Análise do sistema vascular das plantas revela qual seria sua possível resposta ao aquecimento global

JPA/DICYT O laboratório de Botânica do campus de Soria da Universidade de Valladolid iniciou uma pesquisa com o WSL de Birmensdorf (Suíça), um dos centros mais importantes do mundo em Dendrocronologia, disciplina que estuda os anéis de crescimento dos troncos das árvores e arbustos. O pesquisador José Miguel Olano colabora com Patrick Fonti e George von Arx, cientistas do centro suíço. O objetivo é conhecer melhor o sistema vascular das plantas para prever sua resposta ante cenários climáticos futuros.

O xilema (basicamente, a madeira) é um tecido básico para as plantas, pois serve tanto para sustentar suas folhas, como para armazenar recursos e, sobretudo, para transportar água e sais das raízes a outros órgãos fotosintéticos. “As características do xilema de cada espécie e, particularmente, sua estrutura anatômica são o resultado da necessidade de trabalhar simultaneamente estas diferentes tarefas de um modo otimizado. Por sua vez, esta estrutura estará submetida a ajustes durante a vida da planta para adaptar-se tanto às paulatinas mudanças nos requerimentos derivado de modificações intrínsecas de tamanho e morfologia, como para ajustar-se às variações intra e interanuais das condições ambientais”, comenta Olano.

Estes ajustes são particularmente intensos no sistema vascular da planta. O sistema de condução de seiva bruta (água e sais minerais) é formado por uma vasta rede de tubos interconectados que partem das raízes aos órgãos fotosintéticos. O transporte de água enfrenta um importante dilema, pois deve garantir que seu fluxo seja simultaneamente seguro e eficiente. “O problema está em que o aumento da segurança se dá as custas da perda de eficiência e vice-versa. Resumidamente, se queremos um fluxo rápido e abundante estaremos gerando um sistema vascular mais inseguro, o que implicaria uma possível cavitação (quando se enche de ar e se torna inútil) em condições de estresse, enquanto um sistema muito seguro pode representar menor disponibilidade de água e, consequentemente, um menor crescimento”, indica o pesquisador.

Adaptação

Existem diferentes características anatômicas dos vasos condutores que as plantas podem modificar para resolver este compromisso, como a longitude dos vasos, sua distribuição espacial, a largura de suas paredes ou seu diâmetro. “As plantas devem tomar estas decisões sobre como construir um sistema vascular de um modo contínuo, adaptando-se a determinadas condições ambientais variáveis entre anos e estações. As decisões tomadas pelas plantas se refletem de modo permanente na morfologia das células, já que o xilema é um tecido que não se modifica após sua gênese. Ademais, em climas temperados com forte estacionalidade, como a madeira forma anéis de crescimento anual, é possível datar este registro anatômico e relacioná-lo com as condições em que viveu a planta. Isso é, a madeira se converte em um registro das decisões da planta em relação ao ajuste de seu sistema vascular e às condições ambientais que sofreu ao longo de sua vida”, explica o cientista. Para tanto, a análise da anatomia do sistema vascular pode ser um campo promissor para compreender como respondem as plantas e “uma ferramenta para entender os mecanismos de adequação a futuros cenários climáticos”.

Ainda que quase todos os trabalhos deste campo se centrem em árvores, “os arbustos e inclusive muitas espécies herbáceas podem ter anéis de crescimento e, portanto, aportar um registro das condições em que viveram”, afirma Olano. Neste campo se desenvolveu a pesquisa do cientista George von Arx, que “não só realizou um grande trabalho para desenvolver a Dendrocronologia em herbáceas, mas também desenvolveu uma aplicação informática para facilitar a análise de vasos”.

Os modelos de aquecimento global prevêem um aumento da temperatura muito mais intenso no Mediterrâneo Ocidental, de modo que é preciso conhecer como funcionam as plantas nestes sistemas. Ademais, grande parte da diversidade no Mediterrâneo se encontra em forma de plantas herbáceas e arbustos. Assim, a colaboração entre Olano e o centro suíço foi iniciada em dois ambientes mediterrâneos extremos: no centro da Depressão do Elbro, uma das regiões mais secas da Espanha, e na alta montanha mediterrânea em pleno Sistema Central, em torno do cume do Peñalara (2.428 metros).

Resultados preliminares

“Os resultados preliminares contribuem para compreender que o sistema hidráulico destas plantas está condicionado em ambos lugares por limitações hídricas. Este resultado não é uma surpresa no caso da localidade mais seca, ainda que a análise nos tenha permitido compreender melhor quais são os limites destas plantas, e compreender que seu crescimento secundário é muito precoce, ocorrendo principalmente entre março e abril”.

No entanto, os resultados na alta montanha mediterrânea são muito diferentes do que se descreveu em outros ambientes alpinos, já que o sistema hidráulico das plantas está condicionado negativamente pela temperatura durante a primavera, quando em outros sistemas alpinos esta tem um efeito positivo. Isto “representa que o aumento da temperatura agravaria ainda mais seu estresse”, afirma o especialista.