Uso del flujo de savia para inferir las propiedades hidráulicas de la planta


Un elemento fundamental del metabolismo de las plantas es el transporte de agua desde el suelo hasta las hojas. 


por Morgan Rehnberg, Unión Geofísica Americana


En la mayoría de las plantas, esta tarea la facilita el xilema, un tejido cuya estructura proporciona vías hidráulicas que ayudan al movimiento ascendente del agua. A medida que las plantas se enfrentan a factores estresantes como la sequía, responden modificando sus características de transporte. Por lo tanto, una comprensión precisa de sus propiedades hidráulicas es fundamental para modelar los efectos del cambio climático en las poblaciones de plantas, así como para proporcionar información sobre cómo el uso del agua de las poblaciones de plantas afectará los ciclos globales de agua, energía y carbono.

Sin embargo, los expertos se han visto desafiados por la variabilidad hidráulica de las plantas individuales, incluso entre miembros de la misma especie. Además, la medición directa de las estructuras internas de la planta requiere mucho más tiempo y recursos que los observables externos, como el tamaño de las hojas.

Lu et al. intente eludir estas dificultades construyendo un modelo basado en una alternativa más fácil de obtener: las tasas de flujo de savia. Después de desarrollar un modelo que predice el flujo de savia sobre la base de las propiedades hidráulicas, utilizaron la metodología Monte Carlo de la cadena de Markov para invertirlo de modo que las observaciones del flujo de savia del mundo real se puedan usar para inferir las características hidráulicas subyacentes. Obtuvieron sus datos de entrada de las mediciones de 2015 tomadas en el norte de Michigan.

Además de una serie de pruebas sintéticas, los autores utilizaron observaciones del flujo de savia de cuatro especies de árboles : arce rojo, abedul de papel, álamo temblón y pino blanco. Su enfoque predijo con éxito las tendencias del flujo de savia a partir de datos ambientales, como las condiciones atmosféricas , y puede distinguir una respuesta única de cada especie de árbol.

Este nuevo método abre el camino para una mejor comprensión de la variación entre especies e intraespecies en la respuesta a eventos climáticos a gran escala. Según los autores, este enfoque podría mejorarse aún más mediante la integración de observaciones ambientales adicionales.

La investigación fue publicada en Journal of Geophysical Research: Biogeosciences .


Más información: Yaojie Lu et al, Variabilidad intraespecífica en los parámetros hidráulicos de la planta inferidos a partir de la inversión del modelo de datos de flujo de savia, 

Journal of Geophysical Research: Biogeosciences (2022). DOI: 10.1029/2021JG006777



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