Lemnaceae como Candidatos de Cultivo Nuevos para la Secuestración de CO y Aplicaciones Adicionales
Autores: López-Pozo, Marina; Adams, William W.; Demmig-Adams, Barbara
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Lemnaceae como Candidatos de Cultivo Nuevos para la Secuestración de CO y Aplicaciones Adicionales
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Dióxido de carbono atmosférico
Plantas terrestres
Plantas acuáticas flotantes
Lemnaceae
Lentejas de agua
Secuestro de CO
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Se proyecta que el dióxido de carbono (CO) atmosférico sea el doble de alto que el nivel preindustrial para 2050. Esta revisión destaca brevemente las respuestas clave de las plantas terrestres al CO elevado y las compara con las respuestas de las plantas acuáticas flotantes de la familia Lemnaceae (lechugas de agua). Las lechugas de agua son eficientes en la eliminación de CO de la atmósfera, lo que discutimos en el contexto de sus excepcionalmente altas tasas de crecimiento y capacidad de almacenamiento de almidón en tejido verde. A diferencia del cultivo de cultivos terrestres, las lechugas de agua no contribuyen a la liberación de CO desde los suelos. Revisamos brevemente cómo este potencial para contribuir a estabilizar los niveles de CO atmosférico se combina con múltiples aplicaciones y servicios adicionales de las lechugas de agua. Estos roles adicionales incluyen la fitoremediación de aguas residuales, materia prima para la producción de biocombustibles y una calidad nutricional superior (para humanos y ganado), mientras requieren un espacio mínimo y una entrada de luz y fertilizante. Además, elaboramos sobre otros factores ambientales, como la disponibilidad de nutrientes, el suministro de luz y la presencia de un microbioma, que impactan la respuesta de la lechuga de agua al CO elevado. Bajo una combinación de CO elevado con baja disponibilidad de nutrientes y un suministro moderado de luz, el microbioma de las lechugas de agua ayuda a mantener la captura de CO y la tasa de crecimiento relativa. Cuando la intensidad de la luz incidente aumenta (en presencia de CO elevado), el microbioma minimiza la retroalimentación negativa sobre la fotosíntesis debido al aumento de la acumulación de azúcares. Además, la lechuga de agua muestra una clara propensión a la absorción de amonio sobre nitrato, aceptando amonio de sus simbiotes fijadores de N endógenos, y produciendo grandes cantidades de proteína de almacenamiento vegetativo. Finalmente, el cultivo de lechuga de agua podría optimizarse aún más utilizando granjas verticales hidropónicas donde los nutrientes y el agua se recirculan, ahorrando recursos, espacio y energía para producir productos de alto valor.
Descripción
Se proyecta que el dióxido de carbono (CO) atmosférico sea el doble de alto que el nivel preindustrial para 2050. Esta revisión destaca brevemente las respuestas clave de las plantas terrestres al CO elevado y las compara con las respuestas de las plantas acuáticas flotantes de la familia Lemnaceae (lechugas de agua). Las lechugas de agua son eficientes en la eliminación de CO de la atmósfera, lo que discutimos en el contexto de sus excepcionalmente altas tasas de crecimiento y capacidad de almacenamiento de almidón en tejido verde. A diferencia del cultivo de cultivos terrestres, las lechugas de agua no contribuyen a la liberación de CO desde los suelos. Revisamos brevemente cómo este potencial para contribuir a estabilizar los niveles de CO atmosférico se combina con múltiples aplicaciones y servicios adicionales de las lechugas de agua. Estos roles adicionales incluyen la fitoremediación de aguas residuales, materia prima para la producción de biocombustibles y una calidad nutricional superior (para humanos y ganado), mientras requieren un espacio mínimo y una entrada de luz y fertilizante. Además, elaboramos sobre otros factores ambientales, como la disponibilidad de nutrientes, el suministro de luz y la presencia de un microbioma, que impactan la respuesta de la lechuga de agua al CO elevado. Bajo una combinación de CO elevado con baja disponibilidad de nutrientes y un suministro moderado de luz, el microbioma de las lechugas de agua ayuda a mantener la captura de CO y la tasa de crecimiento relativa. Cuando la intensidad de la luz incidente aumenta (en presencia de CO elevado), el microbioma minimiza la retroalimentación negativa sobre la fotosíntesis debido al aumento de la acumulación de azúcares. Además, la lechuga de agua muestra una clara propensión a la absorción de amonio sobre nitrato, aceptando amonio de sus simbiotes fijadores de N endógenos, y produciendo grandes cantidades de proteína de almacenamiento vegetativo. Finalmente, el cultivo de lechuga de agua podría optimizarse aún más utilizando granjas verticales hidropónicas donde los nutrientes y el agua se recirculan, ahorrando recursos, espacio y energía para producir productos de alto valor.