Hotspots of biogeochemical activity linked to aridity and plant traits across global drylands

• Autores: Eldridge, David J.; Ding, Jingyi; Dorrough, Josh; Delgado-Baquerizo, Manuel; Sala, Osvaldo; Gross, Nicolas; Le Bagousse-Pinguet, Yoann; Mallen-Cooper, Max; Saiz, Hugo; Asensio, Sergio; Ochoa, Victoria; Gozalo, Beatriz; Guirado, Emilio; García-Gómez, Miguel; Valencia, Enrique; Martínez-Valderrama, Jaime; Plaza, César; Abedi, Mehdi; Ahmadian, Negar; Ahumada, Rodrigo J.; Alcántara, Julio M.; Amghar, Fateh; Azevedo, Luísa; Ben Salem, Farah; Berdugo, Miguel; Blaum, Niels; Boldgiv, Bazartseren; Bowker, Matthew; Bran, Donaldo; Bu, Chongfeng; Canessa, Rafaella; Castillo-Monroy, Andrea P.; Castro, Ignacio; Castro-Quezada, Patricio; Cesarz, Simone; Chibani, Roukaya; Conceição, Abel Augusto; Darrouzet-Nardi, Anthony; Davila, Yvonne C.; Deák, Balázs; Díaz-Martínez, Paloma; Donoso, David A.; Dougill, Andrew David; Durán, Jorge; Eisenhauer, Nico; Ejtehadi, Hamid; Espinosa, Carlos Ivan; Fajardo, Alex; Farzam, Mohammad; Foronda, Ana; Franzese, Jorgelina; Fraser, Lauchlan H.; Gaitán, Juan; Geissler, Katja; Gonzalez, Sofía Laura; Gusman-Montalvan, Elizabeth; Hernández, Rosa Mary; Hölzel, Norbert; Hughes, Frederic Mendes; Jadan, Oswaldo; Jentsch, Anke; Ju, Mengchen; Kaseke, Kudzai F.; Köbel, Melanie; Lehmann, Anika; Liancourt, Pierre; Linstädter, Anja; Louw, Michelle A.; Ma, Quanhui; Mabaso, Mancha; Maggs-Kölling, Gillian; Makhalanyane, Thulani P.; Malam Issa, Oumarou; Marais, Eugene; McClaran, Mitchel; Mendoza, Betty; Mokoka, Vincent; Mora, Juan P.; Moreno, Gerardo; Munson, Seth; Nunes, Alice; Oliva, Gabriel; Oñatibia, Gastón R.; Osborne, Brooke; Peter, Guadalupe; Pierre, Margerie; Pueyo, Yolanda; Quiroga, R. Emiliano; Reed, Sasha; Rey, Ana; Rey, Pedro; Reyes Gómez, Víctor Manuel; Rolo, Víctor; Rillig, Matthias C.; le Roux, Peter C.; Ruppert, Jan Christian; Salah, Ayman; Sebei, Phokgedi Julius; Sharkhuu, Anarmaa; Stavi, Ilan; Stephens, Colton; Teixido, Alberto L.; Thomas, Andrew David; Tielbörger, Katja; Torres Robles, Silvia; Travers, Samantha; Valkó, Orsolya; van den Brink, Liesbeth; Velbert, Frederike; von Heßberg, Andreas; Wamiti, Wanyoike; Wang, Deli; Wang, Lixin; Wardle, Glenda M.; Yahdjian, Laura; Zaady, Eli; Zhang, Yuanming; Maestre, Fernando T.
• Año de publicación: 2024
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Ecología; Perennial plants; drylands; grazing; Ecología
• Institución: Universidad Nacional de Río Negro

Fil: Centre for Ecosystem Science, School of Biological, Earth and Environmental Sciences, University of New South Wales, Sydney, New South Wales, Australia.
Fil: State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology, Faculty of Geographical Science, Beijing Normal University, Beijing, China.
Fil: Fenner School of Environment & Society, Australian National University, Canberra, Australian Capital Territory, Australia; Department of Planning and Environment, Merimbula, New South Wales, Australia.
