El estudio de nuestros bosques es algo que muchas veces como sociedad tenemos olvidado, sin embargo, la comunidad científica chilena una vez más se hace cargo de esta falencia, y por medio de acabadas investigaciones, da cuenta de informaciones realmente sorprendentes.

Este es el caso de la investigación de la doctora Alejandra Zúñiga, quien es académica del Instituto de Ciencias Ambientales y Evolutivas de la Universidad Austral de Chile. A través de su área, ecofisiología y fisiología vegetal, realizó importantes hallazgos en 4 especies nativas de nuestro país.

A lo largo de su trayectoria, la Dra. Zúñiga, ha intentado comprender de mejor forma todos aquellos mecanismos que tienen distintas especies vegetales para colonizar ambientes estresantes, observando principalmente el funcionamiento de especies nativas. De esta forma, llegó a indagar importantes propiedades de la Pitra, el Arrayán, el Temu y el Canelo, especies que al parecer poseen “superpoderes”, ya que pueden sobrevivir a inundaciones durante periodos prolongados.

Para conocer más acerca de esta investigación, la Sociedad de Biología de Chile, entrevistó a la Dra. Alejandra Zúñiga.

¿Cómo nace su interés por el estudio de plantas con este tipo de características?

Siempre he trabajado en modelos de plantas que, desde el punto de vista científico, poseen múltiples cualidades que las hacen diferenciarse de otras. En ese sentido, creo que es fascinante poder comprender porqué algunas especies resisten condiciones ambientales extremas.

En este camino de interés, fue que hace 13 años aproximadamente, cambié mi modelo de estudio dentro del área de la fisiología del estrés, por aquellas especies que crecen en extremos hídricos, todo esto gracias al estudio de bosques pantanosos. Así fue como me interesó particularmente comprender cómo ciertos árboles podían resistir a factores como la sequía y el anegamiento, este último, menos estudiado que otros factores de estrés ambiental a nivel mundial, y menos aún en formaciones vegetales que ocurren en Chile.

¿En qué lugares se estudian este tipo de especies?

Normalmente, cuando estudiamos los mecanismos fisiológicos de tolerancia al estrés se va a lugares donde se registran las condiciones que podrían ser estresantes para las plantas. En ese sentido, estudiamos estas especies (Pitras, Arrayán, Temu y Canelo), porque corresponden a plantas que crecen en zonas con drenaje de agua impedido o bosques pantanosos. Estos bosques tienen una distribución en Chile muy fragmentada, lo que ha convertido a estas áreas en lugares con mucho deterioro, debido al efecto antrópico y la intensa extracción de leña.

Por otro lado, la mayoría de estas zonas de bosques pantanosos no han sido muy valoradas desde el punto de vista económico, lo que hace que sean intervenidas frecuentemente. Por ello, este tipo de ambientes no ha sido muy estudiado, e incluso el Estado chileno, ha financiado su drenaje con fines agrícolas o forestales con especies exóticas, lo que ha resultado en una pérdida de recursos a largo plazo.

Cabe destacar que en el Amazonas, por ejemplo, se han estudiado mecanismos de resistencia a anegamiento en árboles, sin embargo, en nuestro país, es la primera vez que se hace un registro de especies que se pueden aclimatar al anegamiento en términos fotosintéticos, mostrando que pueden resistir y aún crecer en períodos de inundaciones de varios meses.

¿Son frecuentes este tipo de estudios?

Este tipo de estudios no son tan frecuentes en nuestro país, pero ahora que  lastimosamente hemos tenido muchos más aluviones y crecidas de ríos, productos de  desbordes o periodos de lluvia muy fuerte en muy poco tiempo, poder estudiarlos cobra mayor relevancia, pensando principalmente en acciones de restauración de sitios inundables usando las especies más adecuadas.

En el caso de nuestro estudio, los árboles estudiados pueden crecer en un tipo especial de suelo, donde hay constantes inundaciones. Estos suelos se conocen como Ñadis. Dichos tipos de superficie son muy difíciles de reforestar con cualquier especie que no sea la nativa, ya que al ser drenados, se exponen fuertemente al oxígeno del aire que genera un rápido consumo de la materia orgánica, entre otros procesos. El oxígeno, al entrar muy estrepitosamente, genera una disminución dramática de la profundidad de dichos suelos haciendo muy difícil su uso para fines productivos convencionales. Pitras, Arrayanes, Temus y Canelos, resisten a este tipo de condiciones especiales, en contraste a otros árboles como el Eucaliptus. Es por ello que cuando el gobierno promovió el drenaje de ñadis, para la plantación de Eucaliptus, estos no resistieron y terminaron muriendo.

Finalmente, cabe mencionar que hubo otro trabajo parecido en el cual se analizaban las propiedades de ciertas respuestas de tolerancia del Coihue común, Nothofagus dombeyi y el coihue de Chile, Nothofagus nitida, donde el último se aclimató al anegamiento, pero no al nivel de las plantas correspondientes a este reciente estudio.

El rol de los estomas

Los estomas son estructuras de la hoja, que conforman pequeños orificios que funcionan como ventanas, por donde se transpira el agua desde las raíces e ingresa el aire con dióxido de carbono para permitir la fotosíntesis. En el fondo, los estomas son dos células que cuando están llenas de agua se abren y cuando están secas se cierra, en ese sentido, cuando hace mucho calor y la planta pierde agua por las hojas, estos estomas eventualmente se podrían cerrar para evitar la pérdida de líquido. Al contrario, en la mañana, cuando hay mayor humedad y la temperatura no es tan alta, los estomas están totalmente hidratados y por tanto abiertos. Esto es así en la mayoría de los árboles del bosque templado.

Cuando la planta está sumergida y tiene sus raíces sumergidas, no le llega oxígeno. Para ejemplificar, es como estar en el agua aguantando la respiración, ¿qué se puede hacer? La solución sería tener una especie de “snorkel”.

En el mundo de las plantas que resisten a este tipo de condiciones, este rol de “snorkel” lo cumplen las raíces adventicias y las lenticelas, estructuras que movilizan oxígeno desde la parte aérea a las partes de las planta que están bajo el agua. Es un mecanismo fisiológico para resistir y tener oxígeno en momentos en que todo está sumergido.

Los próximos desafíos de esta investigación

Desde el punto de vista científico, queremos ahondar en los estudios que estamos desarrollando, enfocándonos especialmente en el Arrayán, una especie que se aclimató muy bien a períodos cortos de inundación. Sin embargo, al largo plazo, no tienen buena respuesta, al contrario del Canelo, que mantiene bajas tasa de transpiración de agua, pero resiste períodos más largos.

Entonces, dado estos antecedentes, queremos dilucidar qué tan rápido perciben estas plantas las condiciones de anoxia o hipoxia (ausencia o disminución del oxígeno), lo que correspondería a una respuesta clave para aclimatarse al estrés por anegamiento. Frente a esto es importante señalar que el arrayán, en periodos cortos de inundación, aumentó la apertura de sus estomas y también aumentó su tasa de fotosíntesis, lo que es poco común en la mayoría de las especies, aún las resistentes. En general, todas las especies también aumentaron la extensión de sus hojas y presentaron más estomas por unidad de superficie, sugiriendo que aumentan su capacidad para “bombear” agua en períodos de inundación, como un mecanismo para lidiar con este estrés ambiental.

Fuente: 4ID/CONGRESS, Todos los derechos reservados. ®
Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
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