Klimaændringer forværrer tørkens indvirkning på alle planteøkosystemer verden over. Selvom der er udviklet nye værktøjer til at opdage og vurdere tørkestress i planter – transkriptomiske eller metabolomiske teknologier osv. – er de stadig vanskelige at anvende i naturlige økosystemer, især i fjerntliggende områder og udviklingslande.
Nu er en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Trends inden for plantevidenskab præsenterer et sæt af teknikker, der gør det muligt for forskere at opdage og overvåge tørke stress i planter på en billig, nem og hurtig måde. Forfatterne til undersøgelsen er eksperterne Sergi Munné-Bosch og Sabina Villadangos, fra Det Biologiske Fakultet og Institut for Forskning om Biodiversitet (IRBio) ved Universitetet i Barcelona.
Bekæmpelse af tørkens indvirkning på planter
De tilgængelige teknikker til at opdage og overvåge virkningerne af tørke stress i planter spænder fra meget enkle og billige foranstaltninger (vækst eller relativ vandindholdsanalyse) til mere komplekse og dyre tilgange (omics-teknologier).
UB-professor Sergi Munné-Bosch, professor ved Institut for Evolutionær Biologi, Økologi og Miljøvidenskab, forklarer, at disse innovative teknologier "har givet nye muligheder for at opdage og overvåge tørkestress, men deres omkostninger genererer uligheder rundt om i verden."
“Desværre er hele verden i dag ramt af manglen på vandressourcer, især i forbindelse med den nuværende klima forandring vi oplever. Og desværre er lande med færre økonomiske ressourcer ingen undtagelse. Man skal huske på, at de fleste af de fattigste lande er i Afrika, som også er hjemsted for verdens største tørre og sub-aride regioner.”
Laboratorier med basisudstyr
Undersøgelsen reagerer på behovet for at etablere effektive og billige protokoller for nemt at opdage og studere, hvordan tørke påvirker planter. Konkret præsenterer forfatterne et batteri af meget tilgængelige teknikker, der kan anvendes med grundlæggende laboratorieudstyr: præcisionsbalance, mikroskop, centrifuge, spektrofotometer, ovn, kamera og computer.
Disse laboratorier kunne analysere forskellige parametre på vækstrater, bladvandindhold, pigmenter og bladlevedygtighed ved hjælp af tetrazolium-testen, en organisk heterocyklisk forbindelse, der traditionelt er blevet brugt i plantefysiologiske undersøgelser.
"Med disse indikatorer kan vi få et komplet billede af, hvilke arter der er bedst tilpasset et bestemt klima, eller hvordan en given afgrøde reagerer på skiftende forhold i en given region i den aktuelle kontekst af klimaændringer," siger Munné-Bosch.
"Alle disse tiltag er nemme at gennemføre. Derudover kan et specialiseret team sammensættes på meget kort tid for at udvikle tiltag hurtigt og effektivt. Og de kan implementeres til en meget lav pris, så de er levedygtige tilgange på verdensplan,” siger forskeren.
Tetrazolium-testen: At få en klassisk ryg
I et andet studie i samme tidsskrift fremhæver holdet brugen af tetrazolium-testen som en nyttig og letanvendelig metode til at evaluere virkningerne af tørkestress på planter. “Denne test giver os ikke kun mulighed for at opdage, om en celle, et væv eller et organ er levende eller dødt, men det er også en glimrende indikator for dens levetid; det er med andre ord et videnskabeligt værktøj, der giver os mulighed for at forudsige, hvor længe en plante vil leve. Dette kan især være nyttigt for biodiversitetsforvaltning og -bevaringsprogrammer, især i den nuværende kontekst af klimaændringer,” siger forskeren.
Effekten af klimaændringer stimulerer forskning i, hvordan planter tilpasser sig nye miljøforhold. "Mere end en stimulans er dette en nødvendighed. Mennesker har brug for at tilpasse sig klimaændringer, og de vil altid gøre det bedre hånd i hånd med naturen, integreret med den. Og for at gøre det er det essentielt at kende økosystemerne og alle de organismer, der indgår i dem, også planter,” siger Munné-Bosch.
Design og implementering af videnskabelige kvalitetsværktøjer er afgørende for at skabe forvaltningsplaner og bevare biodiversiteten på verdensplan. "Denne undersøgelse bidrager til en bedre forståelse af planternes reaktion på tørke i en kontekst af klimaændringer, og derudover kan den være nyttig til biodiversitetsforvaltningsprogrammer," bemærker UB-forskeren Sabina Villadangos.
Undersøgelsen gør det også lettere for disse tiltag at blive implementeret på verdensplan. "Det er nødvendigt at huske på, at hvis alle lande ikke koordinerer sig i lyset af forudsigelige ændringer, vil virkningerne af globale forandringer være ødelæggende," slutter Sergi Munné-Bosch.