Fil: Laboratorio de Biodiversidad y Funcionamiento Ecosistémico, Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS), CSIC, Seville, Spain.
Fil: Schools of Life Sciences, School of Sustainability, and Global Drylands Center, Arizona State University, Tempe, AZ, USA.
Fil: Université Clermont Auvergne, INRAE, VetAgro Sup, Unité Mixte de Recherche Ecosystème Prairial, Clermont-Ferrand, France.
Fil: Aix Marseille Univ, CNRS, Avignon Université, IRD, IMBE, Aix-en-Provence, France.
Fil: Department of Forest Ecology and Management, Swedish University of Agricultural Sciences (SLU), Umeå, Sweden.
Fil: Departamento de Ciencias Agrarias y Medio Natural, Escuela Politécnica Superior, Instituto Universitario de Investigación en Ciencias Ambientales de Aragón (IUCA), Universidad de Zaragoza, Huesca, Spain.
Fil: Instituto Multidisciplinar para el Estudio del Medio ‘Ramón Margalef’, Universidad de Alicante, Alicante, Spain.
Fil: Instituto de Ciencias Agrarias, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid, Spain.
Fil: Instituto Multidisciplinar para el Estudio del Medio ‘Ramón Margalef’, Universidad de Alicante, Alicante, Spain.
Fil: Instituto Multidisciplinar para el Estudio del Medio ‘Ramón Margalef’, Universidad de Alicante, Alicante, Spain.
Fil: Departamento de Ingeniería y Morfología del Terreno, Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, Universidad Politécnica de Madrid, Madrid, Spain.
Fil: Departmento de Biodiversidad, Ecología y Evolución, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain.
Fil: Instituto Multidisciplinar para el Estudio del Medio ‘Ramón Margalef’, Universidad de Alicante, Alicante, Spain.; Estación Experimental de Zonas Áridas (EEZA), CSIC, Campus UAL, Almería, Spain.
Fil: Instituto de Ciencias Agrarias, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid, Spain.
Fil: Department of Range Management, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Noor, Iran.
Fil: Department of Range Management, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Noor, Iran.
Fil: Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental Agropecuaria Catamarca, Valle Viejo, Argentina.
Fil: Instituto Interuniversitario de Investigación del Sistema Tierra de Andalucía, Universidad de Jaén, Jaén, Spain.
Fil: Laboratoire Biodiversité, Biotechnologie, Environnement et Développement Durable (Biodev), Université M’hamed Bougara de Boumerdès, Boumerdès, Algeria.
Fil: Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil.
Fil: Laboratory of Eremology and Combating Desertification (LR16IRA01), IRA, Institut des Régions Arides Medenine, Medenine, Tunisia.
Fil: Departmento de Biodiversidad, Ecología y Evolución, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain; Department of Environmental Systems Science, ETH Zurich, Zurich, Switzerland.
Fil: Plant Ecology and Nature Conservation, University of Potsdam, Potsdam, Germany.
Fil: Laboratory of Ecological and Evolutionary Synthesis, Department of Biology, School of Arts and Sciences, National University of Mongolia, Ulaanbaatar, Mongolia.
Fil: School of Forestry, Northern Arizona University, Flagstaff, AZ, USA; Center for Ecosystem Science and Society, Northern Arizona University, Flagstaff, AZ, USA.
Fil: Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Estación Experimental Agropecuaria Bariloche, Bariloche, Argentina.
Fil: Institute of Soil and Water Conservation, Northwest A & F University, Yangling, China; Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling, China.
Fil: State Museum of Natural History Stuttgart, Stuttgart, Germany; Martin Luther University of Halle-Wittenberg, Halle (Saale), Germany; German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, Leipzig, Germany.
Fil: Grupo de Investigación en Ecología Evolutiva en los Trópicos-EETROP- Universidad de las Américas, Quito, Ecuador.
Fil: Instituto de Estudios Científicos y Tecnológicos (IDECYT), Universidad Simón Rodríguez, Caracas, Venezuela.
Fil: Grupo de Ecología Forestal y Agroecosistemas, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Carrera de Agronomía, Universidad de Cuenca, Cuenca, Ecuador.
