Fotosintesis

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Fotosintesis, factores ambientales y cambio
climático
JOAQUÍN AZCÓN-BIETO, ISABEL FLECK, XAVIER ARANDA y NURIA GÓMEZ-(ASANOVAS

1. Introducción. 2. Disponibilidad de (0 2• 3. La luz como factor ambiental más variable que afecta a
la fotosíntesis. 4. Temperatura. 5. Otros factores que afectan a la fotosintesis. 6. Interacción entre
los factores que afectan a la fotosíntesis. 7. Fotosintesis ycambio climático.

1. INTRODUCCIÓN
El complejo proceso de la fotosíntesis, descrito en los cuatro
capítulos anteriores, debe funcionar de forma integrada y eficiente en un medio en el que existe una enorme variabilidad
natural de factores que afectan a la tasa de fotosíntesis, tales
como la luz, la temperatura, la humedad del aire, la disponibilidad hidrica y de nutrientes minerales en el suelo,etc. A
estos factores puede añadirse también el dióxido de carbono
(C01), principal sustrato de la fotosíntesis, ya que en los últimos
años se está observando un rápido aumento de la concentración
de este gas en la atmósfera, hecho que muy probablemente está
en la base de un cambio climático de alcance global (véanse
los últimos informes del Intergovernmental Panel on Climate
Change, IPCC,publicados en 2007: www.ipcc.ch) .
La tasa de fotosíntesis de una hoja depende de más de
50 reacciones individuales, cada una de las cuales presenta
su propia respuesta a cada variable ambiental. Esta tasa
fotosintética puede variar ampliamente en el curso de un día
y, también, entre las diferentes estaciones del año, debido a
variaciones naturales de factores ambientales como la luz y
la temperatura.La tasa de fotosíntesis puede variar también
a más largo plazo en los próximos decenios, como respuesta
a los crecientes niveles de CO 2 atmosférico, debido a los
efectos directos del propio C0 1 en la fotosíntesis, y también
a los efectos indirectos, a través de posibles cambios en la
temperatura y el régimen hídrico causados por el incremento
de C0 1 y de otros gases «invernadero» en laatmósfera, lo
que puede conducir a un cambio climático global de conseCuencias no del todo previsibles.

Cada uno de los factores ambientales citados afecta a la
tasa de fotosíntesis de manera distinta, dependiendo también de la escala de tiempo que se considere, por lo que en
este capítulo los analizaremos por separado, sin olvidar que,
en condiciones naturales, pueden darse interacciones importantesentre ellos. Los factores que se estudiarán en este
capítulo son principalmente el CO 2 , la luz, la temperatura y
los nutrientes minerales; el efecto del déficit hídrico en la
fotosíntesis se trata en los Capítulos 3, 4 Y 29 . De la habilidad que las plantas manifiesten para compensar los efectos
ambientales cambiantes en la fotosíntesis depende en gran
medida su rendimiento y supervivencia en undeterminado
medio, especialmente cuando se dan situaciones de estrés
(por ejemplo, estrés hídrico).

2. DISPONIBILIDAD DE CO 2
2.1. La tasa de fotosíntesis está relacionada
con la difusión del CO 2
El CO 2 es un gas que se encuentra de forma natural en la atmósfera en niveles muy bajos (380 partes por millón o ppm,
aproximadamente). A pesar de ello, es el sustrato principal
de la fotosíntesis, yaque es la fuente de carbono para la síntesis de los distintos compuestos orgánicos de las plantas.
La concentración de CO 2 en el aire alrededor de las
hojas influye marcadamente en el crecimiento de las plantas, pues éstas tienen que incorporar dióxido de carbono
en cantidades suficientes. La mayor parte de las plantas
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FUNDAMENTOS DE FISIOLOGÍA VEGETAL

depende de la difusión del CO2 desde la atmósfera hasta
los cloroplastos, donde tendrá lugar la fijación del dióxido
de carbono gracias a la actividad carboxilasa de la enzima
rubisco (véase el Capítulo 11). Estas plantas en las que
la absorción de CO 2 depende de la difusión son las denominadas plantas C3. Otras plantas dependen menos de la
difusión, ya que tienen mecanismos que les permiten concentrar el CO 2 para la...