{"id":84140,"date":"2008-09-01T00:00:00","date_gmt":"2008-09-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2008\/09\/01\/a-traves-de-las-hojas-y-las-raices-2\/"},"modified":"2017-06-14T18:28:59","modified_gmt":"2017-06-14T21:28:59","slug":"a-traves-de-las-hojas-y-las-raices-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/a-traves-de-las-hojas-y-las-raices-2\/","title":{"rendered":"A trav\u00e9s de las hojas y las ra\u00edces"},"content":{"rendered":"

\"\"RAFAEL SILVA OLIVEIRA\/UNICAMP<\/span><\/a>En d\u00edas de neblina intensa o humedad muy elevada, ciertos \u00e1rboles utilizan un mecanismo diferente para extraer del ambiente el agua que necesitan para mantenerse vivos, crecer y reproducirse. En lugar de absorber s\u00f3lo por las ra\u00edces el agua disponible en el suelo, tambi\u00e9n acopian vapor de agua de la atm\u00f3sfera mediante sus hojas. “Ese recurso puede permitir a las plantas la supervivencia durante per\u00edodos en que el agua disponible escasea”, explica el bi\u00f3logo Rafael Silva Oliveira, de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp). Recientemente, \u00e9l identific\u00f3 esa capacidad para absorber el agua por las hojas en \u00e1rboles de la Selva Amaz\u00f3nica y del Bosque Atl\u00e1ntico que florecen a m\u00e1s de mil metros sobre el nivel del mar, en el litoral paulista.<\/p>\n

Ese fen\u00f3meno, hasta entonces desconocido entre especies de la flora brasilera, no es nuevo. ERn 2004, el bi\u00f3logo Todd Dawson, de la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, hab\u00eda descrito esa metodolog\u00eda de hidrataci\u00f3n en uno de los \u00e1rboles m\u00e1s altos del mundo: la sequoia (Sequoia sempervirens), que alcanza hasta 115 metros de altura y vive m\u00e1s de dos mil a\u00f1os. Aunque a\u00fan no se conoce con certeza c\u00f3mo ocurre la absorci\u00f3n por las hojas – que no son impermeables como se imaginaba -, Dawson demostr\u00f3 que ellas captan hasta un 30% del agua que las sequoias consumen a lo largo del a\u00f1o. En California, los bosques conformados por esos \u00e1rboles, posiblemente no existir\u00edan en caso que las hojas de las sequoias no fuesen capaces de extraer de la neblina parte del agua que necesitan. “All\u00ed llueve poco, con un nivel similar al de la [regi\u00f3n seca del nordeste conocida como] Caatinga en Brasil”, afirma Oliveira, especialista en ecolog\u00eda vegetal de la Unicamp que desde hace casi una d\u00e9cada trabaja en colaboraci\u00f3n con Dawson.<\/p>\n

Las hojas que funcionan como esponjas no son el \u00fanico recurso que permiti\u00f3 a las plantas adaptarse en el transcurso de miles de a\u00f1os a los diferentes ambientes del planeta. En estudios desarrollados simult\u00e1neamente durante los \u00faltimos a\u00f1os, Oliveira y el bi\u00f3logo Augusto Cesar Franco, de la Universidad de Brasilia (UnB), identificaron en \u00e1rboles del Cerrado [sabana], de la Selva Amaz\u00f3nica y del Bosque Atl\u00e1ntico otras estrategias que les permiten lidiar con la escasez o abundancia de agua. “El Cerrado, por ejemplo, es un ecosistema con gran biodiversidad. Existen entre 60 y 70 especies de \u00e1rboles en pocas hect\u00e1reas”, dice Franco. “Cada especie puede haber desarrollado estrategias diferentes para captar agua”.<\/p>\n

En los ambientes con escasez de lluvias durante algunos meses del a\u00f1o, la estrategia aparentemente m\u00e1s interesante desarrollada por los \u00e1rboles es la redistribuci\u00f3n hidr\u00e1ulica: las ra\u00edces extraen agua de las capas m\u00e1s h\u00famedas del suelo y la depositan en las m\u00e1s secas. Ese fen\u00f3meno, descrito por Mart\u00edn Caldwell y James Richards a fines de los a\u00f1os 1980 en plantas de regiones des\u00e9rticas, fue observado recientemente por Oliveira y Franco en los \u00e1rboles de los ecosistemas brasile\u00f1os.<\/p>\n

