Los factores que influyen en la producción fotosintética
La producción resultante de la fotosíntesis se define en términos de tasa de producción de oxígeno, ya sea por unidad de masa de los tejidos vegetales verdes o por unidad de peso de la clorofila total.
La cantidad de luz, el suministro de dióxido de carbono, la temperatura, el suministro de agua, y la disponibilidad de los minerales son los factores ambientales más importantes que afectan directamente a la tasa de producción fotosintética en las plantas que cubren la Tierra. Esta tasa también está determinada por las especies de plantas y su estado fisiológico; por ejemplo, su salud, su madurez, y si están o no en flor.
La intensidad de luz y temperatura
Como se ha dicho en páginas anteriores, el complejo mecanismo de la fotosíntesis incluye una etapa fotoquímica, o dependiente de la luz, y una etapa enzimática en la oscuridad, que implica reacciones químicas. Estas etapas se pueden distinguir mediante el estudio de las tasas fotosintéticas medidas en varios grados de intensidad de la luz, y a diferentes temperaturas.
Estos estudios indican que en un rango de temperaturas moderadas e intensidades de luz de bajas a medias (en relación con el rango normal de la especie en estudio), la tasa fotosintética aumenta a medida que aumenta la intensidad de luz y es independiente de la temperatura. Pero, a medida que la intensidad de la luz aumenta de niveles medios a más altos, la tasa se vuelve cada vez más dependiente de la temperatura y menos dependiente de la luz. A partir del punto de intensidad en que la luz alcanza la saturación (es decir, el momento en que la luz ya no afecta a la tasa de producción) el aumento de la tasa ya sólo depende de la temperatura, siempre que los demás factores se mantengan constantes.
Cuando el incremento de luz ha llegado a un punto de saturación, la tasa fotosintética ya sólo depende de la temperatura. En el gráfico, se puede observar que la tasa se incrementa proporcionalmente a la intensidad de luz, pero sólo hasta un punto en que ya se mantiene plana en función de la luz y variable en función de la temperatura; en este caso se muestra la variación para 20ºC y 35ºC
A altas intensidades de luz, algunas de las reacciones químicas de la fase oscura se convierten en factores limitantes de la velocidad de producción. Cuando se produce la saturación de luz, el aumento de temperatura arroja un crecimiento de las tasas de producción sólo hasta un límite, punto a partir del cual ya no se produce ningún aumento más.
El incremento de temperatura tiene un límite a partir del cual la tasa de producción ya no crece más
Por otra parte, en muchas plantas se realiza un proceso llamado fotorrespiración, que se manifiesta a altas intensidades de luz y temperatura. La fotorrespiración compite con la fotosíntesis y es otro factor limitante del crecimiento de la tasa fotosintética, especialmente si el suministro de agua también está limitado.
El dióxido de carbono
Las reacciones químicas que forman compuestos orgánicos utilizando como fuente el dióxido de carbono, son un factor de la velocidad de producción durante la etapa oscura. Las tasas de estas reacciones se pueden aumentar, en cierta medida, aumentando la concentración de dióxido de carbono.
Desde el siglo XIX y especialmente durante el pasado siglo XX, el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera ha ido en aumento debido a la extensa quema de combustibles fósiles. El nivel atmosférico de este gas aumentó aproximadamente el 0,028% en 1860, el 0,0315% en 1958 (cuando ya se obtuvieron mejores mediciones), y el 0,034% a comienzos de la década de 1980. Este incremento del dióxido de carbono provoca un aumento directo de la fotosíntesis de las plantas, pero la magnitud del aumento depende en gran parte de la especie y la condición fisiológica de cada planta.
Las mediciones de dióxido de carbono tomadas desde 1860 (con registros más fiables a partir de 1958) revelan un aumento progresivo de este gas en la atmósfera
La tasa fotosintética también se ve alterada como resultado de los cambios climáticos, a consecuencia del aumento de los niveles de dióxido de carbono atmosférico y del aumento de la temperatura global.
