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La hidráulica de las palmeras revela la respuesta de los bosques frente al cambio climático

Científicos financiados con fondos europeos han ayudado a ver el bosque tropical a través de los árboles. Las primeras observaciones «in vivo» de la respuesta de las palmeras a la sequía tendrán importantes implicaciones para la modelización del cambio climático.

Cambio climático y medio ambiente
Alimentos y recursos naturales

Los bosques, y sobre todo tropicales, desempeñan un papel fundamental en la modulación del clima. A su vez, esta modulación les afecta de manera significativa, debido a su papel esencial en el ciclo del carbono y del agua. Sin embargo, los modelos climáticos actuales no tienen en cuenta las especies vegetales individuales. Las palmeras son «hiperdominantes» en los bosques tropicales, pero se sabe poco sobre su mecanismo de transporte de agua. Con el apoyo del programa Marie Curie, el proyecto PalmHydraulics se propuso aplicar tecnología de vanguardia para revelar el funcionamiento hidráulico único de las palmeras y su vinculación con la distribución y la densidad relacionadas con el clima. Superación de los desafíos Aunque es notable la falta de especies de palmeras en Europa, los jardines botánicos y los herbarios albergan una gran cantidad de colecciones de palmeras vivas y secas. PalmHydraulics, bajo la dirección del coordinador del proyecto, el Real Jardín Botánico de Kew, aprovechó este tesoro. Tras asegurar su objeto de estudio, los responsables del proyecto observaron en el fenómeno de interés, la formación de embolias. En las plantas, las embolias u obstrucciones del flujo están causadas por una rotura de la columna de agua derivada de una tensión demasiado alta en los vasos del xilema. Esto corta el flujo de las raíces hacia las hojas y a las partes aéreas. Comprender la formación de embolias en las plantas es una pieza fundamental en el rompecabezas del cambio climático, ya que a menudo es una respuesta de supervivencia en ambientes áridos. Sin embargo, el estudio del transporte de fluidos en plantas «in vivo» es por naturaleza todo un reto. El seccionamiento de la planta pondría a cero la tensión extremadamente alta del agua, lo que eliminaría por completo el fenómeno de interés. Los investigadores de PalmHydraulics aprovecharon dos avances recientes para superar este obstáculo. Como explica la beneficiaria de la beca, Thaise Emilio: «Una novedosa técnica de visualización óptica que mide la transmisión de la luz a través de los vasos nos permitió visualizar la formación de embolias y estimar la formación de embolias inducida por la sequía para especies en las que los métodos anteriores han fallado». En segundo lugar, el equipo se aprovechó del acceso a una instalación de sincrotrón de última generación para realizar en cuestión de minutos tomografías por rayos X de plantas con resolución micrométrica. La obtención de imágenes de las palmeras intactas a medida que se secaban y la reconstrucción en 3D del proceso les permitió visualizar por primera vez lo que sucede en el interior de estas plantas durante la desecación. Nueva información sobre la reacción de las palmeras ante la escasez de agua Las técnicas «in vivo» de vanguardia permitieron a los científicos demostrar que las palmeras pueden ser tan resistentes a la embolia inducida por la sequía como otros angiospermas y coníferas en los mismos biomas. Además, los investigadores demostraron que el mecanismo responsable de su resistencia a la sequía es el retraso en el inicio de la embolia relacionada con la capacitancia tisular. Los estudios sobre la distribución y los rasgos de las palmeras en el mundo demostraron que estas especies tienden a colonizar los biomas calientes y húmedos. Además, Emilio señala que, en contraste con las expectativas, «las palmeras en los biomas más secos tienen rasgos que aumentan al máximo la transpiración, lo que sugiere que están preparadas para usar grandes cantidades de agua a fin de mantener la temperatura de las hojas bajo control, no para ahorrar agua como hacen otras plantas en hábitats secos y calurosos». Además de ampliar el conocimiento fundamental sobre los principios hidráulicos de las palmeras, los resultados tendrán un valor práctico para la industria y para asegurar el suministro de alimentos (por ejemplo, los cocos, los dátiles y el huasaí que provienen de las palmeras). Quizás lo más importante es que el clima mundial depende en gran medida del funcionamiento de los bosques tropicales, en los que las palmeras desempeñan un papel dominante. Los resultados de PalmHydraulics mejorarán los modelos del sistema de la Tierra para el pronóstico del tiempo y la modelización del clima, y así se abordará el acuciante problema del cambio climático mundial.

Palabras clave

PalmHydraulics, palmeras, planta, clima, embolia, agua, árboles, bosques tropicales, cambio climático, sequía, bioma, hidráulico, «in vivo»

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