Efectos del cambio climático en las plagas de las plantas

Efectos sobre las especies plaga

Los efectos del cambio climático sobre las especies plaga son complejos e incluyen efectos directos e indirectos así como sus posibles interacciones. En un lugar determinado, un cambio en el calentamiento y otras condiciones climáticas y atmosféricas puede tener efectos directos o indirectos sobre las plagas de insectos, los patógenos y las malas hierbas. Los posibles efectos directos e indirectos sobre las plagas incluyen: cambios en su distribución geográfica, como la expansión o el retroceso del área de distribución, o el aumento del riesgo de introducción de plagas; cambios en la fenología estacional, como el momento de la actividad primaveral o la sincronización de los eventos del ciclo vital de las plagas con sus plantas hospedadoras y enemigos naturales; y cambios en aspectos de la dinámica de la población, como la hibernación y la supervivencia, las tasas de crecimiento de la población o el número de generaciones de las especies policíclicas (Juroszek y von Tiedemann, 2013a; Richerzhagen et al., 2011).

En general, todas las fases importantes del ciclo vital de las plagas de insectos, los patógenos y las malas hierbas (“supervivencia”, “reproducción” y “dispersión”) están influidas más o menos directamente por la temperatura, la humedad, la calidad o cantidad de luz, el viento o cualquier combinación de estos factores. Los procesos fisiológicos de la mayoría de las especies de plagas son especialmente sensibles a la temperatura (Juroszek et al., 2020). Por ejemplo, los virus de las plantas y sus insectos vectores pueden verse especialmente favorecidos por las altas temperaturas hasta que se alcanza su umbral superior de temperatura (Trebicki, 2020). En un experimento de campo de tres años con maíz bajo condiciones climáticas tropicales, Reynaud et al. (2009) mostraron que la incidencia de la enfermedad de las estrías del maíz (causada por el virus de las estrías del maíz) y la abundancia de su vector, la chicharrita Cicadulina mbila, estaban estrechamente asociadas a la temperatura, aumentando ambas rápidamente por encima de los 24 °C, pero que las temperaturas de 30 °C y superiores podrían ser perjudiciales para la chicharrita y la transmisión del virus relacionado (Juroszek y von Tiedemann, 2013c). Por tanto, cabe esperar que el calentamiento global favorezca a muchos insectos vectores y a los virus que transmiten, al menos dentro de un determinado rango de temperaturas.

Los efectos indirectos se producen a través de las plantas hospedadoras o de las adaptaciones a la gestión de los cultivos provocadas por el cambio climático (Juroszek et al., 2020). Las temperaturas medias del aire más cálidas, especialmente a principios de la primavera en condiciones climáticas templadas, pueden dar lugar a que las fases del ciclo de vida en la planta huésped se produzcan antes en la temporada (Racca et al., 2015). Esto puede afectar a los patógenos que infectan al hospedador durante una determinada fase del ciclo vital, por ejemplo, los patógenos del trigo, como las especies de Fusarium, que infectan al trigo durante la floración (Madgwick et al., 2011; Miedaner y Juroszek, 2021a). Las adaptaciones de la gestión de los cultivos impulsadas por el cambio climático incluyen la introducción del riego, el cese del laboreo profundo del suelo, el cambio de las fechas de siembra y el cultivo de más de una cosecha al año. La irrigación del maíz en el sureste de África, por ejemplo, ha permitido cultivar el maíz durante todo el año, pero también ha provocado un aumento de las poblaciones de insectos vectores, lo que ha culminado en un aumento de la presión del virus de las estrías del maíz en los cultivos de regadío y, posteriormente, también en los de secano (Shaw y Osborne, 2011).

Las interacciones entre los factores que afectan a las plagas pueden ser complejas. Por ejemplo, los experimentos realizados en condiciones reales de campo en las instalaciones de FACE han demostrado la complejidad de las interacciones entre el crecimiento de las malas hierbas y la temperatura, el agua y el CO2 bajo condiciones ambientales modificadas (Williams et al., 2007), mientras que otros experimentos han demostrado que el estrés hídrico puede alterar las relaciones competitivas entre las malas hierbas y las plantas de cultivo en cuanto a su respuesta a la concentración elevada de CO2 (Valerio et al., 2011). En condiciones de buen riego, el crecimiento del cultivo de tomate C3 (Lycopersicon esculentum) se beneficia más del CO2 elevado en relación con la maleza C4 Amaranthus retroflexus, mientras que bajo estrés hídrico A. retroflexus se beneficia más del CO2 elevado en comparación con el tomate. Experimentos como estos (Valerio et al., 2011; Williams et al., 2007), realizados en condiciones controladas y de campo, sugieren que las respuestas de las plantas al CO2 elevado no son predecibles en base únicamente al tipo de vía fotosintética (C3 vs C4), ya que existen complicadas interacciones con factores como la disponibilidad de agua y la temperatura, entre otros. Estas conclusiones concuerdan con un metaanálisis recientemente publicado (Vilà et al., 2021), realizado especialmente para entender los impactos combinados de las malas hierbas y el cambio climático en los cultivos.