Un estudio fruto de la colaboración entre el Instituto de Ciencias Forestales (ICIFOR, INIA-CSIC), el IRNAS-CSIC de Sevilla, la Universidad de las Islas Baleares, la Universidad Rey Juan Carlos y el INAGEA ha permitido profundizar en el conocimiento de la diversidad fisiológica del acebuche en respuesta a la sequía y el CO2 atmosférico. El estudio ha puesto de manifiesto la gran variabilidad en la estrategia funcional de respuesta a la sequía y al enriquecimiento en CO2 de la atmósfera de diferentes clones procedentes de tres subespecies (O. europaea subsp. europaea, guanchica y maroccana).
Desde la eficiencia en el uso del agua, el crecimiento o la regulación del consumo de agua a distintas escalas de integración biológica (de la hoja a la planta), el estudio pone de manifiesto la importancia que tiene la gran variabilidad observada entre clones. Esto puede ser utilizado en futuros programas de mejora del olivo, y remarca la relevancia de proteger la alta diversidad fenotípica de la especie ante futuros escenarios de cambio climático, según ha informado el INIA-CSIC.
Este organismo ha explicado que el cambio climático está afectando a los ecosistemas y especies forestales en todo el planeta. "Algunos de los elementos que aparecen con frecuencia en los medios de comunicación, como factores clave de dicho cambio, son el incremento de los gases de efecto invernadero, como el CO2, y su impacto en el calentamiento global. Sin embargo, por ser el CO2 el sustrato base de la fotosíntesis, tiene un efecto directo en la fisiología de las plantas, lo cual es menos conocido. Efecto que se ve modulado por otros factores ambientales como la sequía del suelo, la temperatura o la sequedad del aire de la atmósfera. Esta interacción entre el CO2 atmosférico y otros factores ambientales condicionantes del crecimiento, y la respuesta fisiológica, como el grado de exposición al estrés hídrico, impacta de manera diferencial en las plantas según distintos niveles de integración genética, que van desde el individuo a la especie", ha detallado.
Según ha añadido, "el conocimiento de la respuesta directa al estrés hídrico es limitado en cuanto al número de especies arbóreas estudiadas hasta la fecha. Menos aún sabemos sobre cómo dicha respuesta puede ser modulada por el papel del CO2 como fuente de carbono para las
plantas". El estudio recientemente publicado en la revista Plant Physiology and Biochemistry aborda por primera vez esa falta de conocimiento en relación con el acebuche, pariente silvestre de la subespecie europea de la que se seleccionaron los precursores del olivo cultivado. Presenta una amplia variabilidad fenotípica y forma parte de la rica flora de muchos de nuestros ecosistemas y bosques mediterráneos, además de estar estrechamente emparentado con otras subespecies de O. europea en la costa atlántica y el archipiélago macaronésico o canario.
El acebuche y su riqueza en estrategias funcionales frente a la sequía
El estudio permitió a los investigadores poner de manifiesto como la eficiencia intrínseca en el uso del agua (iWUE), aspecto básico en la respuesta a la falta de agua, mejoraba en términos generales por el crecimiento en atmósferas enriquecidas en CO2. Esta mejora es fruto, en algunos casos, de la estimulación de la fotosíntesis, y en particular en algunos clones de la reducción de la conductancia estomática foliar como elemento regulador de las pérdidas de agua. Un elemento importante del estudio, debido a sus implicaciones en la variación de la iWUE, fue el análisis del control de la regulación de las pérdidas de agua. Aspecto que se abordó tanto a nivel de hoja como de la planta completa. Los resultados señalaron diferencias importantes en la iWUE entre los clones estudiados.
Además, el estudio permitió analizar los patrones de acumulación de biomasa y el reparto de la misma entre los diferentes órganos de la planta. Concretamente, la acumulación de biomasa se vio penalizada por la falta de agua en todos los clones, aunque para algunos el crecimiento en atmósferas enriquecidas en CO2 atenuó dicha disminución del crecimiento por la sequía. Ante situaciones de alta disponibilidad hídrica, se observó un efecto fertilizador del CO2, con mayores acumulaciones de biomasa en las plantas crecidas bajo altos niveles de CO2 de la atmósfera, pero con una gran variabilidad entre las tres subespecies, incluso entre clones dentro de una misma subespecie.
Otros aspectos interesantes del estudio fueron las variaciones entre los clones en la discriminación isotópica del C y el N en hojas (δ13C y δ15N, respectivamente). El δ13C de las hojas confirmó la eficiencia en el uso del agua estimada a partir de las medidas de intercambio gaseoso y consumo de agua a nivel de planta completa. Esto permitió demostrar la utilidad del δ13C de las hojas como proxy de la eficiencia en el uso del agua, no solamente a nivel de hoja sino también de planta completa. Este escalado apenas se ha abordado en los estudios de especies agrícolas y forestales. En el caso de la δ15N foliar, la diferenciación entre clones superó a los propios factores ambientales como mayor fuente de variación, y presentó una estrecha relación con los contenidos de nitrógeno en hojas. En este sentido, se observó una gran variabilidad entre los clones, incluso de la misma subespecie, en el metabolismo del nitrógeno, análoga a la observada en la economía hídrica de la planta.
El acebuche fuente de diversidad del bosque mediterráneo y de germoplasma en futuros programas de mejora
El estudio aporta información funcional sobre una especie leñosa, muy conocida en sus variantes cultivadas, aunque casi una perfecta desconocida en sus subespecies silvestres. También establece elementos de conexión entre aspectos tan relevantes de respuesta a la sequía como la eficiencia en el uso del agua a través de la δ13C foliar y el metabolismo del nitrógeno a partir del δ15N foliar, previamente no descritos. Estos aspectos ayudan a comprender mejor la interrelación que la gestión del agua y la asimilación de nitrógeno pueden tener en la planta para modular la respuesta a la sequía bajo las concentraciones de CO2 esperables en la atmósfera en unas pocas décadas.
Además, remarca la importancia y utilidad del acebuche como nueva fuente de variabilidad genética y su potencial de uso en programas de mejora o como porta- injertos en nuevas prácticas culturales, incrementando las posibilidades de una mayor resiliencia de nuestros olivares, más allá de la capacidad de los actuales cultivares derivados de los primeros procesos de domesticación.