Los árboles tropicales usan un método único para resistir la sequía.

La investigación de la UCR puede aliviar las preocupaciones sobre el impacto de la sequía en los árboles amazónicos, que desempeñan un papel fundamental en la regulación del clima mundial

RIVERSIDE, Calif. – Los árboles tropicales en la selva amazónica pueden ser más resistentes a la sequía de lo que se pensaba, según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de California en Riverside.

Esas son buenas noticias, ya que el Amazon almacena aproximadamente el 20 por ciento de todo el carbono en la biomasa de la Tierra, lo que ayuda a reducir el calentamiento global al reducir los niveles de gases de efecto invernadero en el planeta.

En un estudio publicado el lunes en la revista New Phytologist , un equipo dirigido por Louis Santiago, profesor de Botánica y Ciencias Vegetales, descubrió que los árboles tropicales en Paracou, en la Guayana Francesa, han desarrollado una forma inusual de protegerse del daño causado por la sequía. Los árboles utilizan una abundancia de células vivas alrededor de su xilema para conservar y redistribuir el agua en condiciones de sequía. El xilema (el nombre científico de la madera) es el tejido no vivo de una planta que transporta agua y nutrientes del suelo a los tallos y las hojas.

Santiago dijo que estudiar la sequía en uno de los lugares más húmedos de la Tierra podría parecer contradictorio, pero las recientes sequías, que incluyen el calor récord y la sequía durante El Niño de 2015-16, ya están amenazando la selva amazónica. Si los árboles mueren debido a esas sequías, el carbono que almacenan se liberará en la atmósfera, donde exacerbará aún más el calentamiento global.

“Los bosques tropicales actúan como un sumidero que reduce los gases de efecto invernadero globales. Sin embargo, si esas plantas mueren y se descomponen, pueden convertirse en una fuente de carbono atmosférico. Por su tamaño, lo que sucede en el Amazonas afecta al mundo entero”, dijo Santiago. , quien también tiene una cita en el Smithsonian Tropical Research Institute.

Cuando las plantas absorben agua a través de sus raíces, usan su xilema para transportar agua y nutrientes a través de la planta. A medida que se disponga de menos agua, una planta debe “succionar” con más fuerza para extraer el agua de sus raíces a sus hojas. En algún momento durante esta lucha, las burbujas de aire pueden ser empujadas al xilema causando embolias (análogas a aquellas que se forman en el sistema vascular humano). Estas embolias bloquean el flujo de agua, dando lugar a un fenómeno llamado falla hidráulica. Cuanto más rápidamente una planta o árbol desarrolla falla hidráulica, más susceptible es a la sequía.

Para estudiar cómo los árboles amazónicos respondieron a la sequía, el equipo de Santiago arrancó ramas de los árboles en la estación de investigación Paracou de la Guayana Francesa y los estudió en un laboratorio para determinar qué tan rápido desarrollan falla hidráulica, que es una función de su física, incluyendo las dimensiones de sus cañerías y la presión que soportan sus vasijas.

“Nos dimos cuenta en 2013 de que casi no había datos sobre la resistencia a la sequía de los árboles del dosel amazónico, y varias sequías recientes plantearon la cuestión de cómo les iría a estos árboles si el cambio climático provocara mayores anomalías en las precipitaciones”.

Los hallazgos iniciales del grupo no fueron positivos, ya que los experimentos comúnmente utilizados indicaron que los árboles tropicales eran mucho más susceptibles a la falla hidráulica que los árboles templados.

Experimentos posteriores revelaron un rayo de esperanza: los árboles tropicales han desarrollado otra forma de sobrevivir durante la sequía. Una capa de células de “parénquima” vivo que rodea el xilema ayuda a los árboles tropicales almacenando agua y mediando la presión osmótica para que el agua pueda redistribuirse donde más se necesita.

“Los árboles tropicales, comparados con los bosques templados, tienen tres veces más células vivas que rodean el xilema que pueden facilitar estos procesos, que no son observados por los experimentos típicos que realizamos para determinar qué tan vulnerable es una planta a las sequías”.

Santiago dijo que los investigadores ahora están expandiendo su estudio para incluir especies de árboles adicionales en Panamá y Brasil.

“Nuestro objetivo general al modelar la resistencia a la sequía es poder predecir qué tipo de cambio provocaría la muerte de la lluvia. Afortunadamente, nuestros experimentos hasta ahora sugieren que los árboles tropicales pueden ser más resistentes a la sequía que antes, y que utilizan un forma de protegerse a sí mismos “. Aunque, Santiago agrega: “El calentamiento continuado del planeta eventualmente causará la mortalidad generalizada de los árboles”.

El título del documento es “Coordinación y compensaciones entre los rasgos de seguridad hidráulica, eficiencia y evitación de la sequía en las especies arbóreas del dosel de la selva amazónica”. Santiago y Mark De Guzman, un reciente graduado de doctorado en el laboratorio de Santiago, fueron los primeros autores en el documento. Otros colaboradores fueron Jacob Vogenberg y Max Brodie de la UCR; Christopher Baraloto de la Universidad Internacional de Florida; Bruno Hérault de UMR Ecologie des forêts de Guyane en Francia; Claire Fortunel de UCLA; y Damien Bonal Université de Lorraine en Francia.

www.eurekalert.org/

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