A fotossíntese e a respiração das plantas terrestres representam os dois maiores fluxos de carbono entre a atmosfera e a superfície da Terra. Como tal, quaisquer mudanças futuras nesses processos alterarão a taxa e a magnitude das mudanças climáticas. Cada um desses processos é sensível a mudanças de temperatura. À medida que as temperaturas aumentam, é importante que entendamos essa sensibilidade à temperatura para determinar com precisão a taxa e a magnitude da mudança no futuro sumidouro de carbono da terra. Em curtos períodos de tempo (por exemplo, segundos a minutos), o aumento da temperatura da folha estimula os processos enzimáticos subjacentes à fotossíntese e à respiração, o que resulta em aumentos exponenciais dessas taxas de processo em baixas temperaturas. Em temperaturas cada vez mais altas, essa taxa de aumento diminui e, eventualmente, atinge o pico em uma temperatura ótima. As respostas de longo prazo (por exemplo, dias a semanas), por outro lado, são menos compreendidas devido às respostas de aclimatação à temperatura.

Em seu novo artigo publicado em AoBP, Smith et ai. mediu a aclimatação fotossintética às mudanças esperadas na temperatura e precipitação em olmo americano (Ulmus americana). Eles monitoraram as taxas de processos bioquímicos, estomáticos e respiratórios em diferentes temperaturas foliares predefinidas ao longo de uma estação de crescimento sob dois níveis de aquecimento do dossel. Eles descobriram que a flexibilidade dos sistemas fotossintéticos dos olmos permitia que eles mantivessem taxas relativamente estáveis ​​de fotossíntese sob condições climáticas alteradas, sem qualquer aclimatação. Esta estabilidade resultou de reduções nas taxas de condutância estomática e aumento da respiração com a temperatura sendo equilibrada por um aumento da capacidade de CO₂ fixação. Esses resultados indicam que algumas plantas podem suportar os impactos negativos das mudanças climáticas sem aclimatação e os custos associados à aclimatação. Os autores esperam que estudos adicionais em escalas espaciais e temporais maiores e em outras espécies de plantas nos ajudem a entender se suas descobertas podem se aplicar a sistemas vegetais de maneira mais geral.

Pesquisador destaque

Nick Smith cresceu em Indiana, EUA, onde desenvolveu interesse por estudos ambientais e Ecologia em particular. Ele decidiu usar esses interesses para ajudar a sociedade a se preparar melhor e combater a mudança global. Ele fez doutorado em interações planta-clima com Jeff Dukes na Purdue University. Este trabalho foi estendido para escalas maiores durante um pós-doutorado no Lawrence Berkeley National Lab com Trevor Keenan.

Nick agora ensina e administra seu próprio laboratório na Texas Tech University, onde se dedica a orientar a próxima geração de cientistas. Seu grupo explora feedbacks biosfera-atmosfera, amplamente definidos. Recentemente, Nick se interessou em desenvolver a teoria ecofisiológica de plantas como um meio de explorar mecanismos de processos ecológicos nas escalas da comunidade e do ecossistema. Ele usará seu trabalho para fornecer projeções mais confiáveis ​​de futuras mudanças globais, levando a decisões políticas mais informadas.