El punto de compensación (de luz) es la intensidad de la luz en la curva de luz donde la tasa de fotosíntesis coincide exactamente con la tasa de respiración celular . En este punto, la absorción de CO 2 a través de las vías fotosintéticas es igual a la liberación respiratoria de dióxido de carbono, y la absorción de O 2 por la respiración es igual a la liberación fotosintética de oxígeno.
En términos de asimilación, en el punto de compensación, la asimilación neta de dióxido de carbono es cero. Las hojas liberan CO 2 por fotorrespiración y respiración celular, pero el CO 2 también se convierte en carbohidrato por fotosíntesis. La asimilación es, por tanto, la diferencia en la velocidad de estos procesos. A una presión parcial normal de CO 2 (0,343 hPa en 1980 [1] ), hay una irradiación en la que la asimilación neta de CO 2 es cero. Por ejemplo, temprano en la mañana y tarde en la noche, el punto de compensación puede alcanzarse a medida que disminuye la actividad fotosintética y aumenta la respiración. Por tanto, la presión parcial de CO 2en el punto de compensación, también conocido como gamma, es una función de la irradiación. La dependencia de la irradiación del punto de compensación se explica por la concentración de RuBP (ribulosa-1,5-bisfosfato). Cuando el aceptor RuBP está en concentración saturada, gamma es independiente de la irradiación. Sin embargo, a baja irradiación, solo una pequeña fracción de los sitios en la RuBP carboxilasa oxigenasa ( RuBisCO ) tiene el aceptor de electrones RuBP. Esto disminuye la actividad fotosintética y, por lo tanto, afecta a la gamma. La concentración intracelular de CO 2 afecta las tasas de fotosíntesis y fotorrespiración. Las concentraciones más altas de CO 2 favorecen la fotosíntesis mientras que las concentraciones bajas de CO 2 favorecen la fotorrespiración. [2]
Momento
El punto de compensación se alcanza temprano en la mañana y tarde en la noche. La respiración es relativamente constante, mientras que la fotosíntesis depende de la intensidad de la luz solar . Cuando la tasa de fotosíntesis es igual a la tasa de respiración o fotorrespiración, se produce el punto de compensación.
Velocidad
En el punto de compensación, la tasa de fotosíntesis es igual a la tasa de respiración. Los productos de la fotosíntesis se consumen en la respiración, de modo que el organismo no consume ni genera biomasa . El intercambio gaseoso neto también es cero en este punto.
Profundidad
Para las plantas acuáticas donde el nivel de luz a una profundidad determinada es aproximadamente constante durante la mayor parte del día, el punto de compensación es la profundidad a la que la luz que penetra en el agua crea el mismo efecto equilibrado.
El medio marino
La respiración ocurre tanto por plantas como por animales a lo largo de la columna de agua, lo que resulta en la destrucción o el uso de materia orgánica, pero la fotosíntesis solo puede tener lugar a través de algas fotosintéticas en presencia de luz, nutrientes y CO 2 . [3] En columnas de agua bien mezcladas, el plancton se distribuye uniformemente, pero la producción neta solo se produce por encima de la profundidad de compensación. Por debajo de la profundidad de compensación hay una pérdida neta de materia orgánica. La población total de organismos fotosintéticos no puede aumentar si la pérdida excede la producción neta. [3] [4]
La profundidad de compensación entre la fotosíntesis y la respiración del fitoplancton en el océano debe depender de algunos factores: la iluminación en la superficie, la transparencia del agua, el carácter biológico del plancton presente y la temperatura. [4] El punto de compensación se encontró más cerca de la superficie a medida que te acercas a la costa. [4] También es más bajo en las temporadas de invierno en el Mar Báltico según un estudio que examinó el punto de compensación de múltiples especies fotosintéticas. [5] La porción azul del espectro visible, entre 455 y 495 nanómetros, domina la luz en la profundidad de compensación.
Una preocupación con respecto al concepto de punto de compensación es que asume que el fitoplancton permanece a una profundidad fija durante un período de 24 horas (marco de tiempo en el que se mide la profundidad de compensación), pero el fitoplancton experimenta un desplazamiento debido a isopícnicos que lo mueven decenas de metros. [6]
Ver también
Referencias
- ^ Datosmedios anuales deESRL / Mauna Loa CO 2 , [1] , [2]
- ^ Farquhar, GD; et al. (mil novecientos ochenta y dos). "Modelado de la respuesta fotosintética a las condiciones ambientales". En Lange, OL; et al. (eds.). Ecología fisiológica vegetal II. Relaciones hídricas y asimilación de carbono . Nueva York: Springer-Verlag. págs. 556–558.
- ^ a b Sverdrup, HU (1953). "En condiciones de la floración primaveral del fitoplancton". Journal du Conseil . 18 (3): 287–295. doi : 10.1093 / icesjms / 18.3.287 .
- ^ a b c Gran, HH y Braarud, T. (1935). "Un estudio cuantitativo del fitoplancton en la Bahía de Fundy y el Golfo de Maine (incluidas observaciones sobre hidrografía, química y turbidez)". Revista de la Junta Biológica de Canadá . 1 (5): 279–467. doi : 10.1139 / f35-012 .
- ^ King, RJ y Schramm, W. (1976). "Tasas fotosintéticas de algas marinas bentónicas en relación a la intensidad de la luz y variaciones estacionales". Biología Marina . 37 (3): 215-222. doi : 10.1007 / bf00387606 .
- ^ Leyes, EA; Letelier, RM y Karl, DM (2014). "Estimación de la irradiancia de compensación en el océano: la importancia de tener en cuenta la absorción no fotosintética de carbono inorgánico". Investigación en aguas profundas, parte I: artículos de investigación oceanográfica . 93 : 35–40. doi : 10.1016 / j.dsr.2014.07.011 .