Fil: German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, Leipzig, Germany; Institute of Biology, Leipzig University, Leipzig, Germany
Fil: Laboratory of Eremology and Combating Desertification (LR16IRA01), IRA, Institut des Régions Arides Medenine, Medenine, Tunisia.
Fil: Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Estadual de Feira de Santana, Biológicas, Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, Brazil.
Fil: Department of Biological Sciences, University of Texas at El Paso, El Paso, TX, USA.
Fil: Faculty of Science, University of Technology Sydney, Sydney, New South Wales, Australia.
Fil: HUN-REN ‘Lendület’ Seed Ecology Research Group, Institute of Ecology and Botany, Centre for Ecological Research, Vácrátót, Hungary.
Fil: Instituto de Ciencias Agrarias, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid, Spain.
Fil: Grupo de Investigación en Ecología Evolutiva en los Trópicos-EETROP- Universidad de las Américas, Quito, Ecuador.
Fil: University of York, York, UK.
Fil: Misión Biológica de Galicia, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Pontevedra, Spain.
Fil: German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, Leipzig, Germany; Institute of Biology, Leipzig University, Leipzig, Germany
Fil: Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
Fil: Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad Técnica Particular de Loja, Loja, Ecuador.
Fil: Instituto de Investigación Interdisciplinaria (I3), Vicerrectoría Académica, Universidad de Talca, Talca, Chile
Fil: Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
Fil: Veterinary Faculty, University of Zaragoza, Zaragoza, Spain.
Fil: Investigaciones de Ecología en Ambientes Antropizados, Laboratorio Ecotono, INIBIOMA (Universidad Nacional del Comahue, CONICET), Bariloche, Argentina.
Fil: Department of Natural Resource Science, Thompson Rivers University, Kamloops, British Columbia, Canada.
Fil: Universidad Nacional de Luján-CONICET, Luján, Argentina.
Fil: Plant Ecology and Nature Conservation, University of Potsdam, Potsdam, Germany.
Fil: Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente (CONICET), Universidad Nacional del Comahue, Neuquén, Argentina.
Fil: Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad Técnica Particular de Loja, Loja, Ecuador.
Fil: Instituto de Estudios Científicos y Tecnológicos (IDECYT), Universidad Simón Rodríguez, Caracas, Venezuela.
Fil: Institute of Landscape Ecology, University of Münster, Münster, Germany.
Fil: Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Estadual de Feira de Santana, Biológicas, Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, Brazil.
Fil: Grupo de Ecología Forestal y Agroecosistemas, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Carrera de Agronomía, Universidad de Cuenca, Cuenca, Ecuador.
Fil: Disturbance Ecology and Vegetation Dynamics, Bayreuth Center of Ecology and Environmental Research (BayCEER), University of Bayreuth, Bayreuth, Germany.
Fil: Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling, China.
Fil: Earth Research Institute, University of California, Santa Barbara, CA, USA.
Fil: Centre for Ecology, Evolution and Environmental Changes & CHANGE - Global Change and Sustainability Institute, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Lisbon, Portugal.
Fil: Berlin-Brandenburg Institute of Advanced Biodiversity Research (BBIB), Berlin, Germany.
Fil: State Museum of Natural History Stuttgart, Stuttgart, Germany.
Fil: Biodiversity Research/Systematic Botany, University of Potsdam, Potsdam, Germany
Fil: Department of Plant and Soil Sciences, University of Pretoria, Pretoria, South Africa
Fil: Key Laboratory of Vegetation Ecology of the Ministry of Education, Jilin Songnen Grassland Ecosystem National Observation and Research Station, Institute of Grassland Science, Northeast Normal University, Changchun, China.
Fil: Department of Microbiology, Faculty of Science, Stellenbosch University, Stellenbosch, South Africa.
Fil: Gobabeb – Namib Research Institute, Walvis Bay, Namibia.
Fil: Department of Microbiology, Faculty of Science, Stellenbosch University, Stellenbosch, South Africa
Fil: Institute of Ecology and Environmental Sciences of Paris, SU/IRD/CNRS/INRAE/UPEC, Bondy, France.
