Los misterios de las plantas que ‘crean’ agua en el desierto
Los suelos de yeso son unos paisajes poco apreciados. En contraste con pintorescos bosques, praderas o montañas, estos territorios ofrecen una vegetación más limitada, que se distribuye en pequeños parches de matorrales poco llamativos y que recuerda más a un desierto. Sin embargo, podrían custodiar grandes avances.
Recorriendo las cercanías de Petrer, Alicante, la investigadora Alicia Montesinos explica que percibir estas zonas olvidadas como sitios con poco valor tiene implicaciones para su conservación. Esto provoca que se destinen a ubicar polígonos industriales, escombreras, pistas de motocrós y más recientemente plantas solares. Otras veces se les plantan pinos para mejorar su estética.
“Estas zonas áridas no se tratan de paisajes degradados, sino de tesoros de la sostenibilidad, con lecciones clave para enfrentar un mundo cambiante, por lo que es importante valorarlas y protegerlas”, argumenta la científica del Centro de Investigaciones sobre Desertificación (CIDE, CSIC-UV-GVA).
El arte de sobrevivir a los extremos
Los suelos de yeso (sulfato de calcio) son raros en comparación con otros tipos de suelo en España, como los de caliza o arcilla. Suelen encontrarse en zonas áridas, como es el caso del desierto de Tabernas, en Almería, o del emblemático desierto de Atacama, en Chile.
Estos lugares extremos han obligado a que las especies que los habitan desarrollen mecanismos de adaptación únicos, porque son zonas donde escasean el agua y los nutrientes
Estos lugares extremos han obligado a que las especies que los habitan desarrollen mecanismos de adaptación únicos, porque son zonas donde escasean el agua y los nutrientes. Por eso, hace años, también llamaron la atención de la investigadora Sara Palacio.
Esta científica del Instituto Pirenaico de Ecología (IPE-CSIC) no entendía cómo algunas pequeñas plantas de los yesos (gipsófilas), como la jara de escamillas (Helianthemum squamatum), florecían en pleno verano sin aparente agua disponible. Tras descartar las opciones más evidentes, como la lluvia, la humedad de la niebla o el agua subterránea, una idea comenzó a ganar cada vez más fuerza en su cabeza: ¿Y si las plantas aprovecharan el agua de la estructura del propio mineral del yeso?
El equipo de Alicia Montesinos realiza un muestreo de especies vegetales que habitan en suelos de yeso de la zona de Petrer. / Alejandro Muñoz
El secreto del yeso
El yeso es una roca peculiar. En su estado natural puede encontrarse hidratado, es decir, con agua en su red cristalina, o deshidratado. Y algunos cambios en su hidratación suceden a temperatura ambiente, lo que provoca que las viviendas –e incluso las vías del tren– ubicadas en zonas con suelos de yeso se muevan ligeramente en verano, al deshidratarse el mineral.
Palacio diseñó un experimento con el que constató que el agua de cristalización retenida en la estructura interna de la roca era isotópicamente diferente al agua de lluvia o del subsuelo.
Esta circunstancia hizo que la investigadora se planteara que las plantas con raíces poco profundas como Helianthemum podrían estar usando el agua de la estructura del mineral –el agua de cristalización– para sobrevivir. Observó que algunos ejemplares de jara de escamillas incluso perforaban las rocas de yeso para introducir ahí sus raíces.
Para comprobar esta hipótesis, Palacio diseñó un experimento con el que constató que el agua de cristalización retenida en la estructura interna de la roca era isotópicamente diferente al agua de lluvia o del subsuelo. Es decir, que se podía diferenciar de otros posibles tipos de agua. Con esta metodología, Sara Palacio determinó que hasta el 90 % del agua que usaba la jara de escamillas en verano podía tratarse de agua de cristalización.
¿Se puede sacar agua de las piedras?
Que una planta pudiese aprovechar el agua contenida en una roca, que es distinta al agua líquida o libre, fue una aproximación novedosa. En el yeso, este agua supone hasta un 20% de la roca. En posteriores trabajos, la investigadora Laura de la Puente –también del IPE-CSIC– identificó cerca de 30 especies vegetales de raíces someras que podrían aprovechar esta nueva fuente de agua. Y comprobó que producían disminuciones del pH y ácidos orgánicos con sus raíces que podrían afectar a la propia composición del yeso.
