¿La sequía mata a los árboles de sed o de hambre?

Todo el mundo sabe que la falta de agua mata las plantas, pero hasta ahora se desconocía exactamente cuáles son los mecanismos por los que lo acaba haciendo. La investigación, publicada ayer enNature Ecology & Evolution, ha permitido demostrar que el fallo hidráulico —la incapacidad para transportar agua de las raíces a las hojas— es el mecanismo universal por el que la sequía mata a los árboles. "Si la sequía es bastante intensa, el 100% de los árboles muere de sed, no importa el lugar de la Tierra o la especie que sea. Pero además, hay árboles que por culpa de la falta de agua también mueren de hambre", explica uno de los autores del estudio e investigador del CREAF y la UAB, Jordi Martínez Vilalta. El estudio incluye unos sesenta autores de todo el mundo y es una síntesis de artículos anteriores sobre cómo la sequía mata diferentes especies de árboles.

Cerrar los estomas para evitar la deshidratación

En condiciones de sequía, las plantas se ven obligadas a cerrar los estomas, unos poros de las hojas por donde entra el CO2que utilizan para realizar la fotosíntesis. Los árboles utilizan el 99% del agua para mantener los estomas abiertos, y con su cierre las plantas evitan perder una gran cantidad de agua por transpiración. "Las plantas tienen una gran capacidad de regular el flujo de agua que llega a las hojas", explica otro de los autores del estudio, investigador del CREAF y de ICREA, Maurizio Mencuccini.

Pero cuando la disponibilidad de agua en el suelo disminuye la planta tiene más dificultades para hacerla subir hasta las hojas. Esto hace que los tejidos internos que transportan el agua sufran embolismos: se forman burbujas que obstaculizan los conductos y no permiten hacer llegar el agua a las hojas. "Es un proceso en muchos aspectos análogo a las embolias que sufrimos las personas", añade Mencuccini. La investigación ha demostrado que en el momento de morir, los árboles han visto reducida su capacidad de transporte de agua como mínimo un 60%.

Si no hay fotosíntesis, las plantas se quedan sin reservas

Un estudio en el que han participado investigadores del CREAF concluye que todos los árboles que mueren por culpa de la sequía son incapaces de transportar el agua hasta las hojas. Además, los hay que también agotan sus reservas de carbono al no poder realizar la fotosíntesis. Los resultados de la investigación permitirán hacer modelos más precisos de predicción de los efectos de los cambios en el clima sobre la vegetación.

Pero además, con los estomas cerrados los árboles no pueden absorber el dióxido de carbono que emplean para la fotosíntesis. Este proceso utiliza el CO2atmosférico para acabar generando oxígeno (que libera a la atmósfera) y carbohidratos que utiliza la planta para crecer y obtener energía; es la manera que tienen de hacerse su propio alimento.

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Así, cuando no pueden realizar la fotosíntesis deben utilizar las reservas acumuladas de carbohidratos. "Hemos visto que alrededor del 50% de árboles se queda sin reservas de carbono en el momento morir. No siempre sucede, pero sí es más frecuente de lo que esperábamos. Además de morir de sed, pues, muchos también mueren de hambre por inanición, se quedan sin reservas ", explica el autor principal del estudio, Henry D. Adams, de la Universidad de Oklahoma State, en EEUU. De hecho, se ha visto que árboles como los pinos son especialmente sensibles, sobre todo el pino albar, que llega a una reducción de más del 80% de las reservas de carbono.

Nuevo conocimiento para mejores modelos predictivos

Con la fotosíntesis, las plantas absorben alrededor del 30% del CO2que los humanos emitimos a la atmósfera, lo que mitiga enormemente el calentamiento global. Pero el cambio climático provoca sequías tan frecuentes e intensas que en la última década se han registrado cambios repentinos en las comunidades vegetales a gran escala, como grandes mortalidades de árboles. Esto podría afectar a la velocidad a la que el clima global cambie, ya que los bosques pueden pasar de ser almacenes de carbono a fuentes que lo emitan de nuevo hacia la atmósfera.

El descubrimiento de cómo la sequía provoca la mortalidad de los árboles debe permitir hacer mejores modelos de predicción sobre cómo las sequías afectarán a los bosques del mundo. "El estudio aporta un gran consenso. Y con una teoría unificada que responde a la pregunta tan básica de '¿cómo mata realmente la sequía a los árboles?', los científicos podremos hacer predicciones más realistas y precisas y, por tanto, centrarnos en soluciones más efectivas", finaliza Jordi Martínez Vilalta.

ARTÍCULO

Adams H.D., Martínez-Vilalta J., Mencuccini M.,et al. (2017).A multi-species synthesis of physiological mechanisms in drought-induced tree mortality.Nature Ecology & Evolution.DOI 10.1038/s41559-017-0248-x

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