Plantas y CO₂: no es como parece

2005/01/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Se dice que los animales vierten CO 2 y calientan el planeta y las plantas lo enfrían absorbiendo CO 2. Por eso se dice que si uno de ellos se impone al otro, el planeta se calienta o se sumerge en la glaciación; en definitiva, la influencia que los seres vivos tenemos sobre la atmósfera de nuestro planeta es más acusada de lo que pensamos.

Plantas y otros seres vivos que crecen a través de la fotosíntesis, por ejemplo, absorben el CO 2 del aire, principalmente en primavera. Pero en muchos lugares del planeta, en otoño e invierno, la fotosíntesis está en gran medida interrumpida y las bacterias, hongos y animales de la tierra se alimentan de fotosintetizadores. Estos emiten CO 2, con lo que su nivel vuelve a aumentar.

El dióxido de carbono es, en general, un poco de gas ácido que no es nocivo. La concentración de este gas en la atmósfera terrestre es muy baja, aproximadamente un 0,03%.

Se podría pensar que mayores cantidades de dióxido de carbono, además de aumentar el efecto invernadero, aceleran el crecimiento de las plantas. Un mayor nivel de CO 2 puede afectar a la conservación de ciertas plantas, insectos y animales, rompiendo el equilibrio de los ecosistemas que conocemos actualmente. De hecho, algunas especies vegetales sólo crecen en determinadas condiciones.

Cultivo de plantas

Las plantas producen compuestos orgánicos y oxígeno en la fotosíntesis a partir del agua y el dióxido de carbono (es decir, de los compuestos inorgánicos), pero para ello necesitan luz como fuente de energía. Absorben la luz mediante reacciones físico-químicas. Mediante este proceso metabólico, llamado fotosíntesis, las plantas obtienen los nutrientes necesarios para crecer y desarrollarse a través de las sales minerales que toman del suelo.

Los pinos son capaces de realizar la fotosíntesis durante todo el año.

La mayoría de las plantas pertenecen al grupo C 3, ya que la fijación del dióxido de carbono la realiza una molécula de tres átomos de carbono. Existen, sin embargo, pocas herbáceas pertenecientes al grupo C 4, en general, con tallo duro y fibroso. En este último grupo hay muy pocas plantas que se pueden sembrar, pero hay algunas como el maíz o la caña de azúcar.

Cuando la concentración de CO 2 es alta y las condiciones de humedad y temperatura son adecuadas, las plantas C 3 crecen mucho mejor que las plantas C 4. En la actualidad, sin embargo, la concentración de CO 2 en la atmósfera es baja respecto a otras épocas, por lo que las plantas tipo C 3 presentan problemas para vivir en medios secos y cálidos. Por ello, en la actualidad las plantas tipo C 3 predominan en climas templados o fríos. A medida que nos acercamos al ecuador, las plantas C 3 se encuentran en zonas húmedas, mientras que las plantas C 4 se encuentran en zonas secas y soleadas.

Antiguamente la situación era diferente. Las plantas no tuvieron hojas durante los primeros 40 millones de años de vida. No lo necesitaban. En aquella época había en la atmósfera muchos CO 2 y las plantas no necesitaban muchos estomas para absorber el CO 2 (los estomas son los poros de intercambio gaseoso de las plantas y son los más frecuentes en las hojas). Sólo tenían un tallo verde.

Hace unos 380 millones de años, la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera disminuyó, haciendo más patente la importancia y necesidad de las hojas. Al aumentar el número de hojas y estomas, las plantas podían recibir CO 2 más del aire. Es decir, a pesar de estar menos, se hicieron más eficientes en la absorción. Pero, además, podían evaporar más agua de los estomas, por lo que las plantas desarrollaron un mejor sistema de refrigeración, es decir, podían vivir en zonas más calientes, siempre que disponían de agua.

Consecuencias menos evidentes

Puede pensarse que debido al calentamiento climático, los actuales territorios con clima ártico y subártico podrán ser utilizados para la agricultura. Desgraciadamente, muchos de estos suelos serían poco productivos. Pero en este sentido hay una investigación que ha generado un papel importante entre los expertos. La realizada sobre la vegetación y suelos de la tundra de Alaska.

El CO 2 tiene una gran influencia en la atmósfera de nuestro planeta.

La idea o hipótesis inicial de varios estudios es que las altas temperaturas aceleran la descomposición de plantas muertas alrededor de los polos, lo que provoca la acumulación de carbono y nitrógeno en el suelo. Sin embargo, han visto que, en lugar de almacenar el carbono en el suelo, se libera a la atmósfera en forma de dióxido de carbono por efecto del nitrógeno. De hecho, el nitrógeno, además de favorecer la descomposición, transforma el carbono almacenado en el suelo y lo emite a la atmósfera en forma de dióxido de carbono.

Por tanto, aunque los climas más cálidos duplicaran la vegetación de estas tierras frías y acumularan más carbono y nitrógeno en el subsuelo, en general, la cantidad de dióxido de carbono liberado a la atmósfera sería enorme.

Y teniendo en cuenta que en estos ecosistemas del norte se acumula una ingente cantidad de carbono, estas emisiones de dióxido de carbono seguirían jugando un papel importante en el cambio climático.

Hay otra cuestión o investigación relacionada con el dióxido de carbono y el cultivo de plantas. De nuevo se puede pensar que cuanto más CO 2, más plantas. Pero, como en la vida cotidiana, la cantidad y la calidad muchas veces no coinciden. De hecho, ser mucho no significa ser bueno, y algo parecido ocurre con las plantas.

En la tundra no crece ningún árbol, pero la vegetación es baja.

A pesar del aumento del crecimiento de las plantas, éstas serán menos nutritivas, ya que las semillas tendrán menos nitrógeno. Y el nitrógeno es fundamental para los seres vivos. De hecho, los componentes principales de las proteínas son los aminoácidos y el nitrógeno es necesario para formar el aminoácido. Por lo tanto, si hay que comer más para obtener el mismo beneficio, ¿dónde está la ventaja? A medida que la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera aumenta, tanto los animales como los seres humanos tendremos que ingerir mayores cantidades de plantas para llegar al mismo nivel, ya que en nitrógeno serán menores.

Por tanto, muchas veces se menciona que las plantas son la mejor defensa contra la contaminación por la absorción de dióxido de carbono y la emisión de oxígeno, reduciendo así los gases de efecto invernadero. Y, por decirlo de alguna manera, también es frecuente que la cantidad de CO 2 emitida por el ser humano y la que la planta absorbe durante la fotosíntesis estén equilibradas. Sin embargo, los estudios demuestran que no es tan claro que se logre ese equilibrio, ya que existen otros procesos terrestres implicados. Y además, muchas veces el dióxido de carbono no es un factor limitante en el crecimiento de las plantas. En consecuencia, la mejora que los climas más cálidos pueden suponer en el crecimiento de las plantas es discutible.