Las investigadoras no pudieron ratificar si el aprovechamiento del agua de cristalización se trataba de un proceso pasivo que aprovechaba la planta o si, por el contrario, era una iniciativa propia
Sin embargo, las investigadoras no pudieron ratificar si el aprovechamiento del agua de cristalización se trataba de un proceso pasivo que aprovechaba la planta o si, por el contrario, era una iniciativa propia.
Es decir, si la planta creaba el agua activamente. Poco después, otro estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences sugirió que algunas cianobacterias del desierto de Atacama también obtendrían el agua que necesitaban de las rocas de yeso.
“La evidencia parece indicar que la obtención del agua de cristalización es un proceso activo de la planta, que realiza junto con las bacterias, hongos y otros armamentos químicos de los que disponen” explica Sara Palacio.
‘Helianthemum squamatum’ (izquierda) junto a otra planta Santolina con la que podría compartir recursos críticos. / Alejandro Muñoz
La unión hace la fuerza
Esta estrategia no es la única que emplean las plantas para sobrevivir en las zonas áridas. El equipo de Alicia Montesinos constató que una de las claves para superar estas condiciones de alto estrés ambiental es la cooperación entre especies, la facilitación.
Hay ciertas plantas más resistentes que, una vez que se establecen en una zona, alivian las condiciones ambientales debajo de su copa, aportando sombra y humedad, lo que permite que otras vivan junto a ellas.
Por ejemplo, hay ciertas plantas más resistentes que, una vez que se establecen en una zona, alivian las condiciones ambientales debajo de su copa, aportando sombra y humedad, lo que permite que otras vivan junto a ellas. A estas primeras se las suele llamar facilitadoras o nodrizas. Pero la colaboración puede llegar a ser muy compleja.
La investigadora del CIDE (CSIC-UV-GVA) comprobó que las plantas del yeso redistribuyen el nitrógeno disponible entre sus vecinas. Se trata de un recurso crítico, por ejemplo, para florecer. Al inicio de la primavera, las plantas que retrasan su floración –como la jara de escamillas, que lo hace en pleno verano– transfieren más nitrógeno a las que ya están floreciendo. Así, en función de sus ritmos de floración, se turnan intercambiando los recursos disponibles.
Para demostrar esta insospechada red de colaboración, Alicia Montesinos utilizó isótopos estables de nitrógeno como trazadores, aplicándolos en plantas de los yesos e identificando más tarde esos mismos isótopos marcados en sus vecinas. De esta forma, comprobó que una comunidad vegetal más variada mejora su capacidad de retener nitrógeno, antes de que el recurso deje de estar disponible en el suelo.
En los lugares más duros, las plantas encuentran fuerza en la compañía. La transferencia de nutrientes ocurre hacia quienes más lo necesitan en cada momento
Alicia Montesinos
“En los lugares más duros, las plantas encuentran fuerza en la compañía. La transferencia de nutrientes ocurre hacia quienes más lo necesitan en cada momento. Son un poco como las sociedades con menos recursos, en las que aflora la cooperación entre personas”, reflexiona la investigadora Montesinos.
El tesoro de las zonas áridas
Si bien se debe seguir investigando estos mecanismos de supervivencia, todos ellos nos instan a un cambio de mirada sobre las zonas áridas. Guardan verdaderos secretos de la supervivencia, porque algunos grandes avances se encuentran donde nadie suele mirar.
“En el mundo hay 1.300 plantas que solo crecen en ambientes de yeso. No son muchas especies, pero si la mitad son muy raras y están en muy pocos sitios no podemos despreciarlas. Estos ambientes tienen organismos superespecializados con soluciones metabólicas como la del uso del agua de cristalización del yeso y muchas otras. Nos pueden salvar la vida en un momento dado”, concluye Sara Palacio.
Contenido realizado dentro del Programa de Ayudas CSIC – Fundación BBVA de Comunicación Científica, Convocatoria 2023 CSIC Comunicación
Fuente: CSIC
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