El enriquecimiento de dióxido de carbono altera la estructura de la comunidad vegetal y acelera el crecimiento de arbustos en la estepa de pasto corto

Se ha propuesto una hipótesis de que la incursión de plantas leñosas en las praderas del mundo durante los últimos dos siglos ha sido impulsada en parte por el aumento de la concentración de dióxido de carbono, CO(2), en la atmósfera de la Tierra. A diferencia de las gramíneas forrajeras de temporada cálida que están reemplazando, las plantas leñosas tienen un metabolismo fotosintético y patrones de asignación de carbono que responden al CO(2), y muchas tienen raíces profundas que son más efectivas que las gramíneas para alcanzar reservas hídricas del suelo profundo que pueden ser mejoradas bajo CO(2) elevado. Sin embargo, esta hipótesis comúnmente citada tiene poco apoyo directo de experimentos manipulativos y compite con teorías más tradicionales de la invasión de arbustos que involucran el cambio climático, la gestión y el fuego. Aquí, mostramos que, aunque duplicar el CO(2) en la estepa de pasto corto de Colorado tuvo poco impacto en la diversidad de especies vegetales, resultó en una comunidad vegetal cada vez más disímil durante el experimento de 5 años en comparación con parcelas mantenidas a los niveles actuales de CO(2). El crecimiento a los niveles duplicados de CO(2) resultó en un aumento de aproximadamente 40 veces en la biomasa aérea y un aumento de 20 veces en la cobertura de plantas de Artemisia frigida Willd, un subarbusto común en algunas praderas de América del Norte y Asia. Este aumento en el crecimiento de las plantas inducido por el CO(2), entre los más altos reportados, proporciona evidencia de una pradera nativa que sugiere que el aumento del CO(2) atmosférico puede estar contribuyendo a las expansiones de arbustales de los últimos 200 años. La invasión de arbustos en las praderas es un problema importante que enfrentan los gestores de tierras de pastoreo y ganaderos; este proceso reemplaza las gramíneas, el forraje preferido del ganado doméstico, con especies que son inadecuadas para el pastoreo del ganado doméstico.