Árboles en vías de alto tráfico, estrés y fotosíntesis

La planificación y gestión urbana tiene entre sus propósitos crear condiciones de mejor calidad de vida para los ciudadanos y visitantes.

En países como Panamá, con altas temperaturas y humedad, la arborización en espacios públicos y privados en el entorno urbano juega un papel importante para mejorar las condiciones ambientales, proporcionando sombra, reduciendo la sensación térmica y los efectos adversos de las emisiones contaminantes generadas por el flujo vehicular.

El bosque urbano está compuesto por árboles y la vegetación distribuida, ya sea lineal en veredas u orillas de calles y avenidas, y también en áreas como parques, cementerios y riberas de ríos o arroyos.

Las plantas se enfrentan a situaciones de estrés y cada especie tiene su rango óptimo y nivel de tolerancia para las diferentes variables que les pueden afectar. Todas las características físicas y las adaptaciones de las plantas se fueron generando por la variación genética a través de millones de años de evolución. Sin embargo, la presencia de edificios, la compactación del suelo con asfalto y el impacto de los carros en las ciudades son condiciones relativamente novedosas para las plantas y estas no han tenido suficiente tiempo para adaptarse.

La Dra. Aneth Sarmiento, científica del Centro de Producción e Investigaciones Agroindustriales (Cepia) de la Universidad Tecnológica de Panamá (UTP), lidera una investigación para conocer el estado fisiológico, la actividad fotosíntética de los árboles que crecen en zonas de alta contaminación por tráfico vehicular en la ciudad de Panamá, y su respuesta molecular al nivel de estrés. El estudio, que se concentrará en los corregimientos de Ancón, Bella Vista y San Francisco, está previsto a concluir en septiembre de 2024.

La Dra. Sarmiento, quien también es investigadora asociada al Centro de Estudios Multidisciplinarios en Ciencias, Ingeniería y Tecnología (Cemcit AIP), menciona que el desarrollo de los árboles depende del sitio donde crecen y las relaciones de colaboración y/o competencia. Y esta circunstancia influye en la fotosíntesis.

La investigación “Primera evaluación fotosintética de los árboles en vías de alto tráfico en ciudad de Panamá” ha recibido financiamiento de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt), mediante la convocatoria pública de fomento a I+D para egresados de estudios de doctorado 2022.

En condiciones normales, el proceso metabólico de fotosíntesis depende de la disponibilidad de agua, dióxido de carbono (CO2) y luz adecuada. Las plantas usan sus raíces para absorber agua y nutrientes inorgánicos del suelo.

Las hojas regulan el intercambio de gases a través de sus estomas y absorben la radiación lumínica, pero si falta alguno de estos elementos, o las condiciones son desfavorables, el aparato fotosintético se apaga o realiza ajustes metabólicos, detalla la investigadora.

La energía de la fotosíntesis puede ser usada para el desarrollo de la planta o para elaborar metabolitos secundarios que sirven para su defensa. El balance entre el crecimiento y la defensa varía dependiendo de si el árbol está en crecimiento regular o si necesita una mayor defensa contra parásitos o enfermedad.

En un bosque, las raíces absorben nutrientes del suelo, agua y generan nichos para animales. Los microorganismos del suelo son fijadores de nitrógeno, fósforo, generan humus y activan el sistema de protección de las plantas.

La estratificación vertical en el bosque favorece un suelo cubierto de hierbas y el sotobosque, así como el drenaje de lluvia y el control térmico. Antes del dosel hay otras capas de copas que permiten un aprovechamiento especial para cada nivel de luz a las diferentes alturas.

Y la caída de ramas incide en la formación de claros que aumentan la cantidad de luz en el suelo y en el establecimiento de semillas de especies que requieren algo de sombra, pero suficiente humedad y protección al transitar los animales.

En contraste, señala la Dra. Sarmiento, “los árboles urbanos crecen en condiciones de estrés perpetuo”.

Los edificios forman sombras diferentes y cambian el patrón de acceso lumínico creando, incluso, un estado de deprivación lumínica. Las raíces tienen un espacio reducido para la función de absorción y expansión radicular por la compactación del suelo, ya sea por el peso de edificios circundantes o el asfalto en la calle. Además, los árboles no pueden absorber toda el agua que necesitan y pudieran padecer estrés hídrico. Y la caída de ramas representa un peligro para los transeúntes.

Otros problemas que afectan a los árboles en un entorno urbano son los parásitos o depredadores de las hojas y las partículas en suspensión, que pueden cubrir áreas de fotosíntesis y obturar estomas, que son espacios para el intercambio de gases.

También pueden desarrollar estrés oxidativo a nivel celular por el aumento de la concentración de gases de combustión y material particulado, disminuyendo así su crecimiento y vigor.

En el proyecto participan también dos tesistas, Itzel Romero y Efraín Del Rosario, del V año de ingeniería forestal de la UTP. Itzel ha trabajado tanto en bosque como en la ciudad, midiendo la altura de los árboles, diámetro, área foliar, haciendo colectas, análisis de biomasa y evaluando muestras en el laboratorio.

“El tema que estoy desarrollando es el de aspectos fitosanitarios (ataque a las flores, clorosis en las hojas, arrugamiento, manchas necróticas, y si se ve el descortezamiento en los árboles) y la georreferenciación, qué tanto se afecta el árbol cuando está más cerca de un edificio o un bosque”, indica Efraín.

La segunda etapa del estudio comenzará a finales de mayo y consistirá en evaluar directamente los árboles a nivel de la copa. “Hemos estado haciendo descripciones morfológicas de los árboles, pero es necesario verificar la actividad fotosintética que ocurre en las hojas. Los árboles son grandes y necesitamos una grúa o algún otro sistema”, expresa la Dra. Sarmiento.

“Esta investigación ayudará a conocer si estas enfermedades solo ocurren en la ciudad o si el grado de severidad es mayor dentro de la ciudad, y si están asociadas a factores de contaminación o hay otras razones que necesitamos seguir investigando”.

Estudiar los diferentes aspectos de los árboles en la ciudad de Panamá permitirá un mejor manejo, mayor seguridad para las personas, infraestructuras y vehículos. Pero es importante que la información fluya hacia los tomadores de decisiones para plantear las políticas públicas adecuadas.