Las últimas investigaciones muestran que las plantas no sólo dependen de sus raíces para obtener nutrientes del suelo. También pueden "comer" directamente el polvo atmosférico que cae sobre sus hojas, absorbiendo minerales clave como hierro, fósforo y potasio, proporcionando un canal de nutrientes previamente subestimado para ecosistemas con mala nutrición y fuerte deposición de polvo. El artículo correspondiente se publicó en la revista botánica "New Phytologist" en abril de este año.
Se estima que cada año el viento levanta miles de millones de toneladas de polvo, las transporta a largas distancias a través de continentes y océanos y se deposita en la superficie. Desde hace mucho tiempo se reconoce que este proceso desempeña un papel importante en la formación del suelo y el aporte de macro y micronutrientes. Debido a que las partículas de polvo son ricas en fósforo, hierro, potasio y otros minerales, los científicos sospechan desde hace tiempo que el polvo en sí puede ser una fuente importante de nutrientes para las plantas.
Una nueva investigación confirma que algunas plantas pueden absorber estos minerales clave directamente del polvo que cae a través de sus hojas, un mecanismo conocido como "absorción foliar". El equipo de investigación señaló que este camino a menudo se ignora en la investigación tradicional del ciclo de nutrientes terrestres, pero en áreas donde los nutrientes son escasos pero afectados por tormentas de arena y polvo mineral durante todo el año, puede ocupar una posición importante en el suministro de nutrientes de las plantas.
"La naturaleza nos desafía constantemente con nuevos mecanismos que surgen de sistemas que creíamos que conocíamos", dijo a Refractor por correo electrónico Marcelo Sternberg, biólogo vegetal de la Universidad de Tel Aviv en Israel. "Este estudio muestra que la adquisición de nutrientes de las plantas no se limita a sus raíces, sino que también pueden absorber nutrientes directamente del polvo a través de sus hojas".
Para verificar este canal terrestre de nutrientes, un equipo de investigación dirigido por Anton Loksin de la Universidad de Tel Aviv realizó experimentos de campo en un matorral mediterráneo en las montañas de Judea en Israel, una zona conocida por recibir cada año grandes cantidades de polvo mineral de los desiertos de Arabia y del Sahara. Los investigadores esparcieron ceniza volcánica directamente sobre las hojas de tres arbustos comunes: Cistus creticus, Salvia fruticosa y Teucrium capitatum.
El polvo volcánico seleccionado para el experimento tiene una "huella" única de elementos de tierras raras, que es completamente diferente de la composición elemental del suelo local. Esto permite al equipo distinguir en análisis posteriores qué elementos se absorben a través de las hojas en lugar de ingresar a la planta desde el suelo a través de las raíces. Los resultados de las mediciones del contenido elemental en las plantas mostraron que las concentraciones de oligoelementos como hierro, manganeso, níquel y cobre en las partes aéreas (ramas y tejidos nuevos) de las plantas tratadas con polvo volcánico aumentaron significativamente, mientras que las concentraciones de los elementos correspondientes en las raíces se mantuvieron básicamente sin cambios.
Esto significa que el polvo adherido a la superficie de las hojas no sólo es arrastrado por la lluvia y luego ingresa al suelo y luego es absorbido por las raíces, sino que las hojas pueden "digerirlo" directamente, proporcionando suplementos instantáneos de micronutrientes a las plantas. El equipo de investigación combinó además datos de observación de campo con estimaciones de deposición de polvo y flujo de nutrientes en diferentes regiones para evaluar la contribución potencial de la absorción de polvo de las hojas a escalas mayores.
Los resultados muestran que en el oeste de Estados Unidos, la absorción foliar de hierro del polvo puede satisfacer hasta aproximadamente el 17% del hierro total que las plantas locales obtienen del suelo cada año; mientras que en la Amazonia oriental, el fósforo obtenido mediante este mecanismo puede representar hasta aproximadamente el 12% del aporte anual de fósforo al suelo de la planta. Aunque esta proporción no es suficiente para reemplazar la posición dominante de la absorción de las raíces, sí es suficiente para demostrar que el polvo juega un papel no despreciable en el presupuesto de nutrientes de las plantas en algunas áreas.
Sternberg dijo que lo que más le sorprendió personalmente fue que las frecuentes tormentas de polvo en el Mediterráneo oriental no eran sólo fenómenos geológicos o atmosféricos, sino también eventos de suministro de nutrientes con importancia biológica directa para las plantas. "Tendemos a pensar en las tormentas de polvo como estrés ambiental o problemas de calidad del aire, pero para algunas plantas, también pueden ser una 'lluvia fertilizante' que cae del cielo", añadió.
La investigación también reveló cómo el polvo se convierte en nutrientes utilizables en la superficie de las hojas: cuando el polvo del aire cae sobre las hojas, las hojas secretan ácidos orgánicos, lo que vuelve el microambiente ligeramente ácido, disolviendo así minerales que de otro modo serían difíciles de usar. Esta fina "película" ácida ayuda a descomponer la estructura química de las partículas minerales, liberando elementos como el hierro y el fósforo en formas que pueden ser absorbidas por las plantas.
Sternberg señaló que algunas plantas tienen estructuras de pelusa foliar llamadas "tricomas", que tradicionalmente se cree que ayudan a reducir la temperatura de la superficie de las hojas, aumentar el albedo y reducir la pérdida de agua. "Este estudio revela una función que antes se pasaba por alto: estos pelos de las hojas también pueden capturar eficazmente partículas de polvo en el aire, mejorando así la capacidad de la superficie de la hoja para absorber directamente los nutrientes del polvo", dijo.
El equipo de investigación cree que a medida que las tormentas de arena globales se vuelven más frecuentes en algunas áreas, comprender el papel del polvo en el ciclo de los nutrientes de las plantas tiene importancia práctica para la gestión agrícola, la restauración ecológica y la predicción de la capacidad de los ecosistemas para hacer frente al cambio climático. Desde el mejoramiento de cultivos hasta el manejo del cultivo, una consideración integral de la absorción de las hojas, la fertilización del suelo, la deposición atmosférica y otros factores puede ayudar a los humanos a diseñar estrategias de manejo de nutrientes más eficientes y sostenibles.
Este estudio verificado, completado conjuntamente por varios científicos, se publicó oficialmente en New Phytologist. Los resultados relevantes también están atrayendo atención constante en los campos de la ecología y la ciencia agrícola.