\"\"RAFAEL SILVA OLIVEIRA\/UNICAMP<\/span><\/a>Durante la estaci\u00f3n seca, algunas especies de \u00e1rboles del Cerrado y de la Selva Amaz\u00f3nica, absorben agua de las capas m\u00e1s profundas – y tambi\u00e9n m\u00e1s h\u00famedas- del suelo, deposit\u00e1ndola cerca de la superficie. Adem\u00e1s de los propios \u00e1rboles que realizan ese transporte del agua, otras plantas con sus ra\u00edces m\u00e1s cortas tambi\u00e9n se benefician al tener acceso a la humedad que no consiguen alcanzar. “Durante la estaci\u00f3n seca, los primeros 50 cent\u00edmetros del suelo se resecan luego de un mes sin lluvia, mientras que las capas m\u00e1s profundas permanecen relativamente h\u00famedas”, afirma Franco, cuyo trabajo de campo abarca principalmente el Cerrado del Distrito Federal, en \u00e1reas tales como la Reserva Ecol\u00f3gica del Instituto Brasile\u00f1o de Geograf\u00eda y Estad\u00edstica (IBGE).<\/p>\n

Franco explica que, en el Cerrado, donde son comunes los suelos profundos y poco pedregosos, en los cuales las ra\u00edces de las plantas logran penetrar con mayor facilidad, las de ciertos \u00e1rboles pueden penetrar alrededor de 10 metros en busca del agua que qued\u00f3 desde la estaci\u00f3n lluviosa m\u00e1s reciente. En esa profundidad, la diferencia de humedad entre la ra\u00edz y el suelo es tal que el l\u00edquido pasa naturalmente a la planta como en el caso de una esponja seca sumergida en un recipiente con agua. En la superficie, la situaci\u00f3n se invierte y son las ra\u00edces las que pierden agua hacia la tierra.<\/p>\n

Funcionando como una bomba de agua natural, ese mecanismo de distribuci\u00f3n del agua depende de dos tipos de ra\u00edces, que desempe\u00f1an tareas complementarias. La ra\u00edz principal – en general m\u00e1s densa, y con un di\u00e1metro similar al del tronco- puede crecer varios metros en vertical debajo de la tierra en busca del agua depositada en las capas m\u00e1s profundas del suelo. Las ra\u00edces superficiales, se extienden como los tent\u00e1culos de un pulpo a pocos cent\u00edmetros de profundidad.<\/p>\n

\"\"RAFAEL SILVA OLIVEIRA\/UNICAMP<\/span><\/a>Sol y lluvia
\n<\/strong>Durante el per\u00edodo m\u00e1s seco la ra\u00edz principal de \u00e1rboles del Cerrado y de la Amazonia penetra en el suelo en busca del agua sobrante de la lluvia m\u00e1s reciente y la transporta hasta las ra\u00edces superficiales, que, a su vez, la depositan en las capas menos profundas del suelo. Con la llegada de la estaci\u00f3n lluviosa la situaci\u00f3n se invierte: las ra\u00edces superficiales absorben el agua de las lluvias y la transmiten a la ra\u00edz principal, que la almacena varios metros debajo de la superficie. “Las ra\u00edces de los \u00e1rboles son conductos pasivos”, comenta Oliveira. “Ellas ejercen un control en el transporte de agua y nutrientes que var\u00eda de acuerdo con las condiciones del ambiente”.<\/p>\n

