Desde un lugar libre de plantas, pistas sobre cómo ayudar a las plantas a sobrevivir mientras el planeta se calienta


El calentamiento del clima está teniendo efectos en cadena en los ecosistemas, incluidas las plantas, que han desarrollado mecanismos inteligentes para conservar agua cuando están estresados ​​por la sequía.


por Anne J. Manning, Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard


Pero, ¿es más probable que las plantas se defiendan del aire seco o del suelo seco? Esta cuestión es objeto de acalorados debates entre los científicos del clima , y ​​la distinción es importante: si bien existe consenso sobre la trayectoria del aumento de la temperatura en las próximas décadas, se sabe menos sobre cómo el calentamiento global afectará la humedad del suelo . Comprender esta dinámica puede ayudar a decidir las formas más efectivas de garantizar la supervivencia de una vida vegetal robusta.

Un equipo dirigido por Kaighin McColl, profesor asistente en el Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra y la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson, ha publicado una nueva investigación en Nature Water que indica que los mecanismos de defensa de las plantas contra la sequía, que implican cerrar pequeños poros en las hojas llamadas estomas para limitar la fotosíntesis y conservar agua, es más probable que sean provocadas por el suelo seco que por el aire seco.

Sus resultados desafían puntos de vista recientes y se derivaron de un lugar sin ninguna planta: las áridas salinas de Utah y Nevada.

Investigaciones anteriores habían descubierto que es más probable que las plantas tengan estomas cerrados en presencia de aire seco, en lugar de suelos secos, por lo que se supuso que la aridez desencadenaba la respuesta a la sequía. Pero McColl y sus colegas sospechaban que estos resultados no contaban toda la historia sobre la vulnerabilidad de las plantas a ambientes más secos.

“El problema con este argumento es que la correlación no implica causalidad; cuando las plantas cierran sus estomas, eso podría estar causando que el aire se vuelva más seco, y no al revés”, dijo McColl.

Para investigar su hipótesis opuesta, McColl y el autor principal Lucas Vargas Zeppetello, un investigador postdoctoral de Harvard que comienza en la Universidad de California, Berkeley, en enero, utilizaron como laboratorio natural uno de los únicos lugares de la Tierra que tiene un ciclo de agua vigoroso pero no cultiva ninguna planta: salinas en el desierto occidental de Estados Unidos.

Utilizando datos de salinas proporcionados por colaboradores en Nevada y Utah, los investigadores reprodujeron los estudios de otros investigadores que habían calculado la relación entre la sequedad del aire y el flujo de humedad, o movimiento (en este caso a través de la evaporación), desde la superficie terrestre y habían atribuido esos valores . a las plantas que cierran sus estomas para conservar agua. El equipo de Harvard descubrió que sus cálculos coincidían casi perfectamente con esos estudios anteriores, pero como no había plantas en las salinas, sabían que tenía que haber otra explicación.

En ese ambiente libre de plantas, la evaporación responde sólo a la sequedad del suelo. McColl y Vargas Zeppetello concluyeron que las respuestas de las plantas a la falta de humedad pueden haber sido exageradas en estudios anteriores. En cambio, piensan que las plantas responden más agudamente al suelo seco , un factor de estrés ambiental que se sabe que reduce la transpiración y la fotosíntesis.

¿Qué quiere decir esto? La sequedad del suelo importa más que la sequedad del aire cuando se trata de ecosistemas vegetales globales.

“Nuestros hallazgos ponen énfasis en las proyecciones del agua en el futuro”, dijo Vargas Zeppetello. “La gente habla de consenso sobre el cambio climático, pero eso realmente tiene que ver con las temperaturas globales. Hay mucho menos consenso sobre cómo serán los cambios regionales en el ciclo del agua”.

Más información: Lucas R. Vargas Zeppetello et al, Sensibilidad de conductancia superficial aparente al déficit de presión de vapor en ausencia de plantas, Nature Water (2023). DOI: 10.1038/s44221-023-00147-9

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