Isótopos estables

Teoría:

• Durante la asimilación de CO₂las plantas discriminan al naturalmente abundante y pesado isótopo de carbono estable. ¹³C comparado con el isótopo ¹²C "normal" y el grado de discriminación refleja la apertura de los estomas.
• Cuando los estomas están menos abiertos en hábitats secos abiertos, las plantas contienen relativamente más ¹³C ("se vuelven menos escogedores").
• Esto se expresa como un valor menos negativo llamado δ¹³C medido en un espectrómetro de masas.
• Como puede verse en la Fig. 1, no hay un gradiente de δ¹³C desde las orillas del lago hacia hábitats semidesérticos en las laderas, indicando que no existe un gradiente de humedad fisiológicamente efectivo (!).

La segunda huella de la sequía es la abundancia del síndrome de C4, un modo muy eficiente de fotosíntesis adoptado por muchas plantas que tienen su orígen en áreas secas (p.e. vegetación desértica, pero también en el caso del maíz, Zea mays). La mayoría de las otras plantas llevan a cabo el modo C3 de fotosíntesis (plantas C3). En contraste a las plantas C3, las plantas C4 casi no discriminan los isótopos C¹³, por lo tanto pueden distinguirse fácilmente de las plantas C3. Las plantas C4 claramente se vuelven muy raras con el incremento de la elevación. Por encima del límite arbóreo superior normalmente no contribuyen significativamente a la biomasa de las plantas incluso en montañas semiáridas. Fig. 2 ilustra la transición de plantas C4 a C3 a lo largo de la pendiente del Monte Kenya en el África. El límite arbóreo superior climático se encuentra a aprox. 3800 m.