Es relativamente f\u00e1cil determinar de d\u00f3nde el agua de la savia de la planta proviene mediante la medici\u00f3n de las proporciones de las dos formas de hidr\u00f3geno encontrado en el agua: el deuterio, que presenta un n\u00facleo con part\u00edcula de carga positiva (prot\u00f3n) y otra sin carga (neutr\u00f3n), y el hidr\u00f3geno com\u00fan, el elemento qu\u00edmico m\u00e1s abundante del universo, conformado solamente por un prot\u00f3n. Si la planta absorbe preferentemente el agua del suelo profundo, pobre en deuterio, su savia contendr\u00e1 tenores m\u00e1s pobres de ese elemento.<\/p>\n

Tambi\u00e9n es posible determinar si el flujo de agua sucede del suelo hacia las ra\u00edces o desde las ra\u00edces hacia el suelo, mediante una t\u00e9cnica que mide la dispersi\u00f3n del calor mediante sensores instalados en las ra\u00edces de los \u00e1rboles. “Llegamos a cavar hasta 50 cent\u00edmetros alrededor de las ra\u00edces laterales o de la ra\u00edz principal para instalar un calentador algunos mil\u00edmetros por debajo de la corteza”, comenta Oliveira. El calentador se coloca entre dos sensores de calor, uno de ellos dispuesto algo m\u00e1s arriba y otro por debajo de las ra\u00edces verticales. El modo por el cual pulso de calor se propaga por la ra\u00edz (calentando m\u00e1s el sensor superior que el inferior) permite establecer la direcci\u00f3n predominante del flujo de la savia. La repetici\u00f3n de ese procedimiento cada media hora revela un retrato de la redistribuci\u00f3n hidr\u00e1ulica a lo largo del a\u00f1o.<\/p>\n

Aunque la redistribuci\u00f3n hidr\u00e1ulica fue dilucidada hace m\u00e1s de una d\u00e9cada, la ventaja adaptativa que ella proporciona a las plantas que poseen ese doble sistema de ra\u00edces permanece sin conocerse demasiado. “A\u00fan estamos ensayando hip\u00f3tesis”, afirma Franco, cuyo trabajo m\u00e1s reciente sobre el tema fue publicado en enero de \u00e9ste a\u00f1o en la revista Tree Physiology<\/em>. La principal de ellas es que, aunque el transporte del agua desde las capas m\u00e1s profundas hacia la superficie haga perder a la planta parte de la humedad, ella ayuda para mantener vivas y funcionales las ra\u00edces que se encuentran a pocos cent\u00edmetros debajo del suelo.<\/p>\n

\"\"RAFAEL SILVA OLIVEIRA\/UNICAMP<\/span><\/a>Doble beneficio
\n<\/strong>La salud de esas ra\u00edces es importante, porque ellas son las que realizan la mayor parte del trabajo de absorci\u00f3n de nutrientes, en especial en un suelo relativamente pobre como el del Cerrado – cuanto m\u00e1s hondo, hay menos nutrientes disponibles. “Igualmente, durante la estaci\u00f3n seca, esas ra\u00edces tendr\u00edan acceso al agua y a la actividad de microorganismos del suelo, indispensables para la fijaci\u00f3n de nutrientes”, dice el investigador de la UnB. Una posible desventaja reside en que, al humectar el suelo superficial, los \u00e1rboles pueden favorecer el desarrollo de especies competidoras. “Contamos con evidencias de que algunas plantas sin ese sistema doble de ra\u00edces utilizan la humedad transportada hacia la capa superficial mediante la redistribuci\u00f3n hidr\u00e1ulica. Pero todav\u00eda no puede afirmarse que la supervivencia de ellas dependa de \u00e9se agua”, dice Oliveira.<\/p>\n

Las estrategias m\u00e1s eficientes de b\u00fasqueda del agua se justifican no solamente en el Cerrado, caracterizado por una estaci\u00f3n seca que transcurre desde mayo hasta septiembre y en la cual es com\u00fan que no llueva durante lapsos de tres meses. Tambi\u00e9n son necesarias en la Amazonia. “En la Amazonia, casi la mitad de las selvas se desarrolla bajo un clima con estaci\u00f3n seca bien definida”, afirma el bi\u00f3logo de la Unicamp.<\/p>\n

