A medida que el mundo se calienta, un nuevo estudio está ayudando a los científicos a comprender cómo los árboles con forma de cono como pinos y enebros pueden responder a la sequía.
La investigación aborda una pregunta clásica en el campo: cuando las condiciones son secas durante largos períodos de tiempo, ¿sobreviven los árboles cultivando nuevas raíces para aprovechar las fuentes de agua o confiando en raíces establecidas que ya son profundas?
La respuesta, al menos para algunos árboles con cono, conocidos como coníferas, puede ser la última, dice Scott Mackay, PhD, profesor de geografía en la Universidad de Buffalo College of Arts and Sciences. Mackay es un experto en ecohidrología ycómo los árboles absorben el agua
En el nuevo estudio, dirigió un equipo que utilizó modelos computacionales para investigar cómo los pinos y los enebros acceden a las fuentes de agua durante períodos secos prolongados.
En simulaciones, los árboles de ambas especies sobrevivieron a una sequía de cinco años cuando entraron en el período seco con raíces profundas que ya alcanzaban el lecho rocoso fracturado, donde se puede encontrar agua. Estos árboles modelados también usaron el agua de manera que coincidía bien con las observaciones deárboles reales que resistieron con éxito las condiciones de sequía en el sitio del experimento de supervivencia y mortalidad de Los Alamos SUMO en Nuevo México.
"Cuando el modelo se instaló con raíces en el agua subterránea, ninguno de los árboles se extinguió", dice Mackay. "Cuando el modelo requirió que los árboles hicieran crecer las raíces en el lecho rocoso después de que comenzaron las simulaciones, todos los árboles se extinguieron".Cultivar nuevas raíces, que a su vez requiere agua, tardó demasiado ".
El estudio fue una colaboración entre científicos de la UB, la Universidad de Duke, el Instituto Federal Suizo de Investigación sobre Bosques, Nieve y Paisajes WSL, el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, la Universidad Estatal de Oklahoma y la Universidad de Utah.
La investigación, publicada en línea en Nuevo fitólogo en julio de 2019, aparece en el número de enero de 2020 de la revista, junto con un comentario más reciente sobre la importancia del documento por Louis Santiago, PhD, profesor de botánica y ciencias de las plantas en la Universidad de California, Riverside.
"Mackay et al . 2020 pudieron distinguir entre dos hipótesis principales con respecto a la dinámica de la función raíz durante la sequía, y esencialmente establecer una teoría, que ahora se puede validar o refutar en otros sistemas ", escribe Santiago en el comentario.
Los resultados del estudio podrían ayudar a explicar por qué algunos pinos y enebros pueden sobrevivir a las sequías mientras otros árboles a su alrededor, incluidos los de la misma especie, perecen.
¿Qué pasa bajo tierra?
La incapacidad para ver bajo tierra, para mirar a través del suelo y la roca madre, es un tema de frustración para los científicos que investigan los árboles. La investigación de Mackay aborda este enigma, proporcionando una nueva herramienta para deducir lo que podría estar sucediendo a continuación.
"Es muy difícil ver qué sucede con las raíces de un árbol. Cavar estos árboles es muy difícil, y los matarías en el proceso", dice Mackay. "El modelo nos proporciona una lente adicional para ver debajo de la superficie. Bajo tierra es una especie de frontera, un área de investigación que se está volviendo cada vez más importante ".
El modelo que su equipo empleó en el estudio simula el comportamiento de los árboles, incluida la forma en que usan el agua y el carbono, los cuales son necesarios para cultivar tejido nuevo, incluidas las raíces.
Como explica Mackay, "el carbono se obtiene a través de la fotosíntesis, y tiene que ser transportado hacia abajo desde la copa de los árboles para cultivar raíces. Se necesita agua como parte de este proceso de transporte. Entonces, si las raíces del árbol están en suelo seco yno pueden obtener agua, esto puede afectar la capacidad del árbol para mover el carbono, lo que a su vez puede perjudicar el crecimiento de nuevas raíces. Nuestro modelo captura esta información ".
Al ayudar a los científicos a comprender los rasgos que establecen algunos pinos y enebros para sobrevivir a las sequías, el estudio podría proporcionar información sobre cómo responderán los bosques de coníferas a las presiones del cambio climático.
"Los científicos están tratando de pronosticar lo que sucederá con los biomas del mundo bajo el cambio climático, y los modelos deben ser fisiológicamente realistas", dice Mackay. "Durante las sequías pasadas, hay mucha evidencia de lo que podríamos considerar refugios hidrológicos".- focos de especies leñosas que han sobrevivido a las sequías aprovechando los recursos hídricos más profundos. Algunos modelos tienden a sobreestimar la mortalidad de los árboles porque no pueden capturar algunos de estos refugios. Si podemos aprender más sobre estos refugios y cómo sonestablecido, podemos usar ese conocimiento para crear mejores modelos "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Buffalo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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