Les plantes estan exposades a diversos estressos ambientals, incloent la sequera i les temperatures extremes, els quals poden limitar el seu creixement i supervivència.
La disponibilitat d'aigua es considera el principal factor limitador per a la productivitat vegetal.
Les plantes presenten una sèrie d'estratègies per fer front a la sequera i mantenir un balanç hídric adequat, entre les quals s'hi inclouen modificacions de l'àrea foliar, control estomàtic, canvis en l'assignació de biomassa, modificacions del balanç de carboni font/embornal, o la resistència a l'embolisme del xilema.
Tot i així, la mortalitat forestal induïda per sequera és un fenomen generalitzat, amb grans implicacions per a l'ecosistema, i s'espera que incrementi en intensitat i/o freqüència per causa de l'augment dels episodis de sequera com a resultat de les condicions de canvi climàtic actuals.
Entendre com la complexa xarxa de trets implicats en la resistència a la sequera de les plantes determina la seva supervivència tant en el vessant de l'espècie com el vessant de l'individu és fonamental per avaluar la vulnerabilitat de la vegetació actual als canvis del clima, així com l'impacte potencial en el serveis ecosistèmics.
Al 2008, tenint en compte el coneixement que hi havia fins al moment, McDowell et al. van sintetitzar els mecanismes de mortalitat induïda per sequera en un marc hidràulic coherent i senzill.
La seva hipòtesi incloïa dos mecanismes fisiològics, no excloents, com a principals causants de la mortalitat d'arbres induïda per sequera: la fallida hidràulica i l'exhauriment de carboni.
La fallida hidràulica és el punt en què el transport d'aigua de tota la planta queda bloquejat per cavitació com a resultat de tensions crítiques al xilema.
L'exhauriment de carboni és la situació en què el subministrament de carboni provinent de la fotosíntesi, d'estocs de carboni o d'autofàgia, no satisfà les necessitats metabòliques mínimes.
En aquest marc, la preponderància d'un o altre mecanisme depèn de la intensitat i duració de la sequera, així com de la capacitat de les plantes per regular el seu potencial hídric (y w ).
Les espècies isohídriques serien més vulnerables a l'exhauriment de carboni com a conseqüència d'un tancament estomàtic més ràpid per tal de mantenir y w relativament constant (i evitar l'embolisme), mentre que les espècies anisohídriques serien més susceptibles a la fallida hidràulica a mesura que el sòl s'asseca, ja que operen amb marges de seguretat hidràulica més estrets degut als seus y w més negatius.
El marc previ se centra en el comportament estomàtic sense tenir en compte la plètora de trets que també intervenen en resposta a la sequera.
A més a més, els estomes responen a altres factors a banda del y w i és per això que assumir que la regulació iso/anisohídrica del y w és capaç d'explicar completament el comportament estomàtic pot ser enganyós.
Per aquest motiu, els principals objectius d'aquesta tesi van ser:
Per abordar els objectius (1) i (2) vam estudiar dos sistemes models amb contrastada vulnerabilitat a l'embolisme entre espècies: la formació boscosa pinyó-juniper i l'alzinar mediterrani.
En ambdós casos vam comparar les respostes a la sequera entre espècies isohídriques ( Pinus edulis i Quercus ilex ) i espècies anisohídriques ( Juniperus monosperma i Phillyrea latifolia ), fent èmfasi en la regulació estomàtica i l'economia de l'aigua i el carboni.
En aquestes espècies observem que un comportament més anisohídric no es tradueix necessàriament amb menys sensitivitat estomàtica al y w i, per tant, amb taxes més grans d'embolisme a mesura que disminueix la disponibilitat d'aigua o augmenta la seva demanda.
De la mateixa manera, més regulació del y w (comportament isohídric) no s'associa amb un tancament estomàtic més ràpid en condicions de sequera ni tampoc amb més limitacions de carboni.
Ambdós estudis desafien les idees prèvies i adverteixen de la confusió que pot generar l'associació directa de la iso/anisohidria amb un comportament estomàtic contrastat i els mecanismes de mortalitat.
En el terreny de l'individu, en el cas del Pinus sylvestris (3), mantenir activa l'adquisició de carboni i els estocs de carboni per sobre d'un nivell crític fou clau per perllongar la supervivència davant d'una sequera extrema, fins i tot a costa de pèrdues d'aigua més grans.
Una completa integració de l'economia del carboni i l'aigua és el repte per poder avançar en el coneixement de les respostes de les plantes a la sequera i els mecanismes de mortalitat.
Exemplar de Pinus sylvestris sotmès a una sequera experimental letal.
Redactat per: Núria Garcia Forner.
Per saber-ne més: Núria Garcia Forner