Las plantas, tanto los cultivos agrícolas como las plantas silvestres comunes, deben adaptarse localmente a los cambios globales recientes, como el aumento de las sequías o los cambios en la disponibilidad de nutrientes. En la teoría ecológica, todos los rasgos funcionales de las plantas se orientan hacia estrategias de estabilidad y conservación de recursos. En particular, las raíces finas son responsables de la absorción de agua y nutrientes y son altamente resilientes al estrés. Sin embargo, a diferencia de los rasgos de los brotes, la dinámica del crecimiento radicular y la relación entre las respuestas de los rasgos radiculares y de los brotes siguen siendo poco conocidas y poco estudiadas.
Según un estudio realizado conjuntamente con el Jardín Botánico Ecológico (ÖBG) de la Universidad de Bayreuth, las plantas adaptan el crecimiento de sus raíces y brotes de forma diferente en respuesta a los cambios ambientales. Los investigadores cuestionan las evaluaciones previas del impacto del cambio climático en las plantas, que a menudo extrapolan datos de las estructuras superficiales a las subterráneas. Los resultados de su estudio se publican en la revista Plant and Soil.
Las plantas se ven estresadas no solo por el cambio climático, con el consiguiente aumento de las temperaturas y las sequías más frecuentes. También se enfrentan a cambios en los niveles de nutrientes del suelo debido a actividades humanas como la agricultura, la industria y el transporte. Sin embargo, muchos estudios se centran exclusivamente en la parte aérea de la planta —el brote— y generalizan sus hallazgos a toda la planta.
Dado que las raíces desempeñan un papel crucial en la absorción de agua y nutrientes, es crucial comprender si los resultados de los estudios de brotes pueden aplicarse a los sistemas radiculares. Esto, a su vez, permitirá comprender mejor el impacto del cambio climático y la actividad humana en las plantas silvestres y cultivadas.
En un experimento multifactorial en invernadero, investigadores dirigidos por la Dra. Lena Muffler-Weigel y el Dr. Robert Weigel, directores científicos ejecutivos del Jardín Botánico de la Universidad de Bayreuth, examinaron los efectos del aporte de nutrientes y el estrés hídrico en los sistemas radiculares de las plantas. Se seleccionaron para el estudio especies comunes europeas de acedera ( Rumex acetosa ) y llantén ( Plantago lanceolata ).
«Ambas especies son comunes en prados locales y a lo largo de senderos. Precisamente por eso nos interesaron: como representantes de los ecosistemas de praderas y pastizales templados de Europa», afirma la Dra. Müffler-Weigel.
En un invernadero, los investigadores estudiaron los efectos de la aplicación de nutrientes y el estrés hídrico, tanto por separado como en combinación. Variaron los niveles de riego y fertilización, y plantaron las dos especies de plantas por separado y juntas. Esto les permitió determinar cómo interactúan diversos factores para influir en el crecimiento de las plantas.
«En nuestro experimento, demostramos que la deficiencia de nutrientes, en particular, estimula a las plantas a desarrollar sus sistemas radiculares de forma más activa», explica la Dra. Müffler-Weigel. En condiciones de deficiencia de nutrientes, las partes subterráneas de la planta responden activamente, compensando la disponibilidad limitada de nutrientes.
En cambio, las características típicas de los brotes, como el tamaño de las hojas, demuestran una estrategia conservadora de uso de recursos en condiciones limitadas, con un crecimiento mínimo y una utilización lenta y específica de nutrientes para evitar el desperdicio. «Las raíces y los brotes responden de forma diferente y, en las evaluaciones ecológicas, deberían considerarse más como un sistema único», señala la Dra. Muffler-Weigel.
Un mayor aporte de nutrientes a los ecosistemas templados puede, hasta cierto punto, compensar las pérdidas de productividad de biomasa aérea relacionadas con la sequía, ya que las plantas invierten más en el crecimiento de los brotes cuando los nutrientes son abundantes. Sin embargo, el aumento de los niveles de nutrientes, combinado con una mayor sequía, observada en el contexto del calentamiento global, tiene un doble efecto negativo en el desarrollo de la biomasa radicular: con una fertilización abundante, las plantas dejan de invertir activamente en el crecimiento radicular, lo que limita su acceso a nuevas fuentes de agua, y la sequía reduce el crecimiento general.
Nuestro estudio demuestra que la biosfera no puede considerarse automáticamente un sumidero de carbono ante el aumento de la ingesta de nutrientes y la intensificación de la sequía. Las evaluaciones ecológicas de escenarios socioeconómicos basadas en observaciones de biomasa aérea subestiman los impactos negativos del cambio global en la biomasa radicular y, en consecuencia, en el secuestro de carbono a largo plazo. Nuestros hallazgos resaltan la necesidad de considerar la zona radicular al desarrollar políticas climáticas, afirma la Dra. Muffler-Weigel.
Fuente: Universidad de Bayreuth. Autor: Teresa Hübner.
La imagen muestra un ejemplo de la unidad de procesamiento A y un diagrama del experimento en invernadero. Fuente: Plant and Soil (2025) , DOI: 10.1007/s11104-025-07560-x
Nota editorial:
Este artículo ha sido elaborado con fines divulgativos a partir de información pública y fuentes especializadas, adaptado al enfoque editorial del medio para facilitar su comprensión y contextualización.
