Un nuevo estudio muestra que el cambio climático hace que las hojas de otoño cambien de color antes.
El cambio se debe a la cantidad de carbono que los árboles pueden absorber durante la fotosíntesis, escribe Philip James, catedrático de ecología.
Los árboles caducifolios solo pueden absorber una cantidad determinada de carbono cada año y, una vez alcanzado ese límite, las hojas comienzan a cambiar de color.
Por cada aumento del 10 % en la actividad fotosintética durante la temporada de crecimiento de primavera y verano, los árboles pierden sus hojas, de media, ocho días antes.
A medida que los días se acortan y las temperaturas descienden en el hemisferio norte, las hojas empiezan a cambiar de color. Podemos disfrutar de los espléndidos colores otoñales mientras las hojas siguen en los árboles y, más tarde, de una alfombra roja, marrón y dorada que crujirá bajo nuestros pies al pasear.
Cuando las temperaturas vuelven a subir en primavera, se reanuda la temporada de crecimiento de los árboles. Durante los meses más cálidos, los árboles toman dióxido de carbono de la atmósfera y lo almacenan en moléculas complejas, liberando oxígeno como subproducto. En resumen, este es el proceso de la fotosíntesis. Cuanta más fotosíntesis, más carbono queda retenido.
Sabemos que el dióxido de carbono es un importante impulsor del cambio climático, por lo que cuanto más pueda ser extraído de la atmósfera por las plantas, mejor. Dado que el clima más cálido conlleva una temporada de crecimiento más larga, algunos investigadores han sugerido que los árboles y otras plantas absorberían más dióxido de carbono que en épocas anteriores. Pero un nuevo estudio ha dado un giro radical a esta teoría y podría tener profundas repercusiones en la forma en que nos adaptamos al cambio climático.
Alcanzar el límite
Los investigadores, dirigidos por Deborah Zani en el Instituto Federal Suizo de Tecnología, estudiaron en qué medida el momento en que cambian de color las hojas de los árboles en otoño estaba determinado por el crecimiento de la planta durante la primavera y el verano anteriores.
Tradicionalmente se aceptaba que la temperatura y la duración del día eran los principales factores que determinaban cuándo cambiaban de color las hojas y caían, lo que llevó a algunos científicos a suponer que el calentamiento de las temperaturas retrasaría este proceso hasta más avanzada la temporada. Al estudiar especies de árboles caducifolios europeos, como el castaño de Indias, el abedul plateado y el roble inglés, los autores del nuevo estudio registraron cuánto carbono absorbía cada árbol por temporada y cómo ello afectaba, en última instancia, al momento en que caían las hojas.
Utilizando datos del Proyecto Paneuropeo de Fenología, que ha seguido a algunos árboles durante hasta 65 años, los investigadores comprobaron en su estudio observacional a largo plazo que, a medida que aumentaba la tasa de fotosíntesis, las hojas cambiaban de color y caían antes en el año. Por cada aumento del 10 % en la actividad fotosintética durante la temporada de crecimiento de primavera y verano, los árboles pierden sus hojas, de media, ocho días antes.
Los experimentos con control climático realizados en hayas europeas y espireas japonesas de cinco años sugieren qué podría haber detrás de este resultado inesperado. En estos ensayos, los árboles estuvieron expuestos a pleno sol, media sombra o sombra total. Los resultados muestran que existe un límite en la cantidad de fotosíntesis que un árbol puede realizar durante una temporada de crecimiento. Piénselo como si llenara un cubo de agua. Puede hacerse despacio o deprisa, pero una vez que el cubo está lleno, el agua no tiene adónde ir.
Esta investigación demuestra que los árboles caducifolios solo pueden absorber una cantidad determinada de carbono cada año y que, una vez alcanzado ese límite, no se puede absorber más. En ese momento, las hojas comienzan a cambiar de color. Este límite lo fija la disponibilidad de nutrientes, especialmente del nitrógeno, y la estructura física de la propia planta, en particular los vasos internos que transportan el agua y los nutrientes disueltos. El nitrógeno es un nutriente clave que las plantas necesitan para crecer, y a menudo es la cantidad de nitrógeno disponible la que limita el crecimiento total. Por eso los agricultores y jardineros utilizan fertilizantes nitrogenados, para superar esta limitación.
En conjunto, estas limitaciones significan que la absorción de carbono durante la temporada de crecimiento es un mecanismo autorregulado en los árboles y plantas herbáceas. Solo se puede absorber cierta cantidad de carbono.
Colores otoñales más tempranos
En un mundo con niveles crecientes de carbono en la atmósfera, estos nuevos hallazgos indican que el clima más cálido y las temporadas de crecimiento más largas no permitirán que los árboles caducifolios de clima templado absorban más dióxido de carbono. El modelo predictivo del estudio sugiere que, para 2100, cuando se prevé que las temporadas de crecimiento de los árboles sean entre 22 y 34 días más largas, las hojas caerán de los árboles entre tres y seis días antes de lo que lo hacen actualmente.
Esto tiene importantes implicaciones para la modelización del cambio climático. Si aceptamos que la cantidad de carbono absorbida por los árboles caducifolios en países de clima templado como el Reino Unido se mantendrá igual cada año, independientemente de la temporada de crecimiento, los niveles de dióxido de carbono aumentarán más rápidamente de lo que se esperaba. La única forma de cambiar esto será aumentar la capacidad de los árboles para absorber carbono.
Las plantas que no están limitadas por la cantidad de nitrógeno disponible podrían crecer durante más tiempo en un clima cada vez más cálido. Se trata de árboles capaces de tomar nitrógeno del aire, como el aliso. Pero estas especies seguirán perdiendo sus hojas más o menos en el mismo momento de siempre, debido a la menor luz solar y a las temperaturas más frías.
Sin embargo, en el lado positivo, con la perspectiva de que algunos árboles pierdan sus hojas antes y otros las pierdan en el momento actual, podría haber una prolongación de los colores otoñales, y más tiempo para que podamos pisar las hojas.
