Los investigadores han descubierto un mecanismo previamente desconocido que causa un mayor uso del agua del bosque, mejora la comprensión del control biogeoquímico del suelo de los ciclos del agua del bosque y resalta las amenazas a las plantas por el estrés hídrico bajo deposición ácida, según un nuevo estudio
En un estudio publicado en la revista Avances científicos , los investigadores informan que el mecanismo funciona de esta manera: el ácido sulfúrico y el ácido nítrico caen al suelo cuando se queman los combustibles fósiles, causando la acidificación del suelo. Cuando eso sucede, una cantidad significativa de calcio del suelo se elimina del suelo, y luegolas plantas sufren de deficiencia de calcio. La deficiencia de calcio hace que las plantas intensifiquen su uso del agua.
Lixin Wang, profesor asociado de la Facultad de Ciencias de la IUPUI, es el autor principal de esta investigación, y su estudiante de doctorado Matthew Lanning es el primer autor.
Esta investigación está financiada por el programa de Ciencias Hidrológicas de la National Science Foundation. Otros autores del equipo de investigación incluyen a Todd Scanlon y Howard Epstein en la Universidad de Virginia, Matthew Vadeboncoeur en la Universidad de New Hampshire, Mary Beth Adams en el Bosque de los Estados UnidosServicio, y Daniel Druckenbrod en la Universidad Rider.
El calcio juega un papel único en las células vegetales al regular los poros diminutos, llamados estomas, en las hojas o tallos de las plantas, dijo Wang. Si las plantas no tienen suficiente calcio, no pueden cerrar esos poros y su aguael uso aumenta. Además, cuando las plantas sufren de deficiencia de calcio, bombearán más agua a través de la transpiración, el proceso de movimiento del agua a través de una planta y su evaporación de las hojas, para satisfacer su demanda de calcio, dijo.
"Presumimos que la lixiviación del suministro de calcio del suelo, inducida por la deposición ácida, aumentaría el uso de agua de vegetación a gran escala", dijo Lanning. "Presentamos evidencia de un experimento de acidificación de cuencas hidrográficas a largo plazo que demuestra que la alteración deel suministro de calcio del suelo por deposición ácida puede intensificar significativamente el uso del agua ".
Los investigadores encontraron múltiples líneas de evidencia que muestran que la lixiviación de calcio inducida por la deposición ácida no solo aumentó el uso del agua de la vegetación sino que disminuyó notablemente la piscina de agua del suelo en la cuenca tratada.
"Cuando las plantas siempre usan mucha agua, significa que habrá menos agua para las personas", dijo Wang. "También significa que estas plantas son muy sensibles a la sequía. Si llega una sequía, y pueden 't cierran sus estomas, están sujetos a altos niveles de mortalidad debido al estrés hídrico ".
Tradicionalmente, el uso del agua forestal se consideraba una función de factores meteorológicos, composición de especies y disponibilidad de agua del suelo. No se habían investigado los impactos de la biogeoquímica del suelo en el uso del agua forestal a gran escala.
Los depósitos de nitrato y sulfato son los principales impulsores de la acidificación del suelo en el noreste de los Estados Unidos y el este de Europa, donde los aportes atmosféricos superan la acidez generada por el suelo. En los Estados Unidos y en la mayor parte de Europa, las emisiones de nitrato y sulfato han sido restringidas por la legislación, pero los impactos de la deposición ácida siguen siendo motivo de preocupación mundial, especialmente en áreas a favor del viento de las principales ciudades o áreas agrícolas de alta producción.
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Materiales proporcionado por Universidad de Indiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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