La fotosíntesis en plantas alpinas

La absorción fotosintética neta de CO2 en las hojas de las plantas alpinas está en gran parte impulsada por la duración de la estación (o longevidad de la hoja) y por el régimen de luz. El clima nuboso o la cubierta de nieve restringen la asimilación de CO2.

La temperatura como tal no constituye un problema para la fotosíntesis por tres razones:

  1. Sólo cuando no hay sol, las temperaturas son generalmente bajas en la capa vegetal. Durante las horas de sol, las plantas se calientan (vea El clima dinámico de las montañas).
  2. La respuesta fotosintética a la temperatura sigue una curva amplia en forma de campana, consecuentemente las plantas alcanzan > 80 % de fotosíntesis máxima sobre un amplio rango de temperaturas (Fig. 1).
  3. La fotosíntesis en las plantas se acomoda a las temperaturas prevalecientes.
temperature response of leaf photosynthesis
1 - Respuesta de la fotosíntesis foliar a la temperatura (idealizada)
  • Ni la tasa máxima de fotosíntesis, ni la ganancia estacional de carbono de las hojas de plantas alpinas (por unidad de área foliar) difiere de aquella de las plantas de tierras bajas.
  • Las plantas alpinas incluso compensan la baja presión parcial de CO2 a grandes alturas.
  • La fotosíntesis ya alcanza 20-30 % de la tasa máxima a temperaturas alrededor de 0 °C y se reduce a cero sólo cuando las hojas se congelan (-3 a -6 °C) (Fig. 1).
  • Los grandes impulsores de la ganancia de carbono fotosintético son la radiación solar y la duración de la estación.

Estos hallazgos surgen de las mediciones del intercambio gaseoso foliar in situ, quiere decir sin sacar a las plantas de su hábitat natural. Durante dichas mediciones, las hojas son encerradas en una cámara con aire acondicionado a través de la cual el aire es bombeado a una tasa (velocidad) conocida. Las hojas absorben parte del CO2 que pasa a través de la cámara (Fig. 2). Este agotamiento de CO2 en el aire de prueba puede ser medido usando un analizador de gases infrarrojo (Fig. 3).

Recuerde: la absorción de CO2 fotosintético por unidad de área foliar en plantas alpinas es alta y no difiere de aquella en plantas de tierras bajas.

CAM y C4: Las plantas alpinas generalmente usan el modo C3 de la fotosíntesis, pero existen unos cuántos pastos C4 cerca del límite arbóreo superior y algunas plantas que usan el metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM) (vea Plantas alpinas y agua).

photosynthetic rate
2 - La diferencia en la concentración de CO2 en el aire entrante y saliente (Δ[CO2]) es una medida de la tasa de fotosíntesis foliar.
2 - Δ[CO2] es una medida de la tasa de fotosíntesis foliar.
infrared gas analyser
3 - Analizador de gases infrarrojo a 2600 m en los Alpes (en 1985, cuando estos instrumentos eran todavía voluminosos).
3 - Analizador de gases infrarrojo a 2600 m en los Alpes (en 1985, cuando estos instrumentos eran todavía voluminosos).