Fil: Gobabeb – Namib Research Institute, Walvis Bay, Namibia.
Fil: School of Natural Resources and the Environment, University of Arizona, Tucson, AZ, USA.
Fil: Departamento de Biología y Geología, Física y Química Inorgánica, Universidad Rey Juan Carlos, Móstoles, Spain.
Fil: Risk and Vulnerability Science Centre, University of Limpopo, Mankweng, South Africa.
Fil: Instituto de Investigación Interdisciplinaria (I3), Vicerrectoría Académica, Universidad de Talca, Talca, Chile.
Fil: INDEHESA, Forestry School, Universidad de Extremadura, Plasencia, Spain.
Fil: US Geological Survey, Southwest Biological Science Center, Flagstaff, AZ, USA.
Fil: Centre for Ecology, Evolution and Environmental Changes & CHANGE - Global Change and Sustainability Institute, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Lisbon, Portugal.
Fil: Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Estación Experimental Agropecuaria Bariloche, Bariloche, Argentina.
Fil: Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA-CONICET), Cátedra de Ecología, Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina.
Fil: Department of Environment and Society, Utah State University, Moab, UT, USA.
Fil: Universidad Nacional de Río Negro, Sede Atlántica, Centro de Estudios Ambientales desde la NorPatagonia (CEANPa), CONICET, Viedma, Argentina.
Fil: Normandie Universite, Unirouen, Inrae, Ecodiv, Rouen, France.
Fil: Instituto Pirenaico de Ecología (IPE, CSIC), Zaragoza, Spain.
Fil: Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental Agropecuaria Catamarca, Valle Viejo, Argentina.
Fil: US Geological Survey, Southwest Biological Science Center, Moab, UT, USA.
Fil: Museo Nacional de Ciencias Naturales, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid, Spain.
Fil: Instituto Interuniversitario de Investigación del Sistema Tierra de Andalucía, Universidad de Jaén, Jaén, Spain.
Fil: Instituto de Ecología, A.C, Chihuahua, Mexico.
Fil: INDEHESA, Forestry School, Universidad de Extremadura, Plasencia, Spain.
Fil: Institute of Biology, Freie Universität Berlin, Berlin, Germany.
Fil: Department of Plant and Soil Sciences, University of Pretoria, Pretoria, South Africa.
Fil: State Museum of Natural History Stuttgart, Stuttgart, Germany.
Fil: Al Quds University, Abu Dis, Palestine.
Fil: Mara Research Station, Limpopo Department of Agriculture and Rural Development, Makhado, South Africa.
Fil: Laboratory of Ecological and Evolutionary Synthesis, Department of Biology, School of Arts and Sciences, National University of Mongolia, Ulaanbaatar, Mongolia.
Fil: The Dead Sea and Arava Science Center, Yotvata, Israel; Eilat Campus, Ben-Gurion University of the Negev, Eilat, Israel.
Fil: Department of Natural Resource Science, Thompson Rivers University, Kamloops, British Columbia, Canada.
Fil: Departmento de Biodiversidad, Ecología y Evolución, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain.
Fil: Department of Geography and Earth Science, Aberystwyth University, Aberystwyth, UK.
Fil: State Museum of Natural History Stuttgart, Stuttgart, Germany.
Fil: Universidad Nacional de Río Negro, Sede Atlántica, Centro de Estudios Ambientales desde la NorPatagonia (CEANPa), Viedma, Argentina.
Fil: Centre for Ecosystem Science, School of Biological, Earth and Environmental Sciences, University of New South Wales, Sydney, New South Wales, Australia.
Fil: State Museum of Natural History Stuttgart, Stuttgart, Germany.
Fil: Institute of Landscape Ecology, University of Münster, Münster, Germany.
Fil: Disturbance Ecology and Vegetation Dynamics, Bayreuth Center of Ecology and Environmental Research (BayCEER), University of Bayreuth, Bayreuth, Germany.
Fil: Zoology Department, National Museums of Kenya, Nairobi, Kenya.