Cinco a\u00f1os atr\u00e1s, Oliveira analiz\u00f3 en la Selva Nacional de Tapaj\u00f3s, en el estado de Par\u00e1, una regi\u00f3n que recibe dos mil mil\u00edmetros de precipitaciones anuales (500 mil\u00edmetros m\u00e1s que el Cerrado del Distrito Federal), el transporte\u00a0 del agua en tres especies de \u00e1rbol representantes de la estructura de la Selva Amaz\u00f3nica: la caferana o cereza caf\u00e9 (Coussarea racemosa), que crece bajo la sombra de los \u00e1rboles m\u00e1s altos; el “breu” (Protium robustum), que alcanza los 20 metros de altura e integra el estrato medio del dosel, donde las copas de los \u00e1rboles se unen; y la ma\u00e7aranduba<\/em>\u00a0o cerezo (Manikara Huberi), que alcanza m\u00e1s de 40 metros y puede sobrepasar al dosel. Las tres especies realizaban redistribuci\u00f3n h\u00eddrica como los \u00e1rboles del Cerrado – desde las zonas profundas hacia la superficie durante la estaci\u00f3n seca e inversamente durante la lluviosa-, seg\u00fan el estudio publicado en 2005 en la revista Oecologia.<\/p>\n

En la Amazonia, la redistribuci\u00f3n h\u00eddrica permite que los \u00e1rboles eliminen agua a trav\u00e9s de las hojas – o transpiren, como dicen los bot\u00e1nicos- con un \u00edndice tan elevado que hasta influye en el clima de la regi\u00f3n. “Durante la estaci\u00f3n seca, la redistribuci\u00f3n h\u00eddrica conduce a un aumento de la transpiraci\u00f3n de alrededor del 30%. Eso produce que la temperatura del aire de la Amazonia sea bastante m\u00e1s baja que la esperada para esa \u00e9poca del a\u00f1o”, afirma Oliveira, quien describi\u00f3 esos resultados en 2005, en un art\u00edculo de los Proceedings of the Nacional Academy of Sciences.<\/p>\n

Franco y Oliveira tambi\u00e9n est\u00e1n ayudando a derribar el mito de que las plantas no realizan intercambio de gases por las noches. Ellos encontraron evidencias de que, durante la estaci\u00f3n seca, los \u00e1rboles del Cerrado, de la Amazonia y del Bosque Atl\u00e1ntico mantienen abiertos los est\u00f3matos principalmente durante la noche. Los est\u00f3matos son estructuras microsc\u00f3picas de las hojas, encargados de la absorci\u00f3n de gas carb\u00f3nico del ambiente y de la liberaci\u00f3n de ox\u00edgeno hacia la atm\u00f3sfera. Resulta una observaci\u00f3n inesperada, ya que los est\u00f3matos abiertos dejan escapar agua y el gas carb\u00f3nico absorbido s\u00f3lo es utilizado para la fotos\u00edntesis en presencia de la luz. “Al estar con los est\u00f3matos abiertos pueden comenzar la fotos\u00edntesis con m\u00e1s rapidez cuando el d\u00eda comienza”, dice Franco.<\/p>\n

Como la apertura de los est\u00f3matos controla el flujo de agua en la planta, otra posible explicaci\u00f3n es que mantenerlos abiertos por la noche favorezca la obtenci\u00f3n de nutrientes en regiones donde el suelo es pobre.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/em>OLIVEIRA, R. S. et al<\/em>. Hydraulic redistribution in three Amazonian trees<\/a>. Oecologia.<\/strong> v. 145, n. 3, p 354-363. Septiembre de 2005.
\nSCHOLS, F. G. et al<\/em>. Hydraulic redistribution of soil water by neotropical savanna trees<\/a>. Tree Physiology<\/strong>. v. 22, p. 603-612. 2002.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Equipos de investigaci\u00f3n identifican estrategias de \u00e1rboles para asegurarse el suministro de agua","protected":false},"author":40,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[278,282,293,269],"coauthors":[139],"class_list":["post-84140","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-biologia-es","tag-botanica-es","tag-ecologia-es","tag-ambiente-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/84140","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/40"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=84140"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/84140\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=84140"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=84140"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=84140"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=84140"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}