Unos científicos financiados por la Unión Europea han investigado la transpiración, el proceso mediante el cual las plantas liberan vapor de agua a la atmósfera, y han llegado a conclusiones reveladoras.
Este estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, tiene una importante repercusión en campos tan dispares como la predicción meteorológica, el cambio climático, la agricultura y la hidrología.
La UE prestó apoyo a este trabajo a través del proyecto LIFT («Inducción por láser de la transición fluorescente: un método de detección remoto para escalar y cuantificar la eficiencia del uso fotosintético de la luz en ecosistemas»), una beca internacional Marie Curie de salida a terceros países de tres años de duración que ha recibido financiación por valor de 250.000 euros provenientes del Sexto Programa Marco (6PM).
Las hojas de las plantas tienen en su superficie una gran cantidad de poros minúsculos con forma de labios denominados estomas, a través de los cuales liberan vapor de agua la atmósfera. Este proceso contribuye a refrigerar y humidificar la atmósfera que rodea la vegetación, afecta al clima e influye en las precipitaciones. Además, las plantas captan a través de los estomas de las hojas el dióxido de carbono (CO2) que usan para la fotosíntesis. Las plantas son capaces de variar el tamaño de sus estomas para regular la captación de CO2 y la liberación de vapor de agua. Los estomas tienen, por lo tanto, una gran importancia en la productividad de la planta, el cambio climático y el ciclo del agua.
Sin embargo, resulta complicado comprender los mecanismos que regulan el tamaño de los estomas. Esto explica el escaso peso que tiene la respuesta de los estomas en los modelos informáticos de cambio climático.
«Los científicos han estudiado los estomas desde hace por lo menos 300 años», comentó Joseph Berry, de la Carnegie Institution (Estados Unidos). «Resulta asombroso que no hayamos alcanzado un conocimiento más profundo de la regulación de la apertura y cierre de los estomas en respuesta a los continuos cambios del entorno.»
Parte de la dificultad reside en que en el control de la transpiración interviene una gran variedad de factores, desde las turbulencias atmosféricas hasta los canales en las membranas de las células que forman el poro estomático.
Además, el asunto se complica debido a que a su estudio se dedican dos disciplinas independientes que, tradicionalmente, han empleado enfoques muy diferentes. Los meteorólogos han usado un planteamiento descendente, investigando por ejemplo la cantidad de energía necesaria para evaporar el agua. Los fisiólogos vegetales, por su parte, se han centrado en los sistemas sensoriales y los movimientos que controlan la apertura del estoma.
Hasta ahora, los científicos pensaban que las células de guarda que rodean el estoma regulaban el tamaño del poro en respuesta a la luz y a otros estímulos ambientales. Sin embargo, esta investigación, llevada a cabo por científicos de Alemania y Estados Unidos, ha revelado que lo que regula la pérdida de agua a través del estoma es la energía absorbida mediante los pigmentos y el agua que se acumula en el interior de la hoja.
Los experimentos del equipo han demostrado que la epidermis de la hoja es muy sensible a la diferencia entre la tasa de transpiración y la tasa de producción de vapor de agua en el interior de la hoja.
«Esto implica que hay que revisar el modelo que actualmente explica las variaciones en el tamaño de los estomas», señaló el becario Marie Curie Roland Pieruschka, de la Carnegie Insitution, que actualmente se encuentra de estancia en el Centro de Investigación Jülich, en Alemania. «Durante mucho tiempo, los científicos han pensado que el calor solar, absorbido por los pigmentos, se desplaza a través de las células hasta que llega a las cavidades bajo los estomas en las que se creía que la evaporación tenía lugar. Esto probablemente ocurre en cierta medida, pero los resultados obtenidos en este estudio concuerdan mejor con nuestra hipótesis de que gran parte de este calor se transfiere a través de los huecos del interior de la hoja, saturados con vapor de agua».
Para más información: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), Carnegie Institution for Science y Forschungszentrum Jülich. Fuente: Cordis
