Evitar el congelamiento

Una vez expuestas a temperaturas bajo cero, muchas plantas son capaces de prevenir la formación de hielo. Evitar el congelamiento de los tejidos expuestos puede lograrse a través de

  • la acumulación de solutos anti-congelantes, que bajan el punto de congelamiento de la savia celular. Este es un mecanismo muy poco eficiente, porque se necesita 1 mol de solutos (p.ej. azúcares) para bajar el punto de congelamiento 1.8 K, con un incremento de la presión osmótica en 22 bar por mol de soluto (que significa más del doble de la presión osmótica común). *
  • previniendo el congelamiento a través del "superenfriamiento". A través de mecanismos no comprendidos totalmente, algunas plantas pueden retrasar la formación de hielo inhibiendo la nucleación. El agua líquida se mantiene en un estado meta-estable. Una vez nucleada, ocurre el congelamiento de manera inmediata generalmente alrededor de -12° C) y mata el tejido. Por lo tanto, el supercongelamiento es una estrategia fatal en áreas en las cuáles las temperaturas pueden bajar por debajo de los -12° C pero ha sido adoptada por algunas rosetas gigantes en los Andes.

Note que: no se conoce ninguna planta superior capaz de sobrevivir al congelamiento natural del protoplasto. La formación de hielo, si ocurre, debe ocurrir fuera del protoplasto (vea más abajo).

* Asegúrese de distinguir entre °C (grados Celsius) de K (Kelvin), la medición de las temperaturas absolutas y de las diferencias de temperatura a cualquier temperatura. El uso de K para éstas diferencias ayuda a evitar confusiones con temperaturas cumpliendo con las reglas de la física. Ya que la escala Kelvin no es una escala relativa de grados, es incorrecto escribir y decir "grados Kelvin".

Espeletia
1 - Espeletia sp. 4150 m, Paso Pico El Aquila, Merida, Venezuela

Adicionalmente, estas rosetas gigantes también emplean una estrategia de evasión cerrando sus hojas sobre el brote apical durante la noche, previniendo así el congelamiento por radiación y también reteniendo un poco del calor absorbido durante el día en la parte central de esta estructura gigante. Note que las inflorescencias (a la izquierda de la fotografía) también apuntan hacia abajo y están cubiertas por pelusilla blanca. El agua en el tallo está también protegida del congelamiento por una sólida capa formada por bases de hojas muertas, que también sirven como protección contra el fuego.

1 - El super-congelamiento proporciona una ayuda limitada en la mayoría de las regiones frías pero funciona en regiones especiales tales como los Andes tropicales (aquí en Venezuela). Especies altas de Espeletia (rosetas gigantes) creciendo por encima de los 4000 m de altura adoptan esta "técnica" para evitar el congelamiento.
Saxifraga oppositifolia
2 - Saxifraga oppositifolia

Saxifraga oppositifolia es una de las plantas más resistentes y se encuentra en las partes más frías del ártico y en la montañas de la zona templada del norte. Puede sobrevivir en lugares con muy poca nieve o desprovistos de ella y florece muy temprano. Sus rosetas de hojas diminutas están muy cerca al suelo y algunas veces forman cojines compactos.

2 - Algunas plantas alpinas totalmente curtidas ((hardened)) pueden sobrevivir a temperaturas de choque de -196° C en nitrógeno líquido (p.ej. Saxifraga oppositifolia, Silene acaulis), sin embargo, ésta no es una situación natural. De todas maneras, estas plantas pueden resistir a cualquier temperatura bajo cero que se presente en la naturaleza.