Los bosques tropicales pueden ser más resistentes a los aumentos de temperatura previstos bajo el cambio climático global de lo que se pensaba anteriormente, según un estudio publicado en la revista Plantas naturales sugiere. Los resultados podrían ayudar a que los modelos de predicción climática sean más precisos, según los autores, un equipo internacional dirigido por científicos del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Arizona.
El grupo estudió datos del hábitat de la selva tropical en la Biosfera 2 de Arizona y los comparó con mediciones tomadas en sitios de bosques tropicales naturales. Debido a que está encerrado bajo una cúpula de vidrio, el bosque tropical en la Biosfera 2 es posiblemente el bosque tropical más caliente del mundo., con temperaturas que alcanzan los 40 grados Celsius, aproximadamente 6 C más altas que las temperaturas máximas que experimentan actualmente los bosques tropicales naturales y en el rango de lo que los científicos esperan que experimenten en el año 2100, sin una importante mitigación del cambio climático.
En la Biosfera 2, cuando se separaron los efectos del calentamiento y el secado, los autores observaron que, al igual que en los bosques naturales, la fotosíntesis declinaba a medida que se secaba el aire, pero cuando el aire estaba húmedo, los árboles continuaban fotosintetizándose de manera constante a niveles cada vez más altos.temperaturas, hasta 38 C.
"Ningún estudio previo de los bosques tropicales analizó los cambios de temperatura mucho más allá de lo que experimentan hoy", dijo Scott Saleska, profesor del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de Arizona y autor principal del artículo. "La Biosfera 2 nos proporcionóuna oportunidad única para ver lo que podría suceder cuando estos bosques reciban el tratamiento completo del calentamiento global ".
La autora principal del artículo, Marielle Smith, investigadora asociada postdoctoral en la Universidad Estatal de Michigan que realizó la investigación mientras era estudiante de doctorado en el laboratorio de Saleska en Arizona, señaló que "estudios previos sugieren que los bosques tropicales ya se están acercando al límitede lo que pueden tolerar en términos de temperatura, lo que genera preocupación por los impactos del calentamiento futuro ".
"Pero cuando observamos la selva tropical en la Biosfera 2, vimos que, en algunas condiciones, los árboles funcionaban mucho más allá de las temperaturas que actualmente se consideran el límite, e incluso más altas que las predichas para la cuenca del Amazonas para el 2100," ella dijo.
Smith y sus coautores querían saber por qué. Los biólogos saben desde hace mucho tiempo que la capacidad de las plantas para realizar la fotosíntesis de forma activa, o convertir el dióxido de carbono y el agua en biomoléculas utilizando la luz solar, desciende por encima de un cierto umbral de temperatura. Sin embargo, la razón de estoEl límite no siempre está claro.
Esto se debe a que a medida que aumenta la temperatura, la humedad relativa disminuye y la fotosíntesis puede disminuir debido al aumento de temperatura, la disminución del contenido de agua o ambos. Similar a una línea de ensamblaje en una fábrica, donde la productividad podría verse afectada por una escasezde suministros que ingresan al proceso de producción o por un ambiente de trabajo excesivamente caluroso que impacta directamente en el desempeño físico de los trabajadores, la productividad de los bosques podría verse limitada por una escasez de materias primas - en este caso, vapor de agua atmosférico o humedad - o poraltas temperaturas que causan estragos en la propia maquinaria bioquímica.
Comprender la razón del declive fotosintético a temperaturas más altas es importante porque si bien el último mecanismo, la susceptibilidad directa a la temperatura, implicaría que los bosques tropicales son altamente vulnerables a las tendencias futuras de calentamiento, el primero indicaría algún grado de resiliencia, especialmente bajofuturos niveles elevados de dióxido de carbono.
El problema es que en el mundo natural, las temperaturas más altas y el contenido de agua más bajo casi siempre van de la mano, por lo que sus efectos no pueden separarse fácilmente. En Biosfera 2, sin embargo, el clima se puede ajustar de formas que no son posibles enel mundo natural.
"El ambiente cerrado en Biosphere 2 nos permitió mantener una alta humedad a pesar de las altas temperaturas al agregar vapor de agua a través de nebulizadores y atrapar la humedad dentro del recinto de vidrio, que es algo que no sucedería en un bosque tropical natural", explicó Smith.
