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¿Qué tan estáticos son los árboles? Ha habido mucha investigación sobre cómo se mueven los tejidos no leñosos, pero no tanto sobre cómo se mueve la madera. Alesia Hallmark y sus colegas de la Universidad de Nuevo México utilizan fotografías de la red PhenoCam para observar cómo se mueven las ramas de las plantas leñosas con el tiempo en un artículo publicado en Ecosphere. Encuentran que ambas ramas vivas se mueven en el transcurso de un día, pero también lo hacen las ramas muertas.

Hay muchos ejemplos de movimiento de plantas. Las flores pueden rastrear el sol. Los zarcillos pueden dar vueltas hasta que puedan enroscarse alrededor de un soporte. Las hojas pueden plegarse para atrapar presas en Venus Flytrap o para protegerlas en Mimosa. Pero las ramas de las plantas leñosas, ¿se mueven o son macizas? Descubrir la respuesta requiere que alguien pase mucho tiempo observando los cambios en las plantas. Afortunadamente, los botánicos han establecido una red para hacer precisamente esto.

La red PhenoCam es una colección de sitios en todo el mundo, desde Utqiagvik, Alaska, en el norte a Lauder, Nueva Zelanda, en el sur.

Cada uno de estos sitios está bajo observación, generalmente con el Cámara de red StarDot. Cada media hora, la cámara toma una instantánea de las plantas. Estas cámaras cargan sus imágenes en una galería, a la que puede acceder y examinar.

Hallmark y sus colegas usaron fotografías de cámaras instaladas en Red Nacional de Observatorios Ecológicos (NEON). Las cámaras Neon toman hasta cuatro fotos por hora, lo que mejora las posibilidades de ver movimientos más rápidos, dicen los botánicos. Estaban particularmente interesados ​​en el amanecer y el atardecer, cuando la luz y las temperaturas comienzan a cambiar. Señalan que este fue un uso novedoso de las cámaras en su artículo.

“Pudimos extraer fotografías de un depósito público existente, la red PhenoCam, para documentar retroactivamente los movimientos de las ramas en un espectro de sitios de monitoreo de ecosistemas (NEON), a pesar de que estas cámaras no se instalaron originalmente para este propósito. Aunque las fotografías digitales arrojan datos de menor resolución que las técnicas TLS empleadas en investigaciones anteriores, pudimos usarlas para monitorear de forma remota los movimientos de las ramas en muchos sitios a alta frecuencia (cada hora) durante largos períodos de tiempo (meses a años) y distinguir fácilmente entre y ramas muertas. Las cámaras digitales son instrumentos baratos, fáciles de usar, penetrantes y no invasivos con los que estudiar los movimientos de las plantas. Factores como el viento o la lluvia intensa pueden oscurecer las imágenes, pero este inconveniente es común en muchos sensores, incluido el TLS. Las cámaras desplegadas para el monitoreo biológico a menudo se ubican junto con estaciones meteorológicas, torres de flujo y otros conjuntos de sensores. El predominio de las imágenes de la cámara con datos de sensores ambientales asociados hace que las fotografías sean un medio ideal para estudiar más a fondo la relación entre los movimientos de las plantas y los factores abióticos”.

Luego se concentraron en los matorrales de creosota dentro del Refugio Nacional de Vida Silvestre de Sevillata en el centro de Nuevo México. Los arbustos aquí fueron interesantes debido al clima en 2011. En febrero, las temperaturas bajaron a -30°C. Fueron malas noticias para los arbustos de creosota que sufrieron una muerte regresiva extrema del dosel. Las plantas no murieron sino que volvieron a crecer desde la base de la planta. Así que ahora, muchas de las plantas tienen una corona de ramas muertas.

Entre finales de julio de 2015 y principios de diciembre, el equipo observó cómo se movían las ramas. También rastrearon datos meteorológicos y temperaturas del suelo para tener una idea del clima y el microclima alrededor de las plantas.

Los botánicos encontraron que las ramas caían al comienzo del día y luego se levantaban por la tarde o por la noche. Pero Hallmark y sus colegas notan que el movimiento no es tan simple.

“Encontramos diferencias sutiles pero consistentes en el momento de los movimientos de las ramas vivas y muertas. Si bien los patrones generales de movimiento eran los mismos en todas las ramas, que se elevaban hacia el cielo durante la noche y caían hacia el suelo durante el día, había un retraso temporal constante entre las ramas vivas y muertas. Luego aprovechamos la instrumentación del sitio ubicado en el mismo lugar para correlacionar los movimientos de las ramas vivas y muertas con los posibles impulsores abióticos. En ambos casos, el contenido de humedad del aire parecía ser el impulsor más probable de los movimientos de las ramas. Con base en nuestros resultados, creemos que las ramas muertas de creosota se hinchan y se secan en respuesta a la humedad (o humedad) del aire, mientras que las ramas vivas responden más a los cambios en el déficit de presión de vapor (o sequedad) del aire. Estos factores están co-correlacionados, pero las diferentes reacciones revelan cómo reacciona esta madera cuando las fibras de madera se exponen a la atmósfera en comparación con cuando el contenido interno de agua está controlado por estomas vivos, elementos de vasos intactos y tejidos protectores de la corteza”.

La variación en la posición de las ramas puede ayudar a la planta a regular la temperatura del suelo. El equipo descubrió que, en los meses cálidos, el suelo debajo de un arbusto de creosota podría estar más de tres grados centígrados más frío que el suelo circundante. Esto, argumentan, podría tener implicaciones para la evaporación y la pérdida de agua en el suelo debajo del arbusto.

Hallmark y sus colegas afirman que este movimiento debe incluirse al investigar cómo las plantas controlan su entorno. “La suposición de que las plantas leñosas tienen una arquitectura estática impregna muchas áreas de la teoría y la metodología científicas. Alentamos a otros científicos a considerar los movimientos de las ramas diurnas en futuros diseños de estudio. Como anécdota, encontramos que las diferencias en la posición de las ramas dentro de un solo día cambiaron el volumen total del dosel y las estimaciones de biomasa resultantes de los individuos de creosota en más del 20 % cuando se usaron relaciones alométricas de volumen:biomasa”.

“El uso de sistemas automatizados para rastrear los movimientos de las ramas durante largos períodos de estudio puede ayudarnos a comprender mejor la fisiología de las plantas y la adaptación al estrés en una variedad de especies y hábitats. Más allá de ser simplemente un fenómeno interesante, estos movimientos pueden proporcionar información sobre los cambios diarios en el comportamiento del estrés y las interacciones ambientales que antes se pensaba que solo cambiaban en el transcurso de temporadas enteras o de la vida útil de las plantas”.