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Las plantas no se encuentran sometidas a un solo factor que les provoque estrés, sino a un grupo variado de elementos. Investigadores gallegos pretenden comprobar cómo se ven afectadas por la contaminación. Biólogos de la Universidad de Santiago avanzan en la detección de signos previos de estrés por contaminantes en árboles de interés forestal para evitar daños que mengüen la producción. El objetivo es controlar los efectos de contaminantes atmosféricos para mitigarlos y conseguir que los montes gallegos mantengan la productividad.

El estrés es, según las teorías físicas, la fuerza que actúa sobre un cuerpo. Los biólogos lo asocian con cualquier factor externo que actúa sobre un organismo y lo miden, no como una fuerza o una tensión, en términos de intensidad y concentración: intensidad luminosa o concentración de sustancias tóxicas.

El cambio interno provocado por el factor externo es el que genera tensión. A las plantas les genera estrés cualquier factor ambiental que se aleje de los parámetros óptimos.

La floración o la maduración, dos procesos biológicos normales, provocan un estrés en las especies vegetales, que se vuelven más débiles y vulnerables. Además de estos factores inciden muchos otros que, unidos y relacionados, pueden afectar a la resistencia de los árboles. Esto provoca, por ejemplo, que una planta con estrés hídrico sea más sensible a las variaciones de temperatura o que un árbol estresado por contaminación atmosférica sea más fácilmente infectado por parásitos. En estos últimos factores, los contaminantes atmosféricos, han centrado sus investigaciones un equipo de la Facultad de Biología de la Universidad de Santiago de Compostela. Trabajan en la detección de signos que alerten de la incidencia de estos focos de contaminación sobre especies arbóreas de interés forestal en Galicia. Intentan, de esta forma, evitar que se produzcan daños importantes y se vea reducida la producción.

Partiendo de un foco de contaminación, el equipo coordinado por Rubén Retuerto Franco, estableció tres estaciones de muestro y realizó el seguimiento de cinco especies de Quercus, seleccionadas por su diferente fisiología: la mediterráneas, que toleran mejor la sequía, las atlánticas y las de altitud. Cada una crece en un tarro independiente y reacciona de forma distinta. "Las especies vegetales están sometidas a una cantidad cada vez mayor de nuevas sustancias contaminantes", apunta el coordinador del proyecto. "Estudiamos la distinta sensi bilidad que las especies arbóreas manifiestan a estos contaminantes, en función de sus características fisiológicas".

Variedades más resistentes

Conocer la susceptibilidad de cada especie a los contaminantes sería de gran utilidad para la selección de variedades más resistentes y reducir de esta forma las pérdidas en la producción. Estudiar los procesos naturales de respuesta de las plantas ante situaciones adversas el clave para controlar el estrés en los árboles y conseguir que los montes sean más productivos.

El equipo de científicos compostelanos, que pretende detectar los síntomas antes de que el efecto de los contaminantes sea irreversible, emplea una técnica novedosa para analizar la fluorescencia clorofílica, la radiación que emiten las plantas en mayor medida cuando están estresadas. "La energía lumínica que absorbe a la superficie de las hojas se transforma, a través de la fotosíntesis, en energía química, incorporada en forma de biomasa", explica Retuerto Franco. "Si la planta está estresada, esta capacidad se ve muy limitada, de forma que la planta se deshace de esa energía lumínica, emitiéndola como fluorescencia". Esa fluorescencia es captada por los investigadores para valorar el grado de estrés al que está sometida y les permite actuar a tiempo "porque las plantas empiezan a emitir esa energía lumínica antes de que los daños sean irreparables".

El grupo de biólogos de la Universidad de Santiago también aplica técnicas novedosas para estudiar el espectro de radiación que emiten las hojas, que depende de las características físicas (grosor, color y presencia de ceras) y de su composición química (contenido de pigmentos, agua, proteínas y celulosa). El análisis de los patrones de luz refle jadas permite valorar el estado fisiológico de la planta y, por tanto, saber si está o no muy afectada por la presencia de contaminantes. Las ventajas de esta metodología son, según el coordinador de la investigación, muchas e importantes: "Además de ser rápidas y fiables, no son técnicas destructivas ya que no es necesario cortar las plantas para la toma de datos. Los análisis avisan con antelación de la situación de estrés que sufre la planta, los que facilita la puesta en marcha de medidas correctoras para evitar que disminuya el rendimiento de las especies, sobre todo en lo que se refiere a la producción de biomasa".

La contaminación atmosférica baja la producción forestal

El estrés es uno de los principales condicionantes del normal desarrollo de las plantas. Puede deberse a contaminación por plaguicidas, metales pesados, cambios en la salinidad, temperaturas extremas, seguía o alta intensidad de luz. Los árboles responden a estos desajustes mediante sistemas de defensa natural que le permiten contrarrestar las afecciones externas.

Las diferentes especies responden al estrés con un incremento de la concentración de especies de oxígeno y nitrógeno reactivo dentro de sus células y esto provoca, a nivel externo, una merma en el desarrollo normal de la planta y en su producción.

Las células vegetales utilizan los sistemas antioxidantes para mitigar el estrés que, cuando se debe a contaminación por plaguicidas o metales pesados, provoca un incremento de la concentración de oxígeno y nitrógeno activo. Si los sistemas antioxidantes no son capaces de corregir esta situación, el daño aumenta y se prolonga.

La comunidad científica lleva años intentando mejorar los mecanismos para controlar el estrés porque amplía las posibilidades para optimizar el cultivo de muchas especies vegetales. Algunos proyectos de investigación se centran en conocer y caracterizar los mecanismos de los procesos bioquímicos activados por oxígeno y nitrógeno reactivo durante el crecimiento y desarrollo de la planta. La información obtenida en ese análisis permite potenciar mediante biotecnología la acción antioxidante en los vegetales sometidos a estudio.

El grupo de la Facultad de Biología de la Universidad de Santiago de Compostela pretende comprobar como se ven afecta das por la contaminación algunas de las especies que gozan de mayor peso en la realidad forestal gallega. La actuación en una fase temprana minimizará las pérdidas en la producción.

Publicado originalmente en La Región (España)