21 de julio de 2021
CÓMO LAS PLANTAS HACEN FRENTE AL CLIMA DESÉRTICO
Las plantas del desierto tienden a verse muy diferentes de las plantas nativas de otras regiones. A menudo están hinchadas, espinosas y tienen hojas diminutas que rara vez son de color verde brillante. Su extraña apariencia es el resultado de sus notables adaptaciones a los desafíos del clima desértico. La aridez es el único factor que define un desierto y es la principal limitación a la que los organismos del desierto deben adaptarse.
Las pequeñas hojas de este plumero de hadas rosa son ejemplos de una superficie de hoja reducida, lo que hace que la planta sea más eficiente en el uso del agua.
Las plantas del desierto han desarrollado tres estrategias adaptativas principales: suculencia, tolerancia a la sequía y evitación de la sequía. Cada uno de ellos es un conjunto de adaptaciones diferentes pero eficaces para prosperar en condiciones que matarían a las plantas de otras regiones.
Suculencia
Las plantas suculentas almacenan agua en hojas carnosas, tallos o raíces. Todos los cactus son suculentas, al igual que los habitantes del desierto que no son cactus, como el agave, el aloe, los elefantes y muchas euforbias. Varias otras adaptaciones son esenciales para que el hábito de almacenar agua sea efectivo.
Las plantas suculentas como este Agave victoriae-reginae almacenan agua en sus hojas. También tienen cutículas cerosas y son plantas de LEVA (ver más abajo), lo que las hace muy eficientes en cuanto al agua.
Una suculenta debe ser capaz de absorber grandes cantidades de agua en períodos cortos. Las lluvias en el desierto son a menudo ligeras y breves, y el suelo se seca rápidamente bajo un sol intenso. Para hacer frente a estas condiciones, casi todas las suculentas tienen sistemas de raíces extensos y poco profundos. Las raíces de un saguaro se extienden horizontalmente hasta la altura de la planta, pero rara vez tienen más de cuatro pulgadas (10 cm) de profundidad. Las raíces absorbentes de agua están en su mayoría dentro de la media pulgada superior (1,3 cm).
Las suculentas deben ser capaces de mantener sus reservas de agua en un entorno desecante y de utilizarla de la manera más eficiente posible. Los tallos y hojas de la mayoría de las especies tienen cutículas cerosas que las hacen casi impermeables cuando los estómagos están cerrados. El agua se conserva aún más por áreas de superficie reducidas; la mayoría de las suculentas tienen pocas hojas (agaves), sin hojas (la mayoría de los cactus), u hojas que son caducas en las estaciones secas (elefantes, ocotillos, boojums).
Muchas suculentas, así como semisuculentes como la mayoría de las yucas, orquídeas epífitas y bromelias xerófitas, poseen una variante de fotosíntesis eficiente en el agua llamada CAM, acrónimo de Metabolismo Ácido Crasuláceo. Las plantas de levas abren sus estómagos para el intercambio de gases por la noche y almacenan dióxido de carbono. Durante el día, mientras los estomas están cerrados, la fotosíntesis se realiza utilizando el dióxido de carbono almacenado. Debido a las temperaturas más bajas y la humedad más alta por la noche, las plantas CAM pierden una décima parte de agua por unidad de carbohidratos sintetizados como las plantas C3 estándar.
Este nopal no solo almacena agua en sus suculentas almohadillas (tallos), sino que también se protege de los depredadores hambrientos con sus espinas. Las espinas también ayudan a sombrear la planta y a capturar y dirigir la humedad.
Otro atributo valioso de las plantas CAM es su capacidad para el metabolismo en ralentí durante las sequías. Cuando las plantas de levas se estresan por el agua, los estomas permanecen cerrados tanto de día como de noche; el intercambio de gases y la pérdida de agua casi cesan. La planta, sin embargo, mantiene un bajo nivel de metabolismo en los tejidos aún húmedos. Al igual que un motor en ralentí puede acelerar a toda velocidad más rápidamente que uno frío, una planta de levas en ralentí puede reanudar su crecimiento completo en 24 a 48 horas después de una lluvia. Por lo tanto, las suculentas pueden aprovechar rápidamente la humedad superficial efímera.
El agua almacenada en un entorno árido requiere protección contra los animales sedientos. La mayoría de las plantas suculentas son espinosas o tóxicas, a menudo ambas. Algunos se protegen creciendo solo en lugares inaccesibles. Aún así, otros confían en el camuflaje. El cereus de floración nocturna de Arizona, por ejemplo, se parece mucho a los tallos secos de los arbustos en los que crece.
Tolerancia a la sequía
La tolerancia a la sequía (o letargo por sequía) se refiere a la capacidad de una planta para resistir la desecación sin morir. Las plantas de esta categoría a menudo se desprenden de las hojas durante los períodos secos y entran en una latencia profunda. La mayor parte de la pérdida de agua se debe a la transpiración a través de las superficies de las hojas, por lo que dejar caer las hojas conserva el agua en los tallos. Algunas plantas que normalmente no se desprenden de sus hojas tienen recubrimientos resinosos que retardan la pérdida de agua (por ejemplo, arbusto de creosota).
Las hojas de creosota tienen una capa resinosa que retrasa la pérdida de agua. Estas hojas se han adaptado para conservar el agua y sobrevivir a altas temperaturas.
