LA INFLUENCIA SOBRE LA RESPIRACIÓN VEGETAL DEL AUMENTO DEL CO2 ATMOSFÉRICO.

9 de Febrero de 2009.

El aumento de CO2 estimula la respiración de las plantas, afectando potencialmente el clima y los cultivos.
Las hojas de plantas de soja (o soya) cultivadas en condiciones experimentales, con concentraciones elevadas de CO2 que simulan las que existirán en el 2050 según muchos pronósticos, respiran más que aquellas que crecen bajo las condiciones ambientales actuales. Este hallazgo ayudará a afinar los modelos climáticos y a identificar el impacto del incremento del CO2 sobre el rendimiento de los cultivos, a medida que aumenten los niveles de este gas en la atmósfera.

El estudio ha sido realizado por investigadores de la Universidad de Illinois, y del Departamento de Agricultura de Estados Unidos.

El equipo de Andrew Leakey ha hecho uso de las instalaciones de La Soya Libre de Aire en Concentración Enriquecido (Soy FACE, por su sigla en inglés) en Illinois. Este laboratorio de investigación al aire libre puede exponer a un campo de soya a una variedad de niveles de CO2 atmosférico , sin aislar las plantas de otras influencias ambientales, como la lluvia, la luz del sol y los insectos. | Foto de Don Hamerman.

Las plantas absorben el dióxido de carbono de la atmósfera, y elaboran azúcares a través del proceso conocido como fotosíntesis. Pero a su vez liberan cierta cantidad de CO2 cuando utilizan estos azúcares para generar la energía necesaria para su propio mantenimiento y crecimiento. La manera en que los niveles elevados de CO2 afectarán a la respiración vegetal, repercutirá a su vez en el suministro futuro de alimentos y en la capacidad de los vegetales para capturar el CO2 del aire y almacenarlo como carbono en sus tejidos.Aunque existe un amplio consenso en cuanto a que niveles más elevados de CO2 estimulan el proceso de fotosíntesis en las plantas C3, como es la soja, no existe el mismo consenso en cuanto a la manera en que los niveles crecientes de CO2 afectarán a la respiración vegetal. Algunos estudios sugieren que disminuirá en un 18 por ciento, otros apuntan a que no se verá afectada por tales cambios, y también los hay que indican que se incrementará en un 11 por ciento.Conocer bien cómo responde la ruta fisiológica de la respiración cuando las plantas crecen en un ambiente enriquecido con CO2 es un requisito imprescindible para reducir esta incertidumbre científica.

Andrew Leakey, profesor de biología vegetal en la Universidad de Illinois, quien dirigió el estudio, y sus colaboradores, emplearon una herramienta genómica que puede detectar cambios en la actividad de miles de genes a la vez, para averiguar qué genes de las plantas sometidas a la atmósfera más rica en CO2 experimentaban diferencias en su grado de activación con respecto al de los genes de los vegetales cultivados en condiciones “normales”.En vez de evaluar el desarrollo de plantas sembradas en cámaras dentro de invernaderos, como se ha hecho en la mayoría de los estudios, el equipo de Leakey hizo uso de un laboratorio especial de investigaciones al aire libre, en el que pudieron exponer una parcela de cultivo de soja a una amplia variedad de niveles atmosféricos de CO2, sin aislar las plantas de otras influencias ambientales, como las lluvias, la luz del Sol y los insectos.Algunas plantas fueron sometidas a niveles de CO2 de 550 partes por millón (ppm), el nivel predicho para el año 2050 si las tendencias actuales se mantienen. Fueron luego comparadas con las plantas que crecieron en un ambiente con niveles de CO2 de 380 ppm (los niveles actuales).Los resultados fueron sorprendentes. Al menos 90 genes diferentes, que codifican a la mayoría de las enzimas en la cascada de reacciones químicas que gobierna la respiración vegetal, se activaron (fueron expresados) en mayor proporción que en la soja que creció bajo las condiciones actuales. La tasa de respiración se incrementó en un 37 por ciento bajo estos niveles mayores de CO2.

La respiración mejorada es probablemente un mayor apoyo para el transporte de azúcares desde las hojas a otras partes de crecimiento de la planta, incluyendo las semillas, dijo Leakey.
"La expresión de más de 600 genes se vio alterada por niveles elevados de CO2 en total, lo que nos ayudará a entender cómo se regula la respuesta y esperamos producir cultivos que obtengan mejores resultados en el futuro", dijo.

Fuente: NEWS BUREAU. UNIVERSITY OF ILLINOIS. LIFE SCIENCES.