Un nuevo estudio destaca la compleja relación entre los robles y su entorno. A medida que el planeta se calienta, plantas como los robles liberan más isopreno, un compuesto que reduce la calidad del aire. Sin embargo, este compuesto también es beneficioso para limpiar el aire y aumentar la resiliencia de las plantas. Si bien algunos han sugerido plantar menos árboles de este tipo, los investigadores creen que un mejor enfoque sería controlar la contaminación por óxido de nitrógeno.

Es una pregunta sencilla que suena un poco a consejo amable.

Tom Sharkey, profesor distinguido del Instituto de Resiliencia Vegetal de la Universidad Estatal de Michigan, preguntó: "¿Deberíamos talar todos nuestros robles?"

Sharkey, que también trabaja en el Laboratorio de Investigación de Plantas del Departamento de Energía y en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Estatal de Michigan, no está sugiriendo seriamente que talemos todos nuestros robles, por supuesto. Aún así, su pregunta era honesta, motivada por la última investigación de su equipo, publicada recientemente en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences.

El equipo descubrió que a medida que el planeta se calienta, plantas como los robles y los álamos emiten más compuestos que contribuyen a la mala calidad del aire, lo que lleva a la producción de partículas y niveles bajos de ozono atmosférico.

El problema es que el mismo compuesto llamado isopreno también mejora la calidad del aire limpio y al mismo tiempo hace que las plantas sean más resistentes a factores estresantes como los insectos y el calor.

"¿Queremos que las plantas produzcan más isopreno, haciéndolas así más resistentes, o queremos que produzcan menos isopreno, para que la contaminación del aire no empeore? ¿Cuál es el equilibrio adecuado?" -Preguntó Sharkey. "Éstas son las preguntas fundamentales que impulsan este trabajo. Cuanto más sepamos, más eficazmente podremos responderlas".

Centrarse en el isopreno

Sharkey ha estado estudiando el isopreno y cómo lo producen las plantas desde que era estudiante de doctorado en la Universidad Estatal de Michigan en la década de 1970.

El isopreno producido por las plantas es el segundo hidrocarburo más emitido en la Tierra, después del metano emitido por las actividades humanas. Sin embargo, la mayoría de la gente nunca ha oído hablar de ello, "y ha estado en un segundo plano durante tanto tiempo, pero es muy importante", dijo Sharkey.

El presidente Ronald Reagan se hizo famoso en la década de 1980 cuando afirmó falsamente que los árboles contaminaban más el aire que los automóviles. Sin embargo, hay algo de verdad en esta afirmación.

El isopreno interactúa con los compuestos de óxido de nitrógeno en la contaminación del aire producida por las centrales eléctricas de carbón y los motores de combustión interna de los automóviles. Estas reacciones producen ozono, aerosoles y otros subproductos que son perjudiciales para los seres humanos y las plantas.

"Existe un fenómeno interesante en el que el aire fluye sobre las ciudades, absorbe óxidos de nitrógeno y luego fluye sobre los bosques, produciendo sustancias tóxicas", dijo Sharkey. "La calidad del aire a favor del viento en una ciudad tiende a ser peor que la calidad del aire en la ciudad misma".

Ahora, con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias, Sharkey y su equipo están trabajando para comprender mejor el proceso biomolecular mediante el cual las plantas producen isopreno. Los investigadores están particularmente interesados ​​en cómo estos procesos se ven afectados por las influencias ambientales, especialmente el cambio climático.

Antes del nuevo artículo del equipo, los investigadores sabían que ciertas plantas producen isopreno cuando realizan la fotosíntesis. También saben que los cambios que enfrenta el planeta están teniendo un impacto competitivo en la producción de isopreno. Es decir, un aumento de dióxido de carbono en la atmósfera disminuirá la tasa de producción de isopreno, mientras que un aumento de la temperatura aumentará su tasa de producción. Una pregunta que plantea el nuevo artículo del equipo de MSU es qué efecto prevalecerá.

"Hemos estado buscando puntos reguladores en la ruta biosintética del isopreno en condiciones de alto contenido de dióxido de carbono. Los científicos han estado tratando de encontrar este descubrimiento durante mucho tiempo", dijo Abira Sahu, primera autora del nuevo informe y asociada postdoctoral en el grupo de investigación de Sharkey. "Finalmente tenemos la respuesta".

"Para los biólogos, la clave de este artículo es que identificamos la reacción específica que frena el dióxido de carbono (CO2)", dijo Sharkey. "Con eso, podemos decir que el efecto de la temperatura supera al efecto del dióxido de carbono. Cuando llegas a 95 grados Fahrenheit (35 grados Celsius), esencialmente no hay ningún efecto inhibidor del dióxido de carbono. El isopreno simplemente se derrama como loco".

En experimentos con plantas de álamo temblón, el equipo también descubrió que cuando la temperatura de una hoja aumenta 10 grados centígrados, sus emisiones de isopreno aumentan más de diez veces. Mohammad Mostofa, profesor asistente en el laboratorio de Sharkey, es otro autor del nuevo informe.

El descubrimiento ayudará a los investigadores a predecir mejor la cantidad de isopreno que emitirán las plantas en el futuro y a prepararse mejor para sus efectos. Pero los investigadores también esperan que ayude a las personas y a las comunidades a tomar decisiones informadas durante este tiempo.

"Podemos hacerlo mejor, y en un sitio como la Universidad de Missouri, que tiene más de 20.000 árboles, eso puede significar plantar menos robles en el futuro para limitar las emisiones de isopreno", dijo Mostofa.

En cuanto a qué hacer con los árboles que ya emiten isopreno, Sharkey tiene una idea que no implica talar.

"Mi sugerencia es que deberíamos hacer un mejor trabajo para controlar la contaminación por óxido de nitrógeno", dijo Sharkey.