Los investigadores han descubierto un mecanismo previamente desconocido que provoca un mayor uso del agua de los bosques, Avanza en la comprensión del control biogeoquímico del suelo de los ciclos hídricos de los bosques y destaca las amenazas a las plantas por el estrés hídrico bajo la deposición ácida, según un nuevo estudio.

En un estudio publicado en la revista Avances de la ciencia , los investigadores informan que el mecanismo funciona de esta manera:el ácido sulfúrico y nítrico caen al suelo cuando se queman combustibles fósiles, provocando la acidificación del suelo. Cuando eso pasa, una cantidad significativa de calcio del suelo se lava del suelo, y luego las plantas sufren de deficiencia de calcio. La deficiencia de calcio hace que las plantas intensifiquen el uso de agua.

Lixin Wang, profesor asociado de la Facultad de Ciencias de la IUPUI, es el autor principal de esta investigación, y su Ph.D. El estudiante Matthew Lanning es el primer autor.

Esta investigación está financiada por el programa de Ciencias Hidrológicas de la National Science Foundation. Otros autores del equipo de investigación incluyen a Todd Scanlon y Howard Epstein en la Universidad de Virginia, Matthew Vadeboncoeur en la Universidad de New Hampshire, Mary Beth Adams del Servicio Forestal de los Estados Unidos, y Daniel Druckenbrod en Rider University.

El calcio juega un papel único en las células vegetales al regular los poros diminutos, llamados estomas, en las hojas o tallos de las plantas, Dijo Wang. Si las plantas no tienen suficiente calcio, no pueden cerrar esos poros, y aumenta su uso de agua. También, cuando las plantas sufren de deficiencia de calcio, bombearán más agua a través de la transpiración, el proceso de movimiento del agua a través de una planta y su evaporación de las hojas, para satisfacer su demanda de calcio, él dijo.

"Planteamos la hipótesis de que la lixiviación del suministro de calcio del suelo, inducida por deposición ácida, aumentaría el uso de agua para la vegetación a gran escala, Lanning dijo. "Presentamos evidencia de un experimento de acidificación de cuencas hidrográficas a largo plazo que demuestra que la alteración del suministro de calcio del suelo por deposición ácida puede intensificar significativamente el uso del agua".

Los investigadores encontraron múltiples líneas de evidencia que muestran que la lixiviación de calcio inducida por la deposición ácida no solo aumentó el uso de agua para la vegetación sino que disminuyó notablemente la acumulación de agua del suelo en la cuenca tratada.

"Cuando las plantas siempre usan mucha agua, significa que quedará menos agua para las personas, "Dijo Wang." También significa que estas plantas son muy sensibles a la sequía. Si llega una sequía y no pueden cerrar sus estomas, están sujetos a altos niveles de mortalidad debido al estrés hídrico ".

Tradicionalmente, El uso del agua forestal se consideró una función de factores meteorológicos, composición de especies y disponibilidad de agua del suelo. No se habían investigado los impactos de la biogeoquímica del suelo en el uso del agua de los bosques a gran escala.

La deposición de nitratos y sulfatos son los principales impulsores de la acidificación del suelo en el noreste de Estados Unidos y Europa oriental. donde los aportes atmosféricos superan la acidez generada por el suelo. En los Estados Unidos y la mayor parte de Europa, las emisiones de nitratos y sulfatos han sido reducidas por la legislación, pero los impactos de la deposición ácida siguen siendo motivo de preocupación mundial, especialmente en áreas a favor del viento de las principales ciudades o áreas agrícolas de alta producción.