Las plantas poseen pequeños poros en la parte inferior de sus hojas, conocidos como estomas. Con el amanecer, estos poros se abren y las plantas absorben dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, un elemento esencial junto con la luz solar y el agua para llevar a cabo la fotosíntesis. Simultáneamente, el agua se evapora a través de los estomas; en el caso de un árbol, esta pérdida puede alcanzar varios cientos de litros al día.
Cuando el agua escasea, las plantas pueden cerrar sus estomas para evitar la evapotranspiración excesiva. Este mecanismo de protección no es nuevo, pero hasta ahora no se había comprendido completamente cuándo ocurre este cierre y qué lo desencadena. Investigadores del Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad de Basilea han proporcionado nuevos hallazgos en la revista Nature Plants.
El delicado equilibrio en el dosel arbóreo
La evaporación de agua a través de los estomas es un proceso pasivo durante la absorción de CO2. La pérdida de agua es, por tanto, el precio que las plantas deben pagar por la fotosíntesis. Al cerrar los estomas, las plantas detienen la evaporación, pero también interrumpen la fotosíntesis. Según el líder del estudio, el profesor Ansgar Kahmen, se asumía tradicionalmente que las plantas priorizaban la fotosíntesis, manteniendo los estomas abiertos el mayor tiempo posible para absorber CO2, y cerrándolos solo como último recurso.
La pérdida de agua a través de los estomas genera una presión negativa dentro de las células y el xilema, el tejido leñoso que transporta agua desde las raíces. Esta succión arrastra agua desde las raíces hacia la capa de crecimiento del tronco y la copa del árbol, donde reemplaza el agua que se ha liberado a la atmósfera.
La importancia del suministro de agua en los árboles
Tradicionalmente, se pensaba que para mantener la fotosíntesis el mayor tiempo posible, los árboles cerraban los estomas justo antes del inicio de embolismos, que son burbujas de aire que pueden colapsar el sistema de transporte de agua de la planta. Sin embargo, el nuevo estudio revela que los estomas permanecen cerrados en un momento anterior, precisamente cuando la absorción de agua durante la noche se torna difícil.
«Por primera vez, hemos demostrado que un árbol ni siquiera abre sus estomas por la mañana si no puede absorber suficiente agua durante la noche», afirma Kahmen. Esto implica que el árbol sacrifica la fotosíntesis en favor del crecimiento. Según el investigador, esta priorización tiene sentido: si la planta deja de crecer debido a la escasez de agua, no podrá utilizar los productos de la fotosíntesis, no importa cuánta realice.
Los hallazgos podrían influir en los cálculos relacionados con la captura de carbono por parte de los bosques. Si los estomas están abiertos durante periodos más cortos durante las sequías de lo que se pensaba, los árboles absorberán menos dióxido de carbono de la atmósfera. «Los modelos climáticos que suponen un crecimiento determinado en el volumen de almacenamiento de carbono tendrían que ser ajustados», concluye Richard L. Peters, coautor del estudio y actual profesor en la Universidad Técnica de Múnich.
En el contexto del cambio climático, que está provocando veranos más cálidos y secos en países como Suiza, la capacidad de absorción de carbono podría cambiar de manera más drástica de lo que se había anticipado. Resulta notable que nuestras observaciones sobre el cierre temprano de los estomas se aplican a todas las especies de árboles, tanto de hoja caduca como coníferas. Por lo tanto, la adaptación de una especie a la sequía no se puede determinar únicamente a partir del proceso de cierre de estomas.
