En 2023, la selva amazónica experimentó la peor sequía registrada desde que se tienen registros. El nivel de los ríos descendió drásticamente y la vegetación en todos los niveles se deterioró debido al intenso calor y la escasez de agua. En estas condiciones, las plantas liberan mayores cantidades de monoterpenos, pequeños compuestos orgánicos volátiles que actúan como mecanismo de defensa y facilitan la comunicación con su entorno. Algunas moléculas, como el α-pineno, que huele a pino, se presentan como pares de imágenes especulares, conocidos como enantiómeros.
La proporción de estas dos formas cambia considerablemente cuando las plantas sufren estrés, por ejemplo, debido al calor o la escasez de agua. Investigadores del Instituto Max Planck de Química investigaron cómo cambió esta proporción en la Amazonia antes, durante y después del período de sequía . Su investigación se publicó en Communications Earth & Environment .
Los resultados muestran que, en condiciones normales, se midió de forma consistente una proporción clara, pero al aumentar el estrés por sequía, esta se incrementó a valores cada vez más altos. En la fase más extrema de la sequía, la proporción habitual de las dos variantes de α-pineno incluso se invirtió. Por lo tanto, las moléculas espejo de α-pineno pueden indicar el nivel de estrés al que se encuentra sometido actualmente un ecosistema.
Giovanni Pugliese, científico del Instituto Max Planck de Química que estuvo presente durante la campaña de medición, recuerda: «El calor era insoportable durante la recolección de muestras. El bosque sufría visiblemente: sus hojas amarilleaban y el suelo arcilloso seco se agrietaba».
El problema en 2023 fue que la estación seca de septiembre a octubre coincidió con un fenómeno de El Niño. Este fenómeno forma parte de la oscilación climática global ENSO, y en modo El Niño, provoca precipitaciones extremadamente bajas y altas temperaturas en la cuenca amazónica.
en la relación quiral del alfa-pineno. Crédito: Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02709-z
Mediciones en lo profundo de la selva tropical
En la estación de medición del Observatorio de Torre Alta de la Amazonia (ATTO), a 150 kilómetros al noreste de Manaos, los investigadores recolectaron muestras de aire a una altura de 24 metros directamente en el dosel forestal . En el laboratorio de Maguncia, determinaron posteriormente la proporción de las dos formas de α-pineno mediante cromatografía de gases quiral con espectrometría de masas de tiempo de vuelo.
«Primero, determinamos la proporción en la que se presentan las dos variantes en condiciones normales», explica Joseph Byron, investigador del Instituto Max Planck de Química y primer autor del estudio. «Luego, observamos cómo esta proporción varió durante la estación seca afectada por El Niño y cómo se normalizó gradualmente después».
Plantas en modo supervivencia
El líder del proyecto, Jonathan Williams, está impresionado por estas respuestas de la vegetación y explica: «Es asombroso que podamos leer directamente desde el aire cómo reacciona la selva tropical a las condiciones actuales. Durante la peor parte de la sequía, cuando la proporción se invirtió al mediodía, supimos que la vegetación había tenido suficiente; había dejado de fotosintetizar y cerrado sus poros para evitar perder la valiosa agua subterránea».
Este trabajo se basa en un estudio experimental previo sobre sequía realizado en un bosque cerrado cultivado en invernadero. Allí, el equipo de Investigación Max Planck demostró que las dos moléculas especulares se liberan mediante diferentes procesos en la planta. Mientras que una forma de α-pineno se libera inmediatamente después de la fotosíntesis, la molécula especular proviene de depósitos de almacenamiento dentro de la planta. El experimento en interiores reveló esta relación y ahora este comportamiento se ha registrado en una situación real de sequía extrema en la selva amazónica.
La selva amazónica es la mayor fuente mundial de compuestos volátiles biogénicos. Mediante la proporción de moléculas de α-pineno, estas emisiones y sus cambios en condiciones de sequía pueden ahora representarse de forma más realista en los modelos climáticos. Esto es crucial, ya que los investigadores prevén sequías más frecuentes y severas relacionadas con El Niño en el futuro.
Más información: Joseph Byron et al., Moléculas de imagen especular exponen el estado de estrés de la selva tropical, Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02709-z
