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El carbono es el elemento esencial que la mayor parte de organismos utilizan para construir sus cuerpos y como fuente última de energía. En las plantas este carbono entra en forma de dióxido de carbono a través de unos pequeños orificios en las hojas (los estomas), donde la fotosíntesis lo convierte en moléculas orgánicas (carbohidratos) directamente utilizables. Los organismos heterótrofos como nosotros no somos capaces de incorporar elementos inorgánicos si no que debemos alimentarnos directamente de otros organismos y dependemos, en última instancia, del carbono asimilado por las plantas.

Ahora bien, ni la capacidad de las plantas de asimilar dióxido de carbono ni sus requerimientos de este elemento son constantes en el tiempo. Dependen de la estacionalidad de su actividad biológica - su fenología - y de las condiciones ambientales. Y lo que es peor, los picos en los requerimientos de carbono por la planta pueden corresponder con condiciones poco adecuadas para sustentar tasas de fotosíntesis elevadas. Por ejemplo, los árboles caducifolios empiezan a brotar cada primavera antes de tener hojas desarrolladas que puedan asimilar carbono. De dónde procede este carbono? Es decir, como lo hacen las plantas para coordinar los desajustes temporales entre la oferta y la demanda de carbono? La respuesta está en la capacidad de las plantas de almacenar reservas de carbohidratos en periodos en que la asimilación de carbono es mayor que la demanda inmediata. Estas reservas explican no sólo la brotación primaveral de los árboles caducifolios sino también la capacidad de muchas plantas de rebrotar después de una perturbación, como el fuego, las sequías intensas o las plagas forestales. Ahora bien, ¿qué determina exactamente la acumulación y la movilización de estas reservas? Hasta qué punto están reguladas 'activamente' por la propia planta o son un balance 'pasivo' entre las entradas y las salidas de carbono en la planta? Estas reservas son sólo un reservorio para usos futuros o tienen algún otro papel?

Para tratar de responder a estas preguntas recopilamos la información publicada sobre los cambios estacionales en las concentraciones de carbohidratos no estructurales (el principal componente de las reservas de carbono de las plantas) en 177 especies. En promedio, los carbohidratos no estructurales suponen el 10% de la biomasa de las plantas, con concentraciones particularmente elevadas en las hojas y las raíces. Las variaciones estacionales en estas concentraciones son sustanciales y se pueden explicar sólo parcialmente por las variaciones estacionales en la asimilación y la demanda por el crecimiento y la respiración. Contrariamente a lo que esperaríamos si las reservas fueran puramente pasivas, existen unos umbrales mínimos en las concentraciones de carbohidratos no estructurales. Nuestros resultados sugieren que hay una parte de estos carbohidratos (especialmente el almidón) que son básicamente reservas para usos futuros, pero otra parte (los azúcares solubles) cumplen otras funciones inmediatas en el metabolismo y, por tanto, actúan como algo más que reservas. Estos resultados obligan a reconsiderar la forma en que entendemos y modelizamos el balance de carbono de las plantas y su respuesta a las perturbaciones.

 
Pie de foto. Tres ejemplos de plantas capaces de rebrotar después de un incendio. De izquierda a derecha el piorno (Genista balansae), la madreselva (Lonicera implexa) y la coscoja (Quercus coccifera). Autor de las fotografías: Francisco Lloret.