¿Y si los árboles no solo absorbieran agua por las raíces?

La AEET otorga anualmente varias ayudas a jóvenes investigadores para realizar proyectos de investigación relacionados con el ámbito de la asociación. Gracias a una de estas ayudas, el año pasado, pude llevar a cabo un proyecto de investigación para desentrañar un curioso mecanismo de absorción de agua en dos especies de árboles. Normalmente asumimos que los árboles absorben agua a través de las raíces, pero los resultados de este proyecto nos enseñaron que, además, los árboles pueden absorber agua a través de la corteza de sus ramas.

Las plantas necesitan absorber grandes cantidades de agua porque están continuamente perdiéndola a través de las hojas en un proceso que se llama transpiración. Los estudiantes de biología, ciencias ambientales y otros ámbitos, aprendemos muy pronto que las plantas absorben agua y nutrientes del suelo a través de las raíces. Esta agua absorbida es transportada a través del tronco y las ramas hasta las hojas, donde se evapora a la atmósfera a través de unos pequeños poros en la superficie de las hojas llamados estomas. Sin embargo, las plantas también han desarrollado otros mecanismos para aprovechar fuentes de agua alternativas al agua del suelo, como puede ser el agua del rocío, la niebla o el agua interceptada por el dosel y las ramas de los árboles. De hecho, las plantas pueden absorber agua a través de las hojas, bien sea a través de la superficie de la hoja o a través de los estomas, pero además en árboles, la absorción de agua puede ocurrir a través de la corteza de las ramas.

La absorción de agua a través de la corteza fue observada hace ya más de tres décadas (Katz et al. 1989) y desde entonces algunos estudios han demostrado que este tipo de absorción se da en algunas especies de coníferas (pinos, abetos y otros árboles sin frutos) y que podría estar ligada a la reparación del sistema de transporte del agua en árboles (p.e. Mayr et al. 2014). Sin embargo, todos estos estudios se centran casi exclusivamente en experimentos en ramas cortadas y en condiciones artificiales, mientras que faltaba por demostrar si la absorción de agua a través de la corteza podría contribuir de manera activa a mantener la transpiración en árboles en condiciones naturales.

En este proyecto, me propuse seguir el rastro al agua absorbida a través de la corteza en ramas intactas de dos árboles típicos de los bosques templados de la península ibérica: el haya (Fagus sylvatica) y el pino rojo (Pinus sylvestris). Mi sitio de estudio está localizado en la zona del Monumento Natural del Monte Santiago (Burgos), en los alrededores de uno de los parajes naturales más emblemáticos del norte de la península ibérica: el salto del Nervión.  Visité mis árboles de estudio en dos momentos del año en invierno, cuando el frío dificulta el bombeo de agua desde el suelo hasta la copa de los árboles, y en verano, cuando ocurre lo mismo pero debido a la escasa disponibilidad de agua en el suelo. Para detectar la absorción de agua a través de la corteza en ramas intactas en estos dos momentos del año, apliqué en las ramas un vendaje empapado en agua, pero no un agua cualquiera, sino un agua con un distintivo químico muy particular. El agua de mis vendajes era en esencia igual al agua del suelo o la lluvia, pero tenía unas propiedades químicas particulares que me permitirían detectarla a su paso a través de la corteza. Para alcanzar las ramas más altas de la copa de los árboles, utilicé un camión con plataforma elevadora, lo cual supuso un importante desafío, pero al ver que estaba a la altura, me sirvió de inspiración para futuros proyectos.

Aplicación de vendajes húmedos para simular la absorción de agua a través de la corteza en las ramas de la copa de un pino rojo en los alrededores del Monte Santiago (Burgos).

Los análisis químicos del agua de las ramas demostraron que efectivamente los árboles pueden absorber agua a través de la corteza, tanto en verano como en invierno. Además, en este proyecto, verifiqué que el agua absorbida a través de la corteza se incorporaba al torrente de agua transportada a través del tronco y las ramas y que luego se perdía en la transpiración a través de las hojas. Los resultados fueron consistentes para ambas especies de estudio: tanto el pino de hoja perenne como el haya de hoja caduca.

Detalle de los vendajes aplicados para detectar la absorción de agua

Estos resultados son novedosos y conforman un artículo científico que espero acabe siendo publicado en una revista especializada de prestigio. Además, hace poco compartí estos resultados en la asamblea virtual de la unión europea de geociencias (EGU). Traigo a colación estos dos últimos datos porque ilustran el impacto tan positivo que ha tenido esta ayuda de la AEET para mi carrera. Estas ayudas a jóvenes investigadores de la AEET suponen un hito muy importante en la carrera de los beneficiarios como yo. Para la inmensa mayoría de los galardonados, se trata de uno de los primeros proyectos de investigación competitivos que tenemos la oportunidad de liderar. Esta ayuda supone por tanto un gran empujón para impulsar nuestras carreras en el ámbito académico puesto que es crucial demostrar la capacidad de atracción de fondos para realizar actividades de investigación. A su vez, en las primeras etapas de la carrera investigadora, demostrar esta capacidad es enormemente difícil ya que el grueso de las convocatorias oficiales públicas y privadas exigen demostrar una vinculación contractual de larga duración, que raramente existe en los primeros años de la carrera investigadora. Así pues, estoy enormemente agradecida con la AEET por esta ayuda y espero que muchos más socios y socias se sigan beneficiando de ella en los próximos años.

Autora: Teresa Gimeno, beneficiaria de beca JIN AEET: Consolidando la investigación, convocatoria 2018.

Referencias:

Katz C., Oren R. and Milburn M. A. 1989 Uptake of water and solutes through twigs of Picea abies (L.) Karst. Trees Structure and Function. 3:33-37

Mayr S., Schmid P., Laur J., Rosner S., Charra-Vaskou K. Dämon B. and Hacke U. G. 2014 Uptake of water via branches helps timberline conifers refill embolized xylem in late winter. Plant Physiology. 164:1731-1740

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