El potencial de las variedades de chopo de crecimiento rápido para la bioenergía
El éxito de las plantaciones SRC altamente productivas depende en gran medida de la disponibilidad de agua en el suelo y la sensibilidad de los árboles a la producción de ozono (O3) en la troposfera. Por ello, el proyecto financiado por la Unión Europea PHYSIO-POP estudió los mecanismos fisiológicos y ambientales que rigen los flujos de agua y O3 en diferentes genotipos de chopo empleados en plantaciones SRC a nivel foliar, individual y ecosistémico a una escala temporal diaria y estacional. El objetivo de los investigadores era comprender mejor aquellas adaptaciones fisiológicas impuestas por el cambio climático en diferentes genotipos de chopo cultivados en plantaciones SRC destinadas a la producción de bioenergía. «La sensibilidad del chopo al estrés hídrico y a concentraciones altas de O3 frena el desarrollo futuro de su cultivo en plantaciones SRC bioenergéticas», comenta el profesor Reinhart Ceulemans, coordinador del proyecto. «Esto confiere una relevancia especial al estudio de los mecanismos fisiológicos y ambientales que rigen la pérdida de agua por transpiración y la captación de O3, especialmente su control estomático». Los investigadores recolectaron datos sobre flujos hídricos y sus oscilaciones durante un ciclo completo de crecimiento en una plantación de chopo SRC en Flandes, Bélgica. Para cuantificar la pérdida de agua por transpiración a nivel foliar en los genotipos de chopo cultivados, se emplearon medidas de intercambio gaseoso y relaciones hídricas. La pérdida de agua por transpiración a nivel individual se cuantificó empleando medidas continuas del flujo de savia, mientras que a nivel ecosistémico se cuantificó mediante el método de la covarianza de flujos turbulentos. Mayor eficacia hídrica Todas las medidas se realizaron en cuatro genotipos de chopo seleccionados específicamente para abarcar un amplio espectro genético y se encontraban dentro de la huella de las medidas de flujo. Los genotipos de chopo Bakan y Koster demostraron ser los más adecuados para plantaciones SRC en sistemas de bajo aporte hídrico con poca o ninguna irrigación como, por ejemplo, el clima mediterráneo o los climas oceánico y continental. En regiones como Flandes, donde la disponibilidad de agua no constituye un factor limitante, el genotipo Grimminge puede ayudar a drenar terrenos inundados debido a su alta tasa de transpiración. Esto también sugiere que los genotipos estudiados podrían tolerar mejor determinados cambios ambientales relacionados con el cambio climático, por ejemplo las sequías y las inundaciones. Según la doctora Alejandra Navarro, investigadora del proyecto PHYSIO-POP, uno de los criterios futuros para seleccionar genotipos de chopo destinados a plantaciones SRC debería ser su mayor eficacia hídrica. «Esto significa una mayor producción de biomasa por unidad de agua perdida o, en situaciones de estrés hídrico, una pérdida limitada de biomasa producida y una pérdida hídrica mínima por transpiración». El control fisiológico de la transpiración podría reducir los efectos cada vez mayores del cambio climático en estas plantaciones SRC. «El proyecto demostró que una plantación de chopo SRC estudiada requería un menor aporte hídrico que un pastizal empleado como marco de referencia y otros cultivos agrícolas en campos abiertos. Por tanto, este tipo de plantaciones constituye una alternativa viable para producir biomasa con fines energéticos sin un consumo excesivo de agua», explica la doctora Navarro. Genotipo adaptado a las condiciones ambientales La identificación de híbridos de chopo con diferentes características fisiológicas, eficacia hídrica y respuestas de transpiración ayudará a la investigación futura. También contribuirá al cultivo forestal de variedades de chopo en plantaciones SRC en terrenos donde la disponibilidad de agua en el suelo está sujeta a cambios estacionales con un déficit o exceso de agua. Los genotipos Bakan y Koster exhibieron una mayor eficacia hídrica (uso conservador del agua) y una baja tasa de transpiración; estos podrían ser más adecuados para plantaciones SRC en sistemas con poco o ningún aporte hídrico. Sin embargo, en regiones como las tierras marginales frecuentemente inundadas donde la disponibilidad de agua no constituye un factor limitante, el genotipo Grimminge podría proporcionar un drenaje eficaz de los terrenos inundados debido a su alto consumo hídrico (alta tasa de transpiración). Los agricultores y las empresas de bioenergía son los principales grupos de interés beneficiados por los resultados del proyecto PHYSIO-POP. «Estos dispondrán ahora de un indicador de referencia del consumo de agua de los diferentes genotipos de chopo así como de toda una plantación», afirma la doctora Navarro. Para difundir los resultados y las técnicas del proyecto y trasladar este conocimiento al público general, los investigadores de PHYSIO-POP han organizado visitas guiadas a las plantaciones. El proyecto también ha editado un vídeo de corta duración sobre los sensores empleados en los experimentos de campo.
Palabras clave
PHYSIO-POP, chopo, bioenergía, O3, plantaciones SRC, cambio climático, pérdida de agua por transpiración
