Mecanismos fisiológicos de respuesta de la cebada al impacto de la sequía y el elevado CO2 : adaptación al cambio climático

Abstract

Los cambios en la concentración de CO2 y en la disponibilidad hídrica afectan a varios procesos fisiológicos en las plantas. En general, una concentración de CO2 elevada aumenta la biomasa, el crecimiento de las raíces y el área total de las hojas, y altera las tasas de fotosíntesis neta, la conductancia estomática y la eficiencia en el uso del agua. No obstante, la magnitud de tales respuestas depende de la disponibilidad de otros recursos como la del nitrógeno del suelo, la temperatura o la luz. Sin embargo, el factor más limitante para la productividad de los ecosistemas terrestres es el agua. De ese modo, la interacción entre la elevada [CO2] y el agua del suelo es de capital relevancia para la comprensión de la respuesta de las plantas frente al Cambio Climático. En esta tesis se ha analizado el efecto combinado del enriquecimiento de CO2 y el estrés hídrico en cebada (Hordeum vulgare cv. Iranis) durante la imposición progresiva de sequía, cuantificando las respuestas fisiológicas tanto desde el punto de vista de las relaciones hídricas como del intercambio gaseoso, la fotoquímica de la fotosíntesis, la asimilación de nitrógeno y el crecimiento, determinando, además, la capacidad de las plantas para recuperarse de la sequía a la concentración de CO2 actual o a la que se prevé para el futuro. Nuestros resultados muestran que plantas de cebada creciendo en riego y elevada [CO2] presentan un mejor estado hídrico, mayor asimilación de C, menor pérdida de agua por transpiración, mayor asimilación de N y mayor contenido de proteínas totales y de pigmentos que las plantas en riego y [CO2] ambiental. Por otro lado, la sequía afecta negativamente a todos los parámetros hídricos analizados, a la fotosíntesis, a la asimilación de N, así como a la concentración de proteínas y pigmentos fotosintéticos. Al analizar el efecto combinado de la sequía y la elevada [CO2] se ha observado menor efecto de la sequía que en plantas de [CO2] ambiental. El contenido hídrico foliar y del suelo descienden menos, las tasas de fotosíntesis se mantienen durante más tiempo, la asimilación de N se ve menos afectada y el crecimiento es más elevado que en plantas de [CO2] ambiental. Por otro lado, al restablecer el riego en plantas de sequía se observa que en la mayoría de parámetros analizados el efecto de la sequía revierte bajo ambas [CO2]. Todo ello pone de manifiesto que bajo condiciones futuras de [CO2] la fisiología de la cebada se vería menos afectada por la sequía que en condiciones de CO2 ambiental, retrasando durante un periodo de tiempo más prolongado las repercusiones negativas de la falta de precipitaciones que acompañan al Cambio Climático.