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Botánica

Un invernadero natural

Las alteraciones del clima afectarían la composición de las selvas tropicales

FABIO COLOMBINIDe seguir subiendo la concentración de dióxido de carbono (CO2), el principal gas causante del efecto invernadero, el perfil de los árboles que componen los bosques tropicales podrá alterarse significativamente durante las próximas décadas. Estudios coordinados por Carlos Alberto Martínez, de la Universidad de São Paulo (USP) con sede en Ribeirão Preto, sugieren que las especies arbóreas catalogadas como pioneras las primeras que ocupan un área abierta, pues nacen y crecen rápido podrán ser las dominantes en los montes si los niveles de gas se duplican o incluso si se elevan un 50%. Esta ventaje competitiva tiene una explicación: aun con índices altos de dióxido de carbono, este tipo de árboles hace la fotosíntesis en niveles adecuados. En tanto, los árboles de crecimiento más lento se desarrollan menos en ambientes con CO2 arriba de determinado nivel.

Martínez comparó la respuesta de cuatro especies de árboles dos pioneras, el ambay (Cecropia pachystachya) y el sangre de drago (Croton urucurana), y dos no pioneras, el jequitibá rosa o abarco (Cariniana legalis) y el guarantã (Esenbeckia leiocarpa) en escenarios con tres concentraciones de CO2: 360 partes por millón (ppm), un nivel poco inferior al actual; 540 ppm, un 50% mayor; y 720 ppm (índice previsto para 2070 si las emisiones no ceden). Las muestras de las especies fueron puestas en cámaras en las cuales el CO2 es inyectado y el nivel de gas es monitoreado para evitar oscilaciones indeseables.

Publicado en 2008 en el libro Photosynthesis: energy from the Sun, el resultado de ese experimento mostró que las pioneras, en cualquier escenario, lograron aumentar la fotosíntesis. Son plantas que tardan de 10 a 15 años para llegar a la fase adulta y poseen lo que llamamos dreno fuerte, el tallo, elemento capaz de absorber y acumular índices extras de CO2, explica Martinez. Eso asegura su desarrollo acelerado.

En las no pioneras, la respuesta fue muy distinta. Las plantas de ese grupo solamente aprovechaban bien el CO2 en la fotosíntesis hasta la concentración de 540 ppm. Arriba de dicho índice, y hasta alcanzar las 720 ppm, se registró una caída de hasta un 50% en la capacidad de aprovechar el gas extra, cuando se lo compara con el escenario control (360 ppm). Las no pioneras requieren entre 50 y 100 años para alcanzar la madurez y su longevidad se ubica entre 100 y mil años. Al comienzo del crecimiento el tallo de las no pioneras está poco preparado para acumular ese CO2 extra, afirma el investigador. Parece existir un límite de saturación, arriba del cual la especie no logra más responder positivamente y la capacidad de fotosíntesis comienza a decaer. Martínez ensaya una explicación para ese peor desempeño del jequitibá rosa y del guarantã en un ambiente rico en anhídrido carbónico: la posible acumulación de carbohidratos en los cloroplastos, la central de energía de las células vegetales, en las especies no pioneras podría ser responsable de la caída de los niveles de la enzima rubisco, fundamental para la fijación y la asimilación del carbono.

Pero la presencia exagerada de dióxido de carbono no es la única variable que ha de considerarse cuando se analizan los posibles impactos de los cambios climáticos sobre las plantas. Es necesario también evaluar otros factores de estrés, tales como la luminosidad, la variación de temperatura y los nutrientes del suelo. Martínez sofisticó entonces un poco más sus análisis. Cruzó variables y demostró que, cuando se las cultiva en suelo pobre en nutrientes a una concentración de hasta 720 ppm de CO2, las especies pioneras pierden alrededor del 40% de la capacidad de absorber el gas disponible para la fotosíntesis. En las mismas condiciones, la disminución en las especies no pioneras es del 60%. Es decir, aun así el primer grupo de árboles saca ventaja con relación al segundo. En un artículo científico que saldrá publicado en enero de 2011 en Environmental and Experimental Botany, el investigador de la USP demostró que las pioneras también toleran mejor situaciones de alta luminosidad, otro factor de estrés que puede exacerbarse debido a los cambios climáticos.

Prueba realista
Para Martínez, las diferentes variables implicadas en el fenómeno del calentamiento global deben evaluarse en conjunto y no aisladamente, para que las condiciones reales de las selvas puedan replicarse con el máximo rigor posible. En caso de que estos resultados se mantengan en el ambiente natural, las plantas pioneras serían más competitivas en un posible escenario futuro de calentamiento global y de concentración de CO2 superior a 540 ppm, analiza el investigador. Ésta parece ser una tendencia, que debe confirmarse mediante estudios más amplios que abarquen a otras especies y familias de vegetales. En poco tiempo más, el investigador de la USP estudiará qué sucede con las plantas cuando, aparte de entrar en contacto con el CO2 extra, se las expone también al aumento de temperatura. Martínez es incisivo: hay que conocer las ventajas comparativas de las plantas para enfrentar un escenario que será ciertamente adverso.

El proyecto
El impacto de elevadas concentraciones de CO2 sobre la fisiología y el crecimiento inicial de cuatro especies forestales brasileñas, en una simulación climática futura (nº 2005/54804-7); Modalidad Línea Regular de Ayuda a Proyecto de Investigación; Coordinador Carlos Alberto Martinez y Huaman FFCLRP/USP; Inversión R$ 131.010,59 (FAPESP)

Artículo científico
MARTINEZ, C. A. et al. The effects of elevated CO2 on tropical trees are related to successional status and soil nutritional conditions. In ALLEN, J. F. et al. (org.), Photosynthesis. p. 1.379-82. 2008.

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