Científicos de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) analizan mediante modelado 3D los mecanismos que utilizan los árboles para el transporte de agua en su interior. El objetivo: conocer las claves de movimiento de la savia para poder aplicar después estos avances en nuevos sistemas hidráulicos o bombas de succión.
Los investigadores decidieron iniciar esta investigación para intentar aprender los mecanismos que emplean las plantas a la hora de extraer el agua de terrenos que están muy secos o que son un tanto inhóspitos. "En el caso de los manglares, por ejemplo, las plantas son capaces de extraer agua dulce de un entorno de agua salada, a pesar de que la presión osmótica lo que haría sería lo contrario", explica el profesor José Luis Pérez Díaz, que estudia ese tipo de fenómenos que todavía no conocemos del todo bien en el marco de una nueva línea de investigación iniciada al respecto en el seno del Departamento de Ingeniería Mecánica de la UC3M.
El objetivo del estudio es averiguar qué tipo de comportamiento mecánico emplean las plantas a la hora de extraer el agua y llevarla desde la raíz hasta las hojas. Para ello, los investigadores han generado un modelo que representa la estructura microscópica de un tronco de árbol de Haya Europea (Fagus sylvatica) para poder estudiar los cambios que se producen en el mismo cuando se desplaza el agua por su interior y han publicado algunos resultados de su investigación en un número reciente del Journal of Biological Physics.
El modelo tridimensional creado por los científicos de la UC3M permite analizar la transpiración y absorción de la corteza del árbol, así como la presión en los diferentes tipos de conductos que transportan fluidos en el interior del tronco, como el floema o el xilema. El primero, es un tejido vascular que conduce azúcares y otros nutrientes sintetizados desde los órganos que lo producen hacia aquellos en los que se consumen y almacenan, tanto en forma ascendente como descendente. El xilema, en cambio, es otro tipo de tejido especialmente adaptado para el transporte ascendente del agua a lo largo de la planta y sus elementos están dispuestos en hileras longitudinales mediante tramos de conductos más o menos continuos.
La conclusión principal del estudio es que la savia en los troncos de los árboles se encuentra en una situación de tensión. De esta forma, se ha demostrado que cuando la presión es positiva tanto en los conductos del xilema como los del floema, el modelo se expande en la dirección radial. En cambio, cuando la presión es negativa en el xilema y positiva en el floema, que es lo que se piensa que ocurre durante el día, el modelo se contrae en la dirección radial. "Nuestros resultados todavía no son absolutamente concluyentes, pero abren un camino para que podamos continuar el estudio y averiguar un poco más sobre estos procesos", revela el profesor Pérez Díaz.
Esta línea de investigación podría encontrar aplicaciones interesantes en sistemas hidráulicos o dispositivos para la extracción de agua, por ejemplo. "Actualmente - señala el experto - cualquier bomba de succión de agua no es capaz de subir más de 10 metros a una presión atmosférica normal, mientras que una secuoya es un árbol que puede subir el agua a 100 metros de altura, por lo que cualquier cosa que aprendamos de las plantas creo que va a resultar muy interesante en este campo", concluye.
Más información:
Oficina de Información Científica de la Universidad Carlos III de Madrid
El pájaro robótico PigeonBot II, probado con éxito en un túnel de viento y de manera autónoma al aire libre, logra volar de manera similar a estas aves, sin aleta vertical. Sus aplicaciones abren el camino para diseñar aviones más eficientes en combustible.
La Fundación BBVA ha galardonado al informático japonés, de la Universidad Carnegie Mellon (EE UU), por crear los algoritmos que permiten a las máquinas comprender las imágenes y procesar los movimientos. Sus técnicas están presentes en los coches autónomos, los drones y todos los robots con capacidad de visión, como los que se usan en cirugía.
