Proyecto Domo Tropical
Texto y fotos: Javier A. Pinzón
Ante situaciones nuevas o estresantes, los animales y los seres humanos tienen la opción de huir, protegerse o migrar. Las plantas no pueden hacerlo y, sin embargo, sobreviven. ¿Cómo lo logran? ¿Cómo interactúan las plantas con el ambiente y se adaptan a los cambios?
Desde su época de estudiante, el fisiólogo Klaus Winter descubrió la habilidad que tienen algunas especies de plantas para cambiar su mecanismo de transpiración, entre diurno y nocturno, dependiendo de cuánta agua tengan disponible. Esta es una manera de adaptarse a una situación de estrés: no pueden huir, pero son flexibles, se adaptan.
El tema siguió ocupando al científico y por eso dedicó su vida a estudiar la fisiología de las plantas y su flexibilidad ante un ambiente cambiante. En su opinión, estos experimentos de mesocosmos replicados tendrían enormes implicaciones en nuestra capacidad de predecir si el cambio climático puede alcanzar un punto de inflexión para las plantas tropicales. Nos ayudarán a comprender la susceptibilidad de las plantas tropicales al cambio climático y al estrés ambiental, proporcionando así una base para que los responsables de la toma de decisiones planifiquen hacia el futuro.
El conocimiento es aplicable, por ejemplo, para saber cómo producir alimento suficiente para la creciente población del planeta. La bioingeniería podría modificar algunas especies, como el arroz, por ejemplo, para que cambie de ser una planta diurna a una nocturna en caso de sequía y para que su crecimiento sea más eficiente.
¿Cómo lo hace?
Para responder a estas interrogantes, el científico cultiva árboles tropicales, arbustos, enredaderas y hierbas en cúpulas geodésicas ubicadas en los laboratorios al aire libre del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales en Gamboa, Panamá.
El Proyecto Domo Tropical tiene seis cúpulas geodésicas con un sistema acondicionado manipulable, donde elevan dos variables de manera simultánea (la temperatura y la concentración de CO2) para ver si las semillas y plántulas tropicales pueden ajustarse y aclimatarse, y así saber cuáles son las condiciones críticas para que estas mueran. Dentro de las cúpulas, los científicos someten las plantas a temperaturas elevadas (hasta 6 grados Celsius por encima de lo normal) y concentraciones de dióxido de carbono que son 2,5 veces más altas que las actuales. Además modifican la cantidad de agua, el oxígeno, la luz solar, la sombra y los nutrientes en el suelo.
Las concentraciones elevadas de dióxido de carbono están dentro del rango de las predichas para el próximo siglo, si continúa la trayectoria actual del aumento de las emisiones de CO2. Los resultados le dirán a Winter qué se puede esperar de los trópicos cuando ocurran estos cambios.
Por qué lo hacen
Las concentraciones de CO2 nunca han sido constantes en la historia de nuestro planeta. El geólogo Carlos Jaramillo cuenta que hace unos 58 millones de años había una concentración de 800 ppm de CO2, pero lo cierto es que en los últimos cuatrocientos mil años el CO2 ha fluctuado lentamente, entre 200 y 280 ppm. Sin embargo, desde 1850, con el inicio de la revolución industrial, los niveles de CO2 se han incrementado más de un 40%, pasando de una concentración de 280 a 400 ppm de CO2. Si este incremento continúa podríamos llegar a unos 600 a 800 ppm al final de este siglo. Lo más preocupante de estos datos es la velocidad del cambio, la cual no se había registrado antes. Y la pregunta es si alcanzaremos a adaptarnos a esos cambios tan rápidos.
Qué han descubierto hasta ahora
Los experimentos han demostrado que el crecimiento de las plantas puede acelerarse con mayor concentración de CO2, pero solamente cuando otros factores (como nutrientes, agua y luz) no son limitantes, además hay que tener en cuenta que esto se da en un ambiente controlado sin considerar la herbivoría; es decir la relación de depredación entre animales y plantas. Así que las mayores concentraciones de CO2 que se prevén en el futuro no necesariamente acumularán mayor biomasa en los bosques.
Hay algunas familias, como las leguminosas, que responden de forma positiva a un aumento de CO2 así tengan pocos nutrientes en el suelo. Tienen una relación simbiótica con unas bacterias en las raíces, que pueden adquirir el nitrógeno del aire. Aunque alrededor del 79% del aire es nitrógeno, no es accesible para las plantas; pero estas bacterias pueden convertir el aire en amonio, y las raíces pueden absorberlo; es un mecanismo de autofertilización. Estas especies pueden verse beneficiadas ante un aumento del CO2 en el ambiente, que podría causar un cambio en la composición de las especies en las selvas tropicales.
Qué sigue
Los estudios de seguimiento incluirán manipulaciones experimentales con tratamientos de sequía, CO2 y temperaturas menos extremas. Pero el reto es realizar experimentos como estos a mayor escala, con domos gigantes donde quepan los árboles enteros e incluso bosques, lo que permitiría saber cómo responderán los bosques tropicales al cambio climático, no solo las semillas y los plantones, sino los árboles adultos como parte de una comunidad. Según el doctor Klaus, es costoso, pero no tanto como estudiar otros planetas.
El Proyecto Domo Tropical nos dará muchas respuestas sobre los efectos de cambios ambientales en las plantas tropicales. No es solo estudiar cuántas especies hay, sino cómo funcionan y para qué sirven.
En promedio un árbol necesita 300 litros de agua para producir un kilo de biomasa, pero algunas especies, como el aloe y la piña necesitan una sexta parte de esa agua, porque tienen un sistema de fotosíntesis diferente, ya que fijan CO2 durante la noche, no durante el día, y esto las hace más eficientes en cuanto el uso del agua.
