image: A bromeliad high up in a tree at the Santa Virgínia Center in the Serra do Mar State Park. Water accumulates in its tanks, concentrating nutrients that fertilize the soil below during rainfall events
Credit: Rafael S. Oliveira/IB-UNICAMP
Quien observa un jacarandá-blanco, o caroba (Jacaranda puberula), floreciendo en el bosque de restinga puede suponer que este frondoso árbol no podría vivir en un suelo tan arenoso. Y tiene razón. Esta fisonomía de la Mata Atlántica, muy próxima al mar, se caracteriza por la predominancia de especies que prosperan con poquísimos nutrientes en un suelo ácido.
En un estudio publicado en la revista Plant and Soil y apoyado por la FAPESP, investigadores de la Universidad Estatal de Campinas (Unicamp), en el estado de São Paulo, Brasil, constataron que esta aparente contradicción se ve favorecida por la presencia de un grupo específico de plantas que vive en la copa de los árboles: las bromelias, más específicamente las bromelias-tanque epífitas, conocidas por acumular agua entre sus hojas y por crecer sobre otras plantas.
Además de agua, estas bromelias acumulan detritos, como restos de plantas y animales. Cuando los tanques se desbordan, los nutrientes de estos detritos disueltos en el agua fertilizan el suelo situado debajo de las ramas donde viven. El área fertilizada facilita el crecimiento de plantas con alta demanda nutricional, en comparación con otras especies del área de estudio, como la caroba.
La relación entre estas epífitas y las plantas que viven en el suelo, hasta entonces desconocida, fue descrita como un nuevo tipo de interacción vegetal, denominada interacción remota entre plantas, ya que ocurre entre organismos físicamente distantes.
En los experimentos realizados, los investigadores constataron que las hojas de plántulas de caroba irrigadas con agua de bromelias contenían un 35% más de potasio, un 36 % más de fósforo, un 3 % más de hierro y un 24 % menos de manganeso, que puede ser tóxico para algunas especies. Las plantas produjeron, además, casi el doble de hojas que aquellas irrigadas únicamente con agua de lluvia.
“Las bromelias pueden acumular hasta 50.000 litros de agua por hectárea en los bosques tropicales. Ahora constatamos que el desbordamiento de los tanques de estas plantas, al crear manchas de suelo más ricas en nutrientes, puede facilitar el crecimiento de plantas con alta demanda nutricional, como la caroba”, explica Tháles Pereira, primer autor del trabajo, realizado durante su doctorado en el Instituto de Biología (IB) de la Unicamp con beca de la FAPESP.
El trabajo integra tres proyectos apoyados por la FAPESP: “Influencia de los subsidios de origen acuático en la resiliencia de las redes tróficas receptoras en bosques ribereños”, a su vez vinculado al Proyecto Temático “Ecosistemas acuáticos continentales bajo el cambio climático: impactos en múltiples niveles de organización”. Otro apoyo se da en el ámbito del Programa FAPESP de Investigaciones en Caracterización, Conservación, Restauración y Uso Sostenible de la Biodiversidad (BIOTA-FAPESP). Todos están coordinados por Gustavo Quevedo Romero, profesor del IB-Unicamp, quien también fue director de tesis de Pereira.
“Las bromelias-tanque epífitas, aunque ocurren en la copa de los árboles, desempeñan un papel ecológico importante también para las comunidades del suelo, una función hasta hace poco insospechada. Albergan ecosistemas completos, toleran diversos estreses y presentan una gran plasticidad fenotípica, lo que les confiere un alto potencial facilitador. Este estudio revela un nuevo papel ecológico de estas plantas y refuerza la necesidad de su conservación, ya que su reducción puede desencadenar pérdidas en cascada de especies y funciones ecológicas”, afirma Romero.
Adaptación
En un estudio anterior, los investigadores mostraron cómo el agua de las bromelias altera la diversidad de plantas en el suelo situado debajo de ellas. “Comprobamos que algunas especies del bosque de restinga están tan adaptadas a la escasez de nutrientes que, al recibir el pulso de nutrientes del agua de las bromelias, acaban viendo reducido su crecimiento, posiblemente por intoxicación causada por el exceso de nutrientes”, explica Pereira.
Sin embargo, señala, las manchas irrigadas por las bromelias forman una pequeña fracción del área. La caroba, por ejemplo, representa alrededor del 5 % de las plantas del bosque de restinga analizado por los investigadores en el Núcleo Picinguaba, en Ubatuba (estado de São Paulo), parte del Parque Estadual da Serra do Mar.
“Aunque reduce la presencia de algunas especies en estas manchas, el agua rica en nutrientes de las bromelias contribuye a la diversidad funcional del sistema en su conjunto, favoreciendo a especies con alta demanda nutricional que no podrían crecer en otros puntos del mismo bosque”, afirma.
En ambos estudios, los investigadores analizaron agua de bromelias que viven en ramas dispuestas horizontalmente, con el agua goteando directamente sobre el suelo sin pasar por otras partes del árbol.
Experimento
En el estudio actual, el grupo buscó eliminar otros factores que podrían estar afectando el crecimiento de las plantas en el suelo, aislando el papel fertilizante del agua de las bromelias en el sistema. Para ello, recolectaron en el área de estudio agua de bromelias y agua directamente de la lluvia, que fueron congeladas y trasladadas para irrigar, en un invernadero en Campinas, plántulas jóvenes de caroba adquiridas en la región del área de estudio.
En diez de las 30 bromelias de las que se recolectó agua, también se depositaron hojas de pitanga (Eugenia uniflora) enriquecidas con un tipo de nitrógeno poco común en la naturaleza, que puede rastrearse mediante análisis químicos. Con ello, los investigadores demostraron que los nutrientes fueron efectivamente transferidos desde los detritos de los tanques de las bromelias a las hojas de las plantas irrigadas con el agua de estas epífitas.
En comparación con el agua recolectada directamente de la lluvia, la acumulada en las bromelias contenía el doble de nitrógeno, cuatro veces más calcio, diez veces más magnesio, seis veces más azufre y al menos 11 veces más fósforo, entre otros nutrientes.
El investigador trabaja ahora en el papel de las bromelias en la diversidad y el funcionamiento de las comunidades microbianas del suelo. Para este trabajo, contó con una beca de estancia en la Pennsylvania State University, en Estados Unidos.
Journal
Plant and Soil
Article Title
Epiphytic tank bromeliads enhance nutrition and growth of terrestrial seedlings: Experimental evidence of a novel mechanism of facilitation
Article Publication Date
6-Oct-2025