Si bien es cierto que las plantas necesitan CO2 para prosperar, parece que incluso las plantas pueden exagerar.
nuestro CO2 El hábito está dificultando gradualmente que las plantas absorban los nutrientes vitales que necesitan para crecer, los mismos nutrientes que dependemos de ellas para obtener.
Esto es lo que un nueva reseña de investigaciones pasadas y actuales ha concluido a partir de datos tanto experimentales como naturales.
“Lo que está claro es que la composición de nutrientes de los principales cultivos utilizados en todo el mundo, como el arroz y el trigo, se ve afectada negativamente por la elevación de CO2,” explica biólogo molecular Antoine Martin del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia. “Esto tendrá un fuerte impacto en la calidad de los alimentos y la seguridad alimentaria mundial”.
Mientras que el uso de CO2 en la fotosíntesis suministra a las plantas sus azúcares, la mayoría de las plantas usan sus raíces para recolectar otros nutrientes, incluidos nitrógeno, fósforo y hierro, en el suelo.
“Hay muchos informes en la literatura que muestran que el CO2 los niveles esperados para fines del siglo XXI conducirán a una menor concentración de nitrógeno en la mayoría de las plantas, lo que afectará principalmente el contenido de proteínas en los productos vegetales”, dice biólogo Alain Gojon del Instituto Nacional de Investigación para la Agricultura, la Alimentación y el Medio Ambiente de Francia.
Los investigadores notaron este fenómeno por primera vez en condiciones experimentales. hace más de 20 años pero ahora también se ha establecido en el entorno natural.
Estudios a largo plazo en los bosques informaron disminuciones en los minerales que se encuentran en el follaje, y muestras de plantas archivadas de hace un siglo tienen un mayor contenido de nutrientes que los equivalentes de hoy.
Además, las plantas que ya crecen en lugares con CO atmosférico naturalmente más alto2 – como por los volcanes – han disminuido los niveles de nitrógeno en comparación con los cercanos con menos CO2 niveles
“Dos nutrientes principales que son esenciales para la nutrición humana pueden verse afectados por este fenómeno”, explica Gojón. “El primero son las proteínas construidas a partir de nitrógeno. En los países en desarrollo, esto puede ser un gran problema, porque muchas dietas en estos países no son ricas en proteínas y las plantas crecen a niveles elevados de CO2 puede tener de 20 a 30 por ciento menos de proteína. El segundo es de hierro. La deficiencia de hierro ya afecta a unos 2 mil millones de personas en todo el mundo”.
Si aumenta el CO2 reducir los nutrientes en su origen, es poco probable que sea el único factor. Y una simple explicación de que los suministros de nutrientes no pueden mantenerse al día con el crecimiento más rápido de la biomasa de carbono tampoco lo cubre.
Algo más tiene que estar pasando, pero todo lo que tenemos hasta ahora son algunas hipótesis intrigantes. El principal sospechoso, particularmente por deficiencia de nitrógeno, es que el exceso de CO2 interfiere con la fisiología involucrada en los sistemas de transporte de nutrientes de las plantas.
Cómo, exactamente, todavía se está debatiendo con investigaciones que hasta ahora presentan resultados contradictorios.
Los investigadores piden investigaciones urgentes sobre los mecanismos involucrados.
“CO2 es un cambio ambiental que las plantas no han tenido que enfrentar durante al menos 3 millones de años”, dijo el equipo explica en su papel. “Entonces se puede postular que, a diferencia de otras limitaciones abióticas (estrés hídrico, temperatura, falta de nutrientes), no ha habido presión de selección para impulsar la aparición y conservación de respuestas adaptativas”.
Son malas noticias para todos nosotros, ya que el crecimiento de las plantas es uno de los pocos métodos probados para reducir el CO2 – algo que debemos lograr urgentemente ahora para frenar el cambio climático.
Mientras que los aumentos iniciales en CO2 han fomentado hasta ahora un mayor crecimiento de la vegetación durante los últimos 40 años, estos límites de nutrientes reducirán la capacidad de la vegetación global para extraer carbono durante este siglo, advierten Gojon y su equipo.
Sin embargo, como parece haber alguna variación entre las diferentes cepas de plantas y sus niveles de pérdida de nutrientes, es posible que podamos usar la genética para ayudar a mitigar el problema, sugieren los investigadores.
“Comprender las causas del impacto negativo del CO elevado2 sobre la nutrición con nitrógeno vegetal no solo ayudará a asegurar la calidad nutricional de los cultivos, sino que también contribuirá a aumentar la productividad de los cultivos y mitigar el cambio climático”, Gojon y sus colegas concluyen en su artículo.
Esta investigación fue publicada en Tendencias en la ciencia de las plantas.