La fotosíntesis de las plantas terrestres y la respiración de las plantas representan los dos mayores flujos de carbono entre la atmósfera y la superficie de la Tierra. Como tal, cualquier cambio futuro en estos procesos alterará la velocidad y la magnitud del cambio climático. Cada uno de estos procesos es sensible a los cambios de temperatura. A medida que aumentan las temperaturas, es importante que entendamos esta sensibilidad a la temperatura para determinar con precisión la tasa y la magnitud del cambio en el futuro sumidero de carbono terrestre. En períodos de tiempo cortos (por ejemplo, de segundos a minutos), el aumento de la temperatura de las hojas estimula los procesos enzimáticos que subyacen a la fotosíntesis y la respiración, lo que da como resultado aumentos exponenciales en estas tasas de proceso a bajas temperaturas. A temperaturas cada vez más altas, esta tasa de aumento se ralentiza y finalmente alcanza su punto máximo a una temperatura óptima. Las respuestas a más largo plazo (por ejemplo, días a semanas), por otro lado, se comprenden menos debido a las respuestas de aclimatación a la temperatura.
En su nuevo artículo publicado en AoBP, Smith et al. midió la aclimatación fotosintética a los cambios esperados en la temperatura y la precipitación en el olmo americano (ulmus americana). Supervisaron las tasas de procesos bioquímicos, estomáticos y respiratorios a través de diferentes temperaturas de hoja preestablecidas durante una temporada de crecimiento bajo dos niveles de calentamiento del dosel. Descubrieron que la flexibilidad de los sistemas fotosintéticos de los olmos les permitía mantener tasas de fotosíntesis relativamente estables en condiciones climáticas alteradas, sin ningún tipo de aclimatación. Esta estabilidad se debió a la disminución de las tasas de conductancia estomática y al aumento de la respiración con la temperatura equilibrada por una mayor capacidad de CO2 fijación. Estos resultados indican que algunas plantas pueden resistir los impactos negativos del cambio climático sin aclimatación y los costos asociados con la aclimatación. Los autores esperan que más estudios a escalas espaciales y temporales más grandes, y en otras especies de plantas, nos ayuden a comprender si sus hallazgos podrían aplicarse a los sistemas de plantas en general.
Lo más destacado del investigador
Nick Smith creció en Indiana, EE. UU., donde desarrolló un interés por los estudios ambientales y la ecología en particular. Decidió utilizar estos intereses para ayudar a la sociedad a prepararse mejor y combatir el cambio global. Obtuvo un doctorado en interacciones planta-clima con Jeff Dukes en la Universidad de Purdue. Este trabajo se amplió a escalas más grandes durante un postdoctorado en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley con Trevor Keenan.
Nick ahora enseña y dirige su propio laboratorio en Texas Tech University, donde se dedica a asesorar a la próxima generación de científicos. Su grupo explora las retroalimentaciones de la biosfera-atmósfera, en sentido amplio. Recientemente, Nick se ha interesado en el desarrollo de la teoría ecofisiológica de las plantas como un medio para explorar los mecanismos de los procesos ecológicos a escala de la comunidad y del ecosistema. Utilizará su trabajo para proporcionar proyecciones más confiables del cambio global futuro, lo que conducirá a decisiones políticas más informadas.
