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Desde el medio oeste hasta la costa este, las cigarras de Brood X han emergido con toda su fuerza, haciendo mucho ruido mientras tratando de encontrar un compañero y luego realmente hacer el acto. Aunque sus días están contados, dejarán miles de millones de huevos y millones de agujeros en el suelo. Estos hoyos, creados cuando las cigarras emergen del suelo, permanecerán durante la temporada de crecimiento, ventilando los gases de efecto invernadero. Esto tiene una serie de efectos, dice Richard Phillips, ecólogo de la Universidad de Indiana cuyo equipo está explorando la influencia de los túneles en la infiltración de agua, el intercambio de gases y la fertilización.
Por lo general, cuando las especies subterráneas hacen túneles a través del suelo, los agujeros colapsan detrás de ellos. Phillips explica que las cigarras producen sustancias químicas que actúan como pegamento, manteniendo la forma de los túneles durante toda la temporada. Con hasta 400 orificios por metro cuadrado que descienden unos tres metros bajo tierra, el suelo se airea de manera profunda y duradera.
En el suelo, los orificios de emergencia pueden estar muy densamente poblados, lo que los convierte en lugares ideales para medir cambios en el medio ambiente.RICH PHILLIPS
Usando dos tipos de infiltrómetros, instrumentos utilizados para monitorear la velocidad a la que la precipitación penetra el suelo, el equipo de Phillips compara cómo la densidad de los agujeros de emergencia afecta la penetración del agua de lluvia profunda en el suelo. Aunque es bastante intuitivo que los túneles traerán agua debajo de la capa superior del suelo, dice, estas mediciones se tomarán durante los próximos meses para determinar cómo se ve afectado el suelo en el transcurso de la temporada.
Su equipo también está analizando las emisiones de gases de efecto invernadero de los agujeros. Para tomar las medidas, el equipo está utilizando un analizador de gas infrarrojo portátil para medir el dióxido de carbono (CO2) en el sitio y las cámaras de gas recolectan muestras que serán analizadas para CO2 más metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), los tres de los cuales fluctúan dependiendo de la actividad de los microbios del suelo. Además de las emisiones de gases, los investigadores están rastreando los niveles de humedad y la temperatura, que pueden afectar la actividad microbiana.
IZQUIERDA: Adrien Gandolfo, un posdoctorado del laboratorio Jonathan Raffs en la Universidad de Indiana, lleva las cámaras de campo necesarias para monitorear los gases de efecto invernadero de la tierra. DERECHA: Una cigarra se posa en la parte superior de una cámara utilizada para monitorear los cambios en los gases provenientes del suelo en respuesta a la aparición de Brood X este año. IZQUIERDA: RICH PHILLIPS, DERECHA: JONATHAN RAFF
Creemos que el movimiento de agua en el suelo, que generalmente es buena para la actividad microbiana, mejorará la actividad microbiana y, como resultado, se producirá más CO2 y más N2O, dice Phillips. Él predice que los agujeros conducirán a niveles más bajos de metano en estas áreas porque la respiración aeróbica de los microbios atrapa el metano.
En las próximas semanas, si los depredadores no se comen las cigarras, sus cuerpos caerán al suelo en masa a medida que mueren, introduciendo otra perturbación al suelo: los nutrientes. Durante 17 años, las ninfas de las cigarras se han introducido en las raíces de los árboles, bebiendo pequeñas cantidades de agua e incluso cantidades más pequeñas de nutrientes, incluido el nitrógeno del xilema. A medida que los cadáveres de cigarra se descomponen, el nitrógeno se devuelve al suelo, quedando disponible para que el árbol lo recupere antes de que la próxima generación de Brood X comience todo el proceso nuevamente.
Los cadáveres tienen un alto contenido de nitrógeno desde los insectos tienen mucha quitina en sus exoesqueletos, dice Phillips. Esta quitina es probablemente una fuente importante de [nitrógeno] para los microbios y los árboles. Por lo tanto, anticipamos que los cadáveres también aumentarán las emisiones del suelo [dióxido de carbono] y óxido nitroso.