Sustained warming alters Bombus impatiens foraging, colony performance, and pollination of zucchini (Cucurbita pepo)

El cambio climático no se trata solo del aumento de los promedios globales; se trata de la creciente frecuencia e intensidad del calor que los seres vivos deben soportar. Para insectos como los abejorros, que son vitales para polinizar cultivos y plantas silvestres, las altas temperaturas representan un desafío fisiológico directo. Estos abejorros generan su propio calor corporal para volar y regular su temperatura interna, pero cuando el aire se calienta demasiado, luchan por enfriarse. Este estrés puede limitar su capacidad para volar, encontrar alimento y cuidar de sus crías. Al mismo tiempo, las plantas de las que dependen también están cambiando la forma en que producen néctar y flores bajo un calor sostenido. Comprender cómo estas dos caras de la relación —la abeja y la flor— reaccionan al calentamiento a largo plazo es crítico, especialmente para los agricultores que dependen de las abejas para cultivar alimentos. Si el calor se vuelve demasiado intenso, el delicado equilibrio entre la necesidad de la abeja de forrajear y la capacidad de la planta para reproducirse podría romperse, amenazando la seguridad alimentaria.

En un experimento controlado diseñado para imitar estas condiciones futuras, los investigadores colocaron pequeños grupos de abejorros orientales y plantas de calabacín en cámaras de crecimiento para ver cómo les iría bajo diferentes niveles de calor sostenido. Establecieron tres entornos distintos: un grupo de control mantenido a una temperatura base de 29.5 grados Celsius durante el día, un grupo calentado 1.5 grados adicionales, y un grupo calentado 3 grados adicionales. Estas temperaturas se mantuvieron continuamente durante aproximadamente diez semanas, cubriendo todo el ciclo de vida activo de las colonias de abejas. A diferencia de estudios previos que solo observaban ráfagas cortas e intensas de calor, este experimento probó qué sucede cuando el calor no cesa. Los investigadores monitorearon el comportamiento de las abejas, su salud física, cómo se organizaban dentro de sus colmenas y cómo respondían las plantas de calabacín en términos de producción de néctar y rendimiento de frutos.

Los resultados revelaron que las abejas no simplemente empeoraron a medida que la temperatura aumentaba; en cambio, sus reacciones cambiaban dependiendo de cuánto calor hacía. En el nivel de calentamiento moderado de 1.5 grados por encima de la base, las abejas mostraron una clara capacidad de adaptación. Comenzaron a batir sus alas con mucha más frecuencia —unas veinte veces más seguido que en el grupo de control más fresco— para enfriar la colmena. Sin embargo, este esfuerzo tuvo un costo: las abejas dedicaron significativamente menos tiempo al cuidado de sus crías. Estaban compensando activamente el calor, pero lo hacían desviando su energía del cuidado de la prole. Sorprendentemente, el número total de abejas adultas en la colonia no cambió, y el tamaño de los machos permaneció igual, lo que sugiere que la colonia podía mantener su tamaño de población incluso mientras sus trabajadoras estaban bajo estrés.

Cuando la temperatura subió al nivel extremo de 3 grados por encima de la base, la capacidad de las abejas para compensar comenzó a fallar. Aunque continuaron reduciendo el cuidado de las crías, la estructura organizada de la colmena comenzó a desmoronarse. En los grupos más frescos, las abejas se agrupaban naturalmente en áreas específicas, particularmente cerca de la prole y la entrada de la colmena. En el grupo más caluroso, esta organización espacial se vio alterada. Las abejas se dispersaron, pasando menos tiempo en las zonas críticas cerca de la entrada y la prole. Además, la abeja reina en estas condiciones extremas pesaba significativamente menos que las reinas en los grupos más frescos, cayendo de un promedio de aproximadamente 0.63 gramos a solo 0.26 gramos. Esto indica que, si bien la colonia podía sobrevivir al calor moderado, el calor extremo impuso un pesado costo fisiológico a la reina y rompió la coordinación social que mantiene la función de la colmena.

Las plantas en el experimento contaron una historia diferente, aunque igualmente compleja. Las plantas de calabacín en las cámaras más calurosas produjeron casi el doble de néctar en comparación con las del grupo de control. Este aumento en la recompensa floral atrajo a las abejas; las visitas a las flores en el grupo más caluroso fueron aproximadamente un 70 por ciento mayores que en el grupo de control. Uno podría esperar que más néctar y más visitas conduzcan a más frutos, pero el resultado no fue tan simple. A pesar del aumento de actividad, el número de calabacines producidos por cada flor femenina fue en realidad el más bajo en el grupo con calentamiento moderado. En el grupo de calor extremo, el rendimiento no se recuperó para igualar al grupo de control, a pesar de que las abejas visitaban las flores con mucha más frecuencia. Esto sugiere que el calor estaba dañando la capacidad de la planta para establecer el fruto directamente, independientemente de cuántas abejas la visitaran.

El estudio concluye que el calentamiento sostenido crea una desconexión entre la actividad del polinizador y la producción de cultivos. Las abejas trabajaban más duro y visitaban más flores porque las plantas ofrecían más néctar, pero esta mayor actividad no se tradujo en un aumento proporcional en el rendimiento de los alimentos. La capacidad de las abejas para termorregular y mantener su estructura de colonia tiene límites, y una vez que esos límites se exceden, el sistema se vuelve ineficiente. Para los agricultores que dependen de estas abejas, esto significa que tener simplemente más abejas visitando los cultivos puede no ser suficiente para salvar los rendimientos si el calor es demasiado intenso. La investigación destaca que, a medida que el clima se calienta, la relación entre las abejas y los cultivos que polinizan se volverá más frágil, con los límites fisiológicos de las abejas y las necesidades reproductivas de las plantas potencialmente tirando en direcciones opuestas.