, cultivar tanto maíz en monocultivos es una solución inherentemente insostenible para impulsar el futuro.
«Existe una variedad de otros sistemas de cultivo que podrían adoptarse y convertirse en pilares. Necesitamos entender cuáles de ellos son amigables con la biodiversidad y cuáles no», dijo Haan.
Bases para la producción de biocombustibles
Los investigadores esperan que su estudio sirva de base para tomar decisiones sobre qué cultivos se pueden utilizar para la producción sostenible de biocombustibles, dónde se cultivan y cómo se gestionan.
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«La bioenergía parece pasar de moda en las noticias y en el discurso público , pero las proyecciones indican que necesitaremos implementar cultivos bioenergéticos a gran escala en las próximas décadas para combatir con éxito el cambio climático», dijo Haan.
Aunque la presente investigación se llevó a cabo en un único conjunto experimental, se espera que los patrones generales sean similares en otros lugares, dijo Haan. Sin embargo, es necesario recopilar información más específica en otros contextos.
Más información: Los sistemas de cultivo de bioenergía dan forma a la composición y las funciones funcionales de las comunidades de hormigas, Frontiers in Conservation Science (2024). DOI: 10.3389/fcosc.2023.1283225