Fil: Key Laboratory of Vegetation Ecology of the Ministry of Education, Jilin Songnen Grassland Ecosystem National Observation and Research Station, Institute of Grassland Science, Northeast Normal University, Changchun, China.
Fil: Department of Earth and Environmental Sciences, Indiana University Indianapolis (IUI), Indianapolis, IN, USA.
Fil: Desert Ecology Research Group, School of Life and Environmental Sciences, The University of Sydney, Sydney, New South Wales, Australia.
Fil: Cátedra de Ecología, Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA-CONICET), Buenos Aires, Argentina.
Fil: Department of Natural Resources, Agricultural Research Organization, Institute of Plant Sciences, Gilat Research Center, Tel Aviv, Israel; Kaye College of Education, Be’er Sheva, Israel.
Fil: State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology, Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi, China.
Fil: Environmental Sciences and Engineering, Biological and Environmental Science and Engineering Division, King Abdullah University of Science and Technology, Thuwal, Kingdom of Saudi Arabia.
Perennial plants create productive and biodiverse hotspots, known as fertile islands, beneath their canopies. These hotspots largely determine the structure and functioning of drylands worldwide. Despite their ubiquity, the factors controlling fertile islands under conditions of contrasting grazing by livestock, the most prevalent land use in drylands, remain virtually unknown. Here we evaluated the relative importance of grazing pressure and herbivore type, climate and plant functional traits on 24 soil physical and chemical attributes that represent proxies of key ecosystem services related to decomposition, soil fertility, and soil and water conservation. To do this, we conducted a standardized global survey of 288 plots at 88 sites in 25 countries worldwide. We show that aridity and plant traits are the major factors associated with the magnitude of plant effects on fertile islands in grazed drylands worldwide. Grazing pressure had little influence on the capacity of plants to support fertile islands. Taller and wider shrubs and grasses supported stronger island effects. Stable and functional soils tended to be linked to species-rich sites with taller plants. Together, our findings dispel the notion that grazing pressure or herbivore type are linked to the formation or intensification of fertile islands in drylands. Rather, our study suggests that changes in aridity, and processes that alter island identity and therefore plant traits, will have marked effects on how perennial plants support and maintain the functioning of drylands in a more arid and grazed world.
Las plantas perennes crean puntos calientes productivos y de biodiversidad, conocidos como islas fértiles, debajo de sus copas. Estos puntos calientes determinan en gran medida la estructura y el funcionamiento de las tierras secas en todo el mundo. A pesar de su ubicuidad, los factores que controlan las islas fértiles en condiciones de pastoreo contrastante por parte del ganado, el uso de la tierra más frecuente en las tierras secas, siguen siendo prácticamente desconocidos. Aquí evaluamos la importancia relativa de la presión de pastoreo y el tipo de herbívoro, el clima y los rasgos funcionales de las plantas en 24 atributos físicos y químicos del suelo que representan indicadores de servicios ecosistémicos clave relacionados con la descomposición, la fertilidad del suelo y la conservación del suelo y el agua. Para ello, realizamos un estudio global estandarizado de 288 parcelas en 88 sitios en 25 países de todo el mundo. Mostramos que la aridez y los rasgos de las plantas son los principales factores asociados con la magnitud de los efectos de las plantas en las islas fértiles en las tierras secas de pastoreo en todo el mundo. La presión de pastoreo tuvo poca influencia en la capacidad de las plantas para sostener las islas fértiles. Los arbustos y pastos más altos y anchos soportaron efectos de isla más fuertes. Los suelos estables y funcionales tendían a estar vinculados a sitios ricos en especies con plantas más altas. En conjunto, nuestros hallazgos disipan la noción de que la presión de pastoreo o el tipo de herbívoro están vinculados a la formación o intensificación de islas fértiles en tierras secas. Más bien, nuestro estudio sugiere que los cambios en la aridez y los procesos que alteran la identidad de las islas y, por lo tanto, los rasgos de las plantas, tendrán efectos marcados en la forma en que las plantas perennes sustentan y mantienen el funcionamiento de las tierras secas en un mundo más árido y pastoreado.