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A medida que cambia el clima, es posible que las plantas no absorban el carbono del aire con la suficiente rapidez

fotosíntesis
Crédito: CC0 Public Domain

Los modelos actuales de cambio climático podrían estar sobrestimando la cantidad de dióxido de carbono que las plantas pueden absorber de la atmósfera.


por Igor Houwat y Tom Sharkey, Universidad Estatal de Michigan


Gracias a la investigación molecular sobre la fotosíntesis realizada en el Laboratorio de Investigación de Plantas (PRL) de MSU-DOE, los científicos atmosféricos que no pertenecen a la MSU han incluido en sus modelos una limitación fotosintética menos comprendida.

El resultado: los modelos sugieren que las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico podrían aumentar más rápidamente de lo esperado.

La fotosíntesis sustenta la vida en la Tierra. Los organismos fotosintéticos capturan el dióxido de carbono de la atmósfera y lo procesan mediante una serie de reacciones conocidas como ciclo de Calvin-Benson.

Específicamente, el carbono se usa para producir triosa fosfato, una molécula que eventualmente se convierte en sacarosa, la moneda de energía que impulsa a las plantas y la cadena alimentaria por encima de ellas. El proceso se conoce como TPU (utilización de triosa fosfato).

Pero hay un límite en la cantidad de carbono que pueden usar las plantas.

«Cuando la fotosíntesis obtiene demasiado dióxido de carbono, no puede procesarlo en azúcares lo suficientemente rápido», dice Tom Sharkey, profesor universitario distinguido de PRL. «La fotosíntesis no puede aumentar indefinidamente sus niveles de productividad. Alcanza un techo y más dióxido de carbono no ayudará. De hecho, las plantas a veces absorben menos dióxido de carbono a medida que aumentan los niveles en la atmósfera».

«Algunos de nuestros laboratorios de PRL han estado estudiando las bases moleculares de esta limitación de TPU», agrega Tom. «Los científicos atmosféricos se acercaron a mi laboratorio para factorizar adecuadamente esa limitación en su modelo. Como resultado, vimos una tasa rápida de aumento de dióxido de carbono en el modelo».

Por ejemplo, cuando los investigadores asumieron que la limitación de TPU se duplicó, restringiendo aún más la fotosíntesis , los modelos mostraron que 9 gigatoneladas de carbono permanecerían en la atmósfera para 2100, en lugar de entrar en las plantas.

«El pronóstico es más alarmante de lo que pensábamos anteriormente. Necesitamos comprender mejor la limitación de la TPU, porque se ve afectada por muchos factores. Hasta ahora, sabemos que la limitación es peor a niveles altos de luz, cuando las temperaturas son más frías y con alto contenido de carbono niveles de dióxido de carbono «, dice Tom.

«La conclusión es que la capacidad de las plantas para ayudarnos a controlar los niveles de dióxido de carbono atmosférico es más débil de lo que pensábamos».

El estudio se publica en la revista Environmental Research Letters .



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