La transpiración, la ventilación y el déficit de saturación (1 de 2)

Los que nos dedicamos a esto de criar plantas buscamos muchos kilos de producción y eso significa mucha fotosíntesis. La fotosíntesis está directamente relacionada con la luz, pero en los invernaderos de Almería hay un factor más limitante que la luz –de eso normalmente nos sobra–, que no es otro que la transpiración. Todo el mundo sabe que la transpiración es la pérdida de agua en estado gaseoso (o sea de vapor de agua) por las hojas a través de unas estructuras denominadas estomas; pero no tantos caen en que es también el motor que mueve el agua en la planta, y que sin ella es imposible la fotosíntesis… Aparte del gasto de agua que implica (la fase luminosa de la fotosíntesis comienza rompiendo una molécula de agua), la transpiración mantiene las hojas turgentes –maximizando la captación de luz solar– y los estomas abiertos –permitiendo la entrada del CO₂ atmosférico, que es la materia prima de la fotosíntesis, a la hoja–. Además refrigera la hoja evacuando el calor sobrante generado en los procesos metabólicos y permite a las raíces continuar la absorción de agua –y con ella la de algunos elementos minerales, sobre todo el calcio– desde el suelo.

Siempre se ha dicho que la transpiración depende de la humedad relativa y la temperatura, pero quedarse en eso es casi como no decir nada. Si queremos profundizar hay que conocer el proceso, aunque sea simplificado (espero que Aguilera –el botánico del equipo– no piense que demasiado...) La primera imagen muestra un esquema del corte transversal de una hoja y, como podéis ver, hay dos zonas bien diferentes. En la parte del haz está el parénquima en empalizada –macizo y compacto­–donde se realiza principalmente la fotosíntesis; y en la parte del envés el parénquima lagunar con grandes espacios intercelulares, la mayor parte llenos de agua aportada por el xilema que conecta cada rincón de la planta con la raíz. Algunos de los espacios intercelulares del parénquima lagunar están conectados con el exterior mediante una abertura denominada estoma, por lo que reciben el nombre de cámara estomática.

Cuando la hoja se calienta parte del agua del parénquima lagunar pasa a vapor de agua hasta que la cámara estómatica alcanza la saturación. Como la cámara estomática está conectada con el exterior, se establece un gradiente de humedad que fuerza al vapor de agua a salir a través del estoma. Para compensar la bajada de humedad en la cámara se evapora más agua del parénquima lagunar y así, debido a la cohexión de las moléculas de los líquidos, la planta absorbe agua por la raíz. Resumiendo: la planta puede tomar agua por las raíces y hacer la fotosíntesis (o sea, trabajar) gracias a que existe una diferencia entre la humedad del aire de la cámara estomática y el aire del invernadero.

¿Pero que ocurre si esta diferencia es demasiado grande?... La planta perdería agua por los estomas más deprisa de lo que puede tomarla por las raíces y moriría deshidratada. Para evitarlo, cuenta con varios mecanismos (físicos, químicos y hormonales) para cerrar los estomas, aislando la cámara estomática del aire exterior (como podéis ver en la segunda imagen) Claro que cerrar los estomas durante el día significa un sacrificio para la planta y una pérdida de rendimiento para el agricultor, porque la fotosíntesis se detendrá hasta que vuelvan a abrirse.

Desde este punto de vista manejar bien el clima consiste en ajustar el gradiente de humedad entre la cámara estomática y el aire del invernadero a un valor óptimo que maximize la transpiración y la fotosíntesis. Ahora bien, ¿cómo lo hacemos? ¿qué parámetros utilizamos? Podemos ajustar la humedad relativa del invernadero al valor considerado óptimo, pero ese valor óptimo de humedad relativa será distinto para cada temperatura (no olvidemos que la humedad relativa depende de la temperatura) y manejar parejas de valores es un lío. ¿Y en qué rangos tienen que variar estos valores?. Pero la parte física mejor la dejamos para el próximo post...