Este hallazgo puede entenderse en términos del comportamiento básico de la planta: cuando hay menos humedad en el aire, las plantas reaccionan limitando la apertura de sus estomas aberturas microscópicamente pequeñas en sus hojas para absorber dióxido de carbono, uno de loslas materias primas para la síntesis. Cuanto más tiempo permanecen abiertos los estomas, más dióxido de carbono puede entrar en la hoja, pero eso tiene un precio: cuanto más seco es el aire que rodea la planta, más agua se escapa por las aberturas, lo que obliga a la planta a golpearun equilibrio entre la absorción de carbono y la pérdida de agua.
La reducción en la productividad fotosintética que los estudios previos habían observado frente a temperaturas más cálidas, por lo tanto, probablemente se deba a que las plantas limitan el tiempo que mantienen abiertos sus estomas cuando se enfrentan con aire más seco, en un esfuerzo por preservar el agua.A su vez, limita la cantidad de dióxido de carbono que puede ingresar a la hoja, lo que puede estar detrás de la caída en la productividad fotosintética en lugar del escenario alternativo, en el que el calor daña directamente el aparato fotosintético.
Para evaluar la sensibilidad de los bosques tropicales al calentamiento futuro, los autores compararon la respuesta de la fotosíntesis a las altas temperaturas en el bosque tropical de la Biosfera 2 con la de los sitios de bosques tropicales naturales en México y en la Amazonía brasileña. Las llamadas torres de flujo de remolinosalcanzando casi 200 pies de altura, más alto que el dosel del bosque, permiten a los investigadores medir el intercambio de dióxido de carbono entre los bosques y la atmósfera.
"Las torres de flujo nos permiten medir el intercambio de dióxido de carbono entre los bosques y la atmósfera que usamos para calcular la fotosíntesis total del bosque", dijo Smith. "Cuando miramos muy de cerca los datos de la torre de flujo, pudimos decir quefue el mismo mecanismo que estaba causando disminuciones en la fotosíntesis del mundo real durante los períodos cálidos como en la Biosfera 2; fue la disminución del vapor de agua, no el aumento de la temperatura ".
"Interpretamos estos hallazgos de manera que, en presencia de alta humedad, los estomas de las hojas pueden permanecer abiertos por más tiempo sin perder tanta agua", dijo Tyeen Taylor, coautora del artículo e investigadora asociada postdoctoral en la Universidad.de Michigan.
Los autores discuten cómo el aumento del dióxido de carbono en la atmósfera tiene el potencial de tener el mismo efecto, porque cuando hay más dióxido de carbono disponible, las plantas también pueden reducir el tiempo de apertura de sus estomas, lo que limita la pérdida de agua.
Los autores señalan que si bien sus hallazgos sugieren que los bosques tropicales pueden ser más resistentes al calentamiento futuro de lo que se pensaba anteriormente, eso no significa que los bosques tropicales no sean vulnerables al cambio climático futuro, ya que la fotosíntesis no es el único aspecto de la salud de los bosques..
"Por ejemplo, la reproducción podría verse afectada de forma independiente, el crecimiento podría verse afectado de forma independiente, la susceptibilidad a herbívoros y patógenos podría aumentar", dijo Smith. "Hay muchas otras razones para no decir, 'los bosques tropicales están fuera de peligro'".
Los autores señalaron que los bosques amazónicos se enfrentan a grandes amenazas de incendios, deforestación y destrucción del hábitat, y aunque el estudio puede apuntar a cierta capacidad de recuperación para hacer frente a un mundo que se calienta, "eso difícilmente significa que estos bosques son seguros, al igual que la desaceleraciónhacia abajo cuando pasa una luz roja es seguro ", dijo Saleska.
"Ya nos adentramos en la zona de peligro de los bosques tropicales, y si no nos arreglamos, en términos de reducir las emisiones de combustibles fósiles y especialmente los incendios a gran escala y el aumento de las tasas de deforestación, el destino de estos bosques será"Sea realmente sombrío", dijo. "Lo que este estudio implica, en cambio, es la buena noticia de que aún podemos tener una oportunidad, si actuamos ahora, de salvar estos valiosos bosques tropicales".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Arizona . Original escrito por Daniel Stolte. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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