Klimaatverandering verergert de impact van droogte op alle plantenecosystemen wereldwijd. Hoewel er nieuwe tools zijn ontwikkeld om droogtestress in planten te detecteren en te beoordelen - transcriptomische of metabolomische technologieën, enz. - zijn ze nog steeds moeilijk toe te passen in natuurlijke ecosystemen, vooral in afgelegen gebieden en ontwikkelingslanden.
Nu, een studie gepubliceerd in het tijdschrift Trends in plantenwetenschap presenteert een reeks technieken waarmee onderzoekers kunnen detecteren en monitoren droogte stress in planten op een goedkope, makkelijke en snelle manier. De auteurs van de studie zijn de experts Sergi Munné-Bosch en Sabina Villadangos, van de Faculteit Biologie en het Instituut voor Biodiversiteitsonderzoek (IRBio) van de Universiteit van Barcelona.
Bestrijding van de gevolgen van droogte voor planten
De technieken die beschikbaar zijn om de effecten van te detecteren en te monitoren droogte stress bij planten varieert van zeer eenvoudige en goedkope maatregelen (analyse van groei of relatief watergehalte) tot complexere en duurdere benaderingen (omics-technologieën).
UB-professor Sergi Munné-Bosch, professor aan de afdeling Evolutionaire Biologie, Ecologie en Milieuwetenschappen, legt uit dat deze innovatieve technologieën "nieuwe mogelijkheden hebben geboden om droogtestress te detecteren en te volgen, maar hun kosten leiden tot ongelijkheid over de hele wereld."
“Helaas wordt tegenwoordig de hele wereld getroffen door het gebrek aan watervoorraden, vooral in de context van de stroming klimaatverandering we ervaren. En helaas zijn landen met minder economische middelen geen uitzondering. Er moet rekening mee worden gehouden dat de meeste van de armste landen in Afrika liggen, dat ook de thuisbasis is van 's werelds grootste aride en sub-aride regio's.
Laboratoria met basisuitrusting
De studie komt tegemoet aan de behoefte om effectieve en goedkope protocollen op te stellen om gemakkelijk te detecteren en te bestuderen hoe droogte planten beïnvloedt. Concreet presenteren de auteurs een reeks zeer toegankelijke technieken die kunnen worden toegepast met basislaboratoriumapparatuur: precisiebalans, microscoop, centrifuge, spectrofotometer, oven, camera en computer.
Deze laboratoria kunnen verschillende parameters analyseren groeipercentages, bladwatergehalte, pigmenten en bladlevensvatbaarheid met behulp van de tetrazolium-test, een organische heterocyclische verbinding die van oudsher wordt gebruikt in plantenfysiologische studies.
"Met deze indicatoren kunnen we een compleet beeld krijgen van welke soorten het best zijn aangepast aan een bepaald klimaat, of hoe een bepaald gewas reageert op veranderende omstandigheden in een bepaalde regio in de huidige context van klimaatverandering", zegt Munné-Bosch.
“Al deze maatregelen zijn eenvoudig uit te voeren. Daarnaast kan in zeer korte tijd een gespecialiseerd team worden samengesteld om snel en efficiënt maatregelen te ontwikkelen. En ze kunnen tegen zeer lage kosten worden geïmplementeerd, dus het zijn wereldwijd levensvatbare benaderingen”, zegt de onderzoeker.
De tetrazolium-test: een klassieke rug krijgen
In een tweede studie in hetzelfde tijdschrift benadrukt het team het gebruik van de tetrazolium-test als een nuttige en gemakkelijk toe te passen methode om de effecten van droogtestress op planten te evalueren. “Met deze test kunnen we niet alleen detecteren of een cel, weefsel of orgaan levend of dood is, maar het is ook een uitstekende indicator voor de levensduur; met andere woorden, het is een wetenschappelijk hulpmiddel waarmee we kunnen voorspellen hoe lang een plant zal leven. Dit kan vooral nuttig zijn voor programma's voor het beheer en behoud van biodiversiteit, vooral in de huidige context van klimaatverandering', zegt de onderzoeker.
De impact van klimaatverandering stimuleert onderzoek naar hoe planten zich aanpassen aan nieuwe omgevingsomstandigheden. “Dit is meer dan een stimulans, het is een noodzaak. Mensen moeten zich aanpassen aan klimaatverandering, en ze zullen dat altijd beter doen hand in hand met de natuur, ermee integreren. En daarvoor is het essentieel om de ecosystemen en alle organismen die er deel van uitmaken, inclusief planten, te kennen”, zegt Munné-Bosch.
Het ontwerpen en implementeren van hoogwaardige wetenschappelijke hulpmiddelen is bepalend voor het maken van beheerplannen en het behoud van de biodiversiteit wereldwijd. “Deze studie draagt bij aan een beter begrip van de reactie van planten op droogte in een context van klimaatverandering, en kan bovendien nuttig zijn voor programma's voor biodiversiteitsbeheer”, merkt de UB-onderzoeker Sabina Villadangos op.
Het onderzoek maakt het ook makkelijker om deze maatregelen wereldwijd door te voeren. "Het is noodzakelijk om in gedachten te houden dat als alle landen niet coördineren in het licht van voorzienbare veranderingen, de effecten van wereldwijde verandering verwoestend zullen zijn", concludeert Sergi Munné-Bosch.