Meccanismi di cattura del carbonio nell’Opuntia

L’Opuntia, un cactus fico d’India, impiega un percorso fotosintetico unico chiamato Metabolismo Acido Crassulaceo (CAM) per catturare e immagazzinare l’anidride carbonica (CO₂). Il percorso CAM consente all’Opuntia di ottimizzare l’efficienza di cattura del carbonio e di ridurre al minimo la perdita di acqua, rendendola ben adattata agli ambienti aridi e semi-aridi. I meccanismi di cattura del carbonio nell’Opuntia possono essere spiegati attraverso le seguenti fasi:

1. Assorbimento di CO₂ durante la notte

A differenza della maggior parte delle piante che assorbono CO₂ durante il giorno, l’Opuntia apre gli stomi (minuscoli pori sulle foglie o sui cladodi) di notte. Questo comportamento notturno aiuta la pianta a catturare CO₂ quando la temperatura è più rilassata e l’umidità è maggiore, riducendo la perdita di acqua attraverso la traspirazione.

2. Stoccaggio di CO₂ come acido malico

Una volta che il CO₂ entra nella pianta attraverso gli stomi, si combina con il fosfoenolpiruvato (PEP) per formare ossalacetato, che viene poi convertito in acido malico. L’acido malico viene immagazzinato nei vacuoli della pianta come serbatoio temporaneo per la CO₂ catturata.

3. Rilascio di CO₂ durante il giorno

Durante il giorno, quando gli stomi sono chiusi, l’acido malico immagazzinato viene trasportato ai cloroplasti decarbossilati, liberando CO₂. Il macchinario fotosintetico della pianta utilizza questa CO₂ per produrre glucosio e altri composti organici attraverso il ciclo di Calvin.

4. Immagazzinamento del carbonio nella biomassa vegetale

La pianta utilizza il glucosio e altri composti organici prodotti durante la fotosintesi per la crescita e il mantenimento. Man mano che la pianta cresce, viene immagazzinato più carbonio nella sua biomassa, sequestrando il carbonio catturato dall’atmosfera.

In sintesi, il percorso CAM dell’Opuntia le consente di catturare e immagazzinare in modo efficiente il carbonio, prelevando CO₂ di notte e utilizzandolo per la fotosintesi durante il giorno. Questo adattamento unico aumenta il potenziale di cattura del carbonio della pianta e la aiuta a conservare l’acqua in ambienti aridi e semiaridi.

https://link.springer.com/article/10.1007/s13593-017-0481-3