Diversidad de plantas, comunidades microbianas del suelo y funciones ecosistémicas

La actividad humana ha acelerado enormemente la tasa a la que las especies han desaparecido de la Tierra, y es probable que la tasa actual de pérdida de especies aumente en un orden de magnitud durante el próximo siglo. Si bien la pérdida de especies de plantas altera directamente la comunidad restante al reducir su diversidad, existe un debate considerable sobre si las reducciones en la diversidad de las plantas afectarán la manera en que funcionan los ecosistemas terrestres. Algunas pruebas experimentales sugieren que una mayor riqueza de especies de plantas o grupos funcionales puede fomentar tasas más altas de productividad primaria neta, pero los mecanismos subyacentes a esta respuesta no se comprenden bien ni se resuelven por completo. Por ejemplo, esta relación positiva se ha atribuido a la complementariedad y facilitación de nicho por parte de algunos, mientras que otros han argumentado que es el resultado de la mayor probabilidad de que ocurra un competidor superior en una comunidad de plantas experimentales ricas en especies (es decir, efecto de muestreo).

Aunque los análisis más recientes indican que la complementariedad de nicho puede mejorar la productividad primaria en comunidades de plantas ricas en especies, es incierto si los cambios en la diversidad de plantas influyen directamente en los niveles tróficos más altos que regulan aún más el flujo de energía y nutrientes en los ecosistemas terrestres.

Las comunidades microbianas heterotróficas que habitan el suelo median procesos clave que controlan el ciclo del carbono (C) y el nitrógeno (N) del ecosistema, y potencialmente representan un vínculo mecanístico entre la diversidad de las plantas y la función del ecosistema. Sin embargo, pocos estudios han investigado experimentalmente la influencia de la diversidad de plantas en los microorganismos del suelo, pero existen razones para esperar que la diversidad de plantas pueda afectar a las comunidades microbianas y los procesos de los ecosistemas que median.

La disponibilidad de recursos que limitan el crecimiento determina la composición de las comunidades bióticas, y la disponibilidad de recursos para las comunidades microbianas del suelo está limitada por los compuestos orgánicos en las hojas y raíces muertas (es decir, detritos) que pueden utilizarse para generar energía celular. Debido a que las especies de plantas difieren en su composición bioquímica, los cambios en la diversidad de plantas podrían alterar la producción, así como el rango, de los compuestos orgánicos en detritos que limitan, y por lo tanto controlan, la composición y función de las comunidades microbianas heterotróficas.

Entonces, los cambios en la diversidad de las plantas modificarán la disponibilidad de recursos para las comunidades microbianas heterótrofas en el suelo y, por lo tanto, modificarán sus recursos, composición y función. También los cambios en la composición y función de la comunidad microbiana, en respuesta a la disponibilidad de recursos alterados, influirán directamente en las tasas de ciclo del suelo C y N. Es evidente que se requieren más experimentos controlados y a campo para poder comprender mejor las relaciones entre la diversidad el funcionamiento de las plantas y su interacción con la biota del suelo.