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En todo el mundo, puede encontrar tierras secas de yeso. Aquí, el acceso al agua es crítico pero también desafiante. Excavar en las profundidades del suelo puede permitir que las plantas alcancen el nivel freático, pero ¿qué pasa con las plantas de raíces poco profundas? En un estudio publicado en Annals of Botany, Laura de la Puente y colegas encuentran que el agua contenida en los cristales de yeso es una importante fuente de agua para estas plantas.

Los suelos de yeso plantean una dificultad para las plantas que viven en ellos. A menudo se encuentran en tierras secas, lo que significa que no llega mucha agua. Los suelos también retienen poca agua, por lo que la lluvia que llega puede no durar mucho. Sin embargo, al examinar investigaciones anteriores, de la Puente y sus colegas encontraron que, en algunos casos, la disponibilidad de agua en el verano era mayor en los suelos de yeso que en los suelos cercanos sin yeso. Investigaciones anteriores han demostrado que Helianthemum squamatum puede extraer agua de los cristales de yeso. Entonces, ¿podrían otras plantas de raíces superficiales en suelos yesíferos tener esta habilidad?

Las plantas que viven en suelos de yeso tienen rasgos de tolerancia al estrés o son gipsófilas, plantas que se especializan en suelos de yeso. Los botánicos decidieron que estos especialistas en yeso eran las plantas con más probabilidades de utilizar agua de cristalización.

El equipo se dispuso a examinar la distribución de las fuentes de agua entre las especies de plantas en una comunidad de yeso. Los científicos podían saber de dónde venía el agua midiendo los isótopos en los elementos que la formaban. Algunos isótopos de hidrógeno y oxígeno son más pesados ​​de lo normal. En las capas superiores del suelo, es menos probable que el agua con estos átomos más pesados ​​se escape por evaporación, por lo que el agua en la capa superior del suelo es ligeramente más pesada que el agua típica. La evaporación no ocurre en las capas más profundas, por lo que el agua aquí tiene una alta proporción de moléculas de agua más livianas.

Es esta diferencia en el peso del agua la que de la Puente y sus colegas usaron para rastrear las fuentes de agua.

“Caracterizamos la variación en la composición isotópica del agua a lo largo del perfil del suelo y evaluamos el efecto de la profundidad de enraizamiento de las especies y la afinidad por los suelos de yeso en su uso del agua tanto en primavera como en verano. También analizamos cómo las plantas interactuaban con el suelo debajo de ellas. Teniendo en cuenta los patrones de absorción de agua de las plantas, planteamos la hipótesis de que... las especies exclusivas de yeso con raíces poco profundas utilizarán preferentemente el agua de cristalización del yeso en verano, mientras que las especies no exclusivas con raíces poco profundas estarán restringidas al (escaso) agua libre disponible en la tierra vegetal Por el contrario, las especies de raíces profundas, independientemente de la afinidad con el yeso, dependerán principalmente del uso de aguas profundas del suelo y/o aguas subterráneas durante la sequía de verano”, escriben de la Puente y sus colegas.

El equipo examinó las plantas en una colina de yeso en Zaragoza, en el noreste de España. La lluvia en esta parte de España cae principalmente en primavera y otoño. En verano, está seco, por lo que las plantas tienen que lidiar con la sequía. El suelo es casi dos tercios de yeso.

Los científicos tomaron muestras de plantas para el análisis de isótopos en la primavera y el verano para tener una comparación.

“En cada fecha de muestreo, cosechamos los tallos principales (incluida la corona de la raíz) de cinco individuos de cada especie. Seleccionamos individuos vigorosos, de tamaño mediano, ubicados a una distancia mínima de 5 m entre sí”.

Luego, el equipo usó el agua en el xilema para indicar de dónde obtenían el agua las plantas.

“Identificamos el agua de cristalización de yeso como un componente crucial del equilibrio hídrico en las tierras secas de yeso”, escriben de la Puente y sus colegas. “El agua retenida en la estructura cristalina del yeso era la fuente de agua más importante para casi todas las especies de raíces superficiales y una fuente de agua muy importante para las especies de raíces profundas durante la sequía del verano. Nuestros resultados demuestran que el agua de cristalización de yeso es ampliamente utilizada por las plantas, independientemente de su afinidad por los suelos de yeso. Contrariamente a nuestras predicciones, tanto las especies endémicas como las no endémicas de yeso... con raíces poco profundas utilizaron agua de cristalización de yeso como fuente de agua preferencial durante el verano".

Los botánicos admiten que esto es un rompecabezas porque no está claro cómo acceden las plantas al agua de cristalización. Señalan que investigaciones recientes muestran cómo algunos microorganismos pueden disolver la roca de yeso secretando ácidos orgánicos. ¿Las plantas exudan algo de sus raíces para convertirse en agua retenida en los cristales? ¿O están animando a los microbios a hacer el trabajo por ellos?

Si bien se desconoce el mecanismo, ciertamente parece que las plantas obtienen su agua del yeso. de la Puente y sus colegas señalan que esto hace que el agua de cristalización de yeso sea una fuente de agua potencialmente desconocida en los estudios de las tierras secas, que se encuentran en todos los continentes.