El cambio climático está causando que la tundra subártica se caliente dos veces más rápido que el promedio mundial, y este calentamiento está acelerando la actividad de la vida vegetal. Investigadores de la Universidad de Copenhague, Dinamarca, y el Helmholtz Zentrum München, Alemania, tienenahora aclararon cómo este calentamiento afecta el ecosistema de la tundra y el origen de una mayor cantidad de compuestos volátiles liberados de la tundra.
Los resultados se publican en la revista científica Biología del cambio global .
Los arbustos trepadores y los exuberantes musgos de la tundra emiten un aroma que consiste en una mezcla compleja de compuestos orgánicos volátiles COV. Los COV son gases que incluyen miles de químicos naturales, incluidas las fragancias en los aceites esenciales. Los COV protegen las células vegetales.del estrés ambiental, pero también son mensajeros químicos y funcionan como un "lenguaje" entre plantas y animales. Al liberar COV, las plantas pueden repeler y atraer directamente a los insectos, o advertir a las plantas vecinas de peligros inminentes como la infestación de insectos.
Los estudios de campo dirigidos por el equipo de Copenhague han demostrado que un aumento de temperatura de solo unos pocos grados duplica o triplica la cantidad de VOC liberados de la vegetación de la tundra. Hasta ahora, no se sabía si esta "bomba de gas" era simplemente una consecuencia dela liberación relacionada con la temperatura de aceites esenciales vaporizados almacenados en el tejido vegetal o si la síntesis enzimática de COV se estimula en las plantas.
- "Nuestros nuevos resultados muestran que la proporción de la liberación de VOC de la biosíntesis directa aumenta significativamente con el calentamiento global. Esto lleva a un cambio en la composición y la cantidad de VOC liberados hacia hidrocarburos más reactivos", dice la profesora Riikka Rinnan de la Universidadde Copenhague.
El equipo de Rinnan recolectó una gran cantidad de mini ecosistemas, bloques de tundra que incluyen plantas de crecimiento natural y el suelo debajo de ellos a una profundidad de 10 cm, y los llevó a la instalación única de fitotrón en Helmholtz Zentrum München, Alemania.La instalación cuenta con algunas de las mejores cámaras climáticas para imitar un entorno natural, que se puede utilizar para experimentar con diferentes escenarios climáticos.Los ecosistemas de mini-tundra se cultivaron bajo el clima ártico actual o simulado en el futuro, mientras se monitorean los volátiles liberados.Al estudiar los procesos que tienen lugar en las plantas y el ecosistema, los mini ecosistemas se expusieron al aire manipulado, en el que el CO2 absorbido por las plantas durante la fotosíntesis se marcó con isótopos para poder rastrearlo.
- "13C es un isótopo estable de carbono natural. Al alimentar a las plantas con niveles enriquecidos de CO2 marcado con 13C, podemos seguir el destino del dióxido de carbono atmosférico. Simulamos el clima futuro y rastreamos el CO2 de la atmósfera a la atmósferaecosistema subártico ", dice el primer autor del estudio, el Dr. Andrea Ghirardo, de la instalación de fitotrón en Munich.
En estas condiciones, los investigadores pudieron seguir el carbono. Buscaron dónde terminaba el carbono marcado en los diferentes tejidos vegetales, en el suelo, en los microorganismos y en los VOC liberados. Cuando las plantas usan CO2 para sintetizar ciertos VOC, observaron que aparecía 13Cen los COV liberados. De este modo, podrían distinguir los COV recién sintetizados de los COV que simplemente se evaporaron de las estructuras de almacenamiento en las plantas o se formaron en el suelo.
La incorporación de isótopos de carbono en los tejidos y el suelo ayuda a los investigadores a comprender dónde el ecosistema asigna el carbono recientemente fijado y permite la cuantificación del carbono secuestrado de la atmósfera. Cuando esto se hace en las cámaras climáticas en condiciones ambientales controladas, esto proporcionaalgunas piezas claras del rompecabezas de lo que sucederá en los ecosistemas árticos en el futuro.
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Materiales proporcionado por Facultad de Ciencias - Universidad de Copenhague . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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