Cambio climático: La respuesta de las plantas

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Por Paula

Para las plantas y toda vegetación, el CO2 es un nutriente esencial. El aumento de las concentraciones de este gas en la atmósfera puede considerarse un abonado masivo para todo tipo de vegetación y plantas. El aumento global de las precipitaciones que se producirá al subir las temperaturas (debido a que aumenta la evaporación de agua del mar) y la habilitación de suelos helados en las zonas frías del planeta, estimularán también el desarrollo vegetal. Las plantas crecerán más y absorberán en poco tiempo el CO2 sobrante de la atmósfera, estabilizando de nuevo la situación… ¿Es realista este panorama tranquilizador?

No se sabe a ciencia cierta, pero todo parece indicar que las cosas son mucho más complejas. Las plantas no presentan respuestas lineales a los estímulos, ya que cuentan con sofisticados sistemas de regulación, y los cambios en los ecosistemas futuros afectarán a muchos factores interrelacionados (temperaturas, régimen de precipitaciones, aumento de la producción de CO2 por respiración y descomposición de materia orgánica, presencia de nutrientes minerales en el suelo, etc.).

Los experimentos realizados hasta la fecha con diversas plantas muestran que en un principio, al aumentar las concentraciones de CO2, se incrementa la tasa fotosintética y la fijación de CO2 en forma de biomasa, pero sólo temporalmente. Después, la tasa fotosintética disminuye hasta valores inferiores a los normales, y si las temperaturas aumentan, puede inducirse un incremento de la fotorrespiración, un mecanismo de protección del aparato fotosintético, que no conlleva fijación del CO2.

La acción combinada de los diferentes factores del efecto invernadero (aumento de las concentraciones de CO2 y vapor de agua en la atmósfera y subida de las temperaturas) podría conducir a una mayor producción de biomasa, pero sólo si las plantas recibieran además un aporte de otros nutrientes esenciales: nitrógeno, fósforo y potasio (la acción antropogénica aportará nitrógeno a los ecosistemas naturales, ya que es un residuo de muchas de nuestras emisiones contaminantes). El aumento previsto de la función fotosintética generará también especies reactivas de oxígeno, que podrían inhibir el aparato fotosintético.

El biólogo Gorka Erice Soreasu, de la Universidad de Navarra, estudió los efectos del cambio climático sobre la fisiología de la alfalfa. El trabajo demostró que esta planta se adapta al aumento de dióxido de carbono (CO2), temperatura y sequía, protegiéndose así de los efectos del cambio climático.

La investigación, centrada en el rebrote de la planta, reveló que a pesar de que la alfalfa crece más con elevadas concentraciones de dióxido de carbono (CO2), sobre todo al coincidir con alta temperatura, los efectos pueden verse afectados por otras variables, como la disponibilidad de agua en el suelo, que podría modificar la respuesta al CO2. Además, se ha comprobado cómo el proceso de fotosíntesis puede verse estimulado o reducido por el CO2, dependiendo de la fase de crecimiento de la planta.

Científicos que trabajan en un ecosistema natural en California han demostrado que el cambio climático puede alterar el ritmo de crecimiento de las plantas. Bajo las presentes condiciones, la hierba (gramíneas) florece a principios de la temporada y las flores silvestres lo hacen más tarde. Sin embargo, al incrementar la concentración de dióxido de carbono simulando los niveles que las previsiones establecen para dentro de 50 años, la floración de estos dos tipos de plantas es simultánea.

En las últimas décadas, los expertos han venido observando una aceleración de la floración primaveral, de la que responsabilizan al calentamiento global. A medida que avanzaba el estudio acerca de los efectos del calentamiento global en los procesos de floración de diferentes especies, los responsables del experimento descubrieron diferentes respuestas ante emisiones elevadas de dióxido de carbono y nitrógeno. Bajo estas condiciones, las flores silvestres florecían antes y la hierba lo hacía después. Dado que el ecosistema está principalmente compuesto por hierba, el ritmo general del crecimiento de las plantas se ve retrasado.

Los científicos expusieron el área a cuatro cambios esperados: niveles elevados de dióxido de carbono, precipitación, temperatura, y deposición de nitrógeno. Encontraron que el efecto más fuerte en la productividad del prado procedió de los niveles elevados de nitrógeno. Niveles elevados de temperatura, precipitación y concentración de CO2 tuvieron impactos mínimos. Estos resultados sugieren que los prados de California, así como los ecosistemas que responden de modo similar, no parecen tener posibilidades de amortiguar la tasa de avance del cambio climático.

Sin embargo, otros regiones naturales sí pueden contribuir a frenar el efecto invernadero, sobre todo, si analizamos el ecosistema y hábitat en las latitudes medias y altas. Se estima que la fijación de CO2 se verá incrementada en los próximos 60 años debido al aumento en la temperatura. Se espera que la fijación de CO2 se incremente el 1% por cada grado C en regiones donde la temperatura media anual es de 30 ºC y el 10% en regiones donde la temperatura media anual es de 0 ºC. Las tasas fotosintéticas subirían un 25-75%, en las plantas de fotosíntesis C3 (las más comunes en latitudes medias y altas), al duplicarse la concentración de CO2. Los datos son menos concluyentes en el caso de las plantas cuya modalidad fotosintética es la C4, típica de lugares cálidos, siendo los intervalos de respuesta desde 0% hasta un 10-25% de incremento.

Como vemos, los efectos son muy complejos (además de los expuestos, intervienen otros muchos factores). Pero una cosa está clara: dependemos vitalmente de las plantas para contrarrestar el efecto invernadero. Debemos confiar en su capacidad de adaptación, que les ha permitido resistir grandes cambios a lo largo de miles de millones de años. La solución al cambio climático pasa necesariamente por la conservación de la mayor cantidad posible de zonas con vegetación, la plantación de árboles (en especial de las especies con mayor capacidad fijadora de CO2) y la preferencia por cultivos perennes, más efectivos en el secuestro de CO2 de la atmósfera.

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