Las raíces de los arbustos y árboles tolerantes a la sequía son extensas en comparación con las de las plantas en climas más húmedos, cubriendo un área de hasta el doble del diámetro del dosel. Explotan el suelo a una profundidad mayor que las raíces de las suculentas; a veces se extienden a profundidades extremas (por ejemplo, mezquite). La mayoría de las raíces de un mezquite, sin embargo, están dentro de los tres pies (0,9 m) de la superficie.
La profundidad de enraizamiento controla las oportunidades para los ciclos de crecimiento. En contraste con la estrategia de raíces poco profundas de las suculentas, se requiere una lluvia sustancial para mojar la zona de raíces más profunda de arbustos y árboles. Después de que ha caído una lluvia empapada, los arbustos como el arbusto quebradizo y la creosota tardan unas semanas en reanudar el crecimiento completo de la latencia profunda. La compensación entre esta estrategia y la de las suculentas es que una vez que el suelo más profundo se moja por varias lluvias, permanece húmedo mucho más tiempo que la capa superficial, soportando varias semanas de crecimiento.
Las suculentas pueden absorber agua solo cuando el suelo está casi saturado. Por el contrario, las plantas tolerantes a la sequía pueden absorber agua del suelo mucho más seco. De manera similar, estas plantas pueden realizar la fotosíntesis con un bajo contenido de humedad en las hojas que resultaría fatal para la mayoría de las plantas.
La variedad quebradiza tiene hojas grises para reflejar la luz del sol y mantenerse un poco más fresca. También dejan caer las hojas fácilmente durante los períodos secos y se desprenden rápidamente después de las lluvias.
Evitar la sequía
Las plantas anuales escapan de condiciones desfavorables por no existir. Maduran en una sola temporada, luego mueren después de canalizar toda su energía vital en la producción de semillas en lugar de reservar algunas para la supervivencia continua.
La mayoría de las plantas anuales del desierto de Sonora germinarán solo durante una ventana estrecha en el otoño, después de que el calor del verano haya disminuido y antes de que llegue el frío del invierno. Durante esta ventana de oportunidad, debe haber una lluvia de al menos una pulgada para la mayoría de las especies. Esta combinación de requisitos es un seguro de supervivencia: una pulgada de lluvia en el clima templado del otoño proporcionará suficiente humedad del suelo para que las semillas germinantes probablemente maduren y produzcan semillas, incluso si casi no llueve más en esa temporada. Aún hay más seguro: incluso en las mejores condiciones, no todas las semillas germinarán; algunas permanecen latentes. Aunque los mecanismos no se conocen, un porcentaje de la cosecha de semillas de altramuz del desierto de cualquier año no germinará hasta que tengan diez años.
Las flores silvestres como estas amapolas y altramuces de Arizona esperan las condiciones adecuadas. Los floreros de primavera germinan durante las lluvias de otoño / invierno. Florecerán en primavera, luego irán a la semilla y morirán antes de que el calor y el clima seco se establezcan.
Las plántulas producen rápidamente rosetas de hojas durante el clima templado de otoño, permanecen planas contra el suelo a medida que crecen más lentamente durante el invierno y se clavan en la flor en la primavera. Dado que las plantas son discretas hasta que comienzan el perno de resorte, muchas personas piensan erróneamente que las lluvias de primavera producen nuestras exhibiciones de flores silvestres.
Las plantas anuales son comunes solo en comunidades que tienen estaciones secas, donde el espaciamiento de las plantas perennes está determinado por el espacio de enraizamiento requerido para obtener suficiente humedad para sobrevivir los años más secos. En los años más húmedos ocasionales, tanto el espacio abierto como la humedad están disponibles para ser explotados por una población de plantas anuales de rápido crecimiento. Cuanto más árido es el hábitat, mayor es la proporción de especies anuales. La mitad de la flora del desierto de Sonora está compuesta por especies anuales. En los hábitats más secos, hasta el 90% de las plantas son anuales.
El ambiente desértico puede parecer hostil, pero este es el punto de vista de un extraño. Las adaptaciones permiten que las plantas y animales indígenas no solo sobrevivan aquí, sino que prosperen la mayor parte del tiempo.
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¿Sabía que hasta el 70 por ciento del uso de agua es al aire libre? Es por eso que nos encantan las plantas del desierto y las presentamos cada mes. Visite nuestra página sobre Cómo Elegir y Plantar Plantas de Bajo Consumo de agua para obtener consejos sobre la selección de plantas y cómo plantar adecuadamente. Además, asegúrese de leer todos nuestros blogs destacados de la Planta del Mes.
Este artículo se reimprime con permiso. Puedes leer el artículo original aquí. De vez en cuando, Water – Use It Wisely cuenta con bloggers invitados que escriben sobre temas relacionados con el agua y la conservación del agua. El autor de esta entrada de blog, Mark A. Dimmitt, es el ex director de historia natural del Museo del Desierto de Sonora-Arizona. Fundado en 1952, la misión del Museo del Desierto de Sonora-Arizona es inspirar a las personas a vivir en armonía con el mundo natural fomentando el amor, el aprecio y la comprensión del Desierto de Sonora. El museo es una experiencia de fusión: zoológico, jardín botánico, arte, galería, museo de historia natural y acuario.
Fotos de Donna DiFrancesco