“Más dióxido de carbono es bueno para las plantas” es una declaración común que se usa para justificar el aumento de los niveles de dióxido de carbono como algo bueno. Pero las plantas no son simples máquinas de cultivo y equilibran una química compleja en forma de metabolitos secundarios. Estos son los productos químicos que las plantas crean para combatir infecciones, atraer polinizadores o enviar señales a los hongos micorrízicos. Una nueva investigación de Tao Li y sus colegas muestra que, debido a estos metabolitos secundarios, el aumento de la concentración de dióxido de carbono tiene una relación un poco más compleja con las plantas de lo que algunas personas piensan.

El estudio cubre los productos químicos que fabrican las plantas que no son solo partes nuevas de la planta. Estos productos químicos regulan cómo una planta interactúa con otros organismos en su entorno. Los aromas para flores son un metabolito secundario. Perder la capacidad de hacerlos no matará inmediatamente a una planta. Sin embargo, incluso si más dióxido de carbono hace que una planta sea más grande, esto no ayuda a largo plazo si su capacidad para atraer polinizadores se ve comprometida.

Li y sus colegas observaron Calluna vulgaris, brezo común. “Medimos las emisiones de COV [compuestos orgánicos volátiles] de C. vulgaris ramas en un brezal templado y cuantificó la acumulación de fenoles y taninos condensados ​​en diferentes órganos de la planta (hojas, tallos y flores) durante dos temporadas de crecimiento después de 6 años de exposición a manipulaciones climáticas realistas”, escriben los autores.

“Presumimos que cuando actuaban de forma independiente, ambos elevaban el CO₂ y la temperatura mejorarán la producción de fenoles y las emisiones de COV, probablemente estimulando la asimilación y el crecimiento del carbono y aumentando las actividades de las enzimas asociadas con la síntesis de compuestos. Esperábamos que el estrés por sequía redujera la producción de fenoles y la emisión de COV, a través de la supresión de la fotosíntesis de las plantas. Cuando actúan en concierto, CO elevado₂ y la temperatura se espera que muestren respuestas sinérgicas excepto con la sequía. mientras CO₂ es probable que, al menos parcialmente, mitigue los efectos de la sequía, el calentamiento podría agravarlos debido a la mayor evaporación del suelo y la transpiración de las plantas”.

El experimento se llevó a cabo en el proyecto CLIMAITE en Dinamarca. Aquí, el brezo creció en parcelas en forma de octágono, con algunas parcelas expuestas a más dióxido de carbono, algunas tuvieron calentamiento nocturno y otras tuvieron una sequía de un mes. “Los tratamientos se diseñaron para representar el escenario climático probable para Dinamarca en 2075 con 510 ppm de CO₂, temperatura mínima diurna elevada y sequía de verano extendida (pero solo cambios menores en la precipitación anual)”, dicen Li y sus colegas.

El equipo descubrió que tenían una mezcla de resultados. Algunos eran predecibles. Los fenólicos se concentraron en las flores y hojas de las plantas, pero no en los tallos. Estos productos químicos ayudan a proteger a la planta de los ataques, por lo que esperaría encontrarlos en los órganos más importantes para la reproducción. Pero no todo fue como se esperaba.

“Contrariamente a nuestra hipótesis, encontramos poco o ningún efecto del CO elevado₂ en los niveles de compuestos fenólicos, incluidos los taninos condensados. Esto contrasta marcadamente con muchos estudios empíricos y metanálisis que informan que el CO elevado₂ in aumentos generales HPLC-fenólico y condensado concentraciones de taninos, pero está de acuerdo con otros estudios que observan CO nominal₂ efectos sobre la acumulación de fenoles en los tejidos (Holton et al., 2003; Muntifering et al., 2006).

Juntar los diversos efectos de un clima cálido hizo que los resultados fueran más complicados, dicen los autores. “Aunque ambos elevaron el CO₂ y el calentamiento nocturno solo tuvo un impacto menor en las respuestas fitoquímicas de C. vulgaris, se manifestaron efectos significativos en su interacción con la sequía, como lo indica el número casi igual de compuestos afectados significativamente por interacciones de dos o tres vías en comparación con los tratamientos de un solo factor. En la mayoría de los casos CO elevado₂ tendió a amortiguar los efectos negativos de la sequía, al igual que el calentamiento nocturno, mientras que el CO elevado₂anuló los efectos positivos de calentamiento”.

“Además, CO elevado₂, el calentamiento nocturno y la sequía tuvieron efectos directos e interactivos en los perfiles químicos de las hojas, como lo reveló el análisis no dirigido basado en NIR”.

“Sin embargo, la magnitud de estas interacciones varió considerablemente con los factores climáticos, los tejidos vegetales y los compuestos químicos, y con el tiempo, lo que sugiere que las respuestas fitoquímicas de C. vulgaris a la combinación de CO elevado₂, el calentamiento y la sequía son complejos”.

La gran pregunta sin respuesta es cómo estos cambios interactuarán con el resto del ecosistema. Li y sus colegas advierten que algunos cambios podrían tener efectos dramáticos. Un ejemplo que dan es la reducción de fenoles en las hojas de brezo durante la sequía. Con menos defensa química, la planta bien puede volverse más sabrosa para los herbívoros durante las sequías, lo que agrega más estrés en un momento en que las cosas ya son difíciles. Por otro lado, una reducción en los COV podría hacer que las plantas sean menos obvias para los herbívoros, y no está claro si habrá un próximo beneficio o peligro para el brezo.

Incluso si el brezo se beneficia del dióxido de carbono elevado, eso no significa que las plantas que compiten con él también lo harán bien, y eso tendrá efectos colaterales para las especies que comen y anidan en esas otras plantas. Parece poco probable que todas las plantas se beneficien de más dióxido de carbono.