¿Cómo se adaptan los árboles a los efectos del calentamiento global? Los investigadores de la EPFL han estudiado cómo las hayas y los abetos, dos de las especies de plantas más comunes en Europa, reaccionan a los cambios de temperatura. Y descubrieron que la cantidad de humedad en el aire juega un papel decisivo.

Aumento de las temperaturas lluvias cada vez más intensas y períodos prolongados de sequía son algunos de los efectos conocidos del cambio climático. Pero, ¿cómo reaccionan los árboles? Descubrir, un equipo de investigadores de la EPFL y el Instituto Federal Suizo de Bosques, Snow and Landscape Research (WSL) estudió dos de las especies de plantas más comunes que se encuentran en Suiza y el resto de Europa:hayas y abetos. El estudio, que fue publicado recientemente en Biología del cambio global , reveló que cada especie reacciona de manera diferente, con la cantidad de humedad en el aire jugando un papel más importante de lo que se pensaba.

"Para saber cómo serán los bosques en el futuro, tenemos que entender cómo responderá cada especie vegetal al cambio climático, "explica Constant Signarbieux, el científico a cargo del estudio, que se llevó a cabo en el Laboratorio de Sistemas Ecológicos (ECOS) de la EPFL.

Los investigadores observaron plantones de cinco a siete años de las dos especies durante cuatro años, de 2012 a 2015. Los árboles jóvenes se recolectaron en el Col du Marchairuz en las montañas del Jura durante los meses más fríos, y luego replantado en tres lugares a diferentes altitudes:en el pequeño pueblo de St-Georges (en 1, 010 metros), en el Vallon Arboretum en Aubonne (a 570 metros), y en los terrenos de la Fondation des Bois Chamblard, dirigida por la EPFL, a orillas del lago Lemán (395 metros). Un cuarto grupo de árboles jóvenes se mantuvo a su altitud original de 1, 350 metros y utilizado como grupo de control.

"Trasplantar estos árboles jóvenes a altitudes más bajas significó que pudimos simular el impacto de un aumento de temperatura promedio de entre 1 y 6 ° C, de acuerdo con lo que se prevé que ocurra entre ahora y el 2100 en función de una serie de escenarios de cambio climático, "explica Signarbieux.

¿Haya o no haya?

Midiendo regularmente el tronco de cada árbol y las cuatro ramas principales, los investigadores pudieron estimar la biomasa de los árboles. Notaron que el aumento de temperatura prolongaba la temporada de crecimiento, el período desde que aparecen las primeras hojas o agujas nuevas en la primavera hasta que se vuelven amarillas en el otoño, de manera similar para cada especie. Sin embargo, las dos especies demostraron un crecimiento de biomasa muy diferente. A las hayas les fue bien por el aumento de las temperaturas, floreciendo rápidamente y aclimatarse más fácilmente a las temperaturas más cálidas que los abetos. "Los abetos son una especie más conservadora y tal vez se adapten más lentamente, ", dice el investigador." Esto podría tener un impacto inmediato en nuestros bosques, ya que es más probable que las hayas predomine en el futuro ".

Los investigadores no se detuvieron ahí. Querían aprender más sobre por qué las dos especies crecían a ritmos diferentes, y la razón fue una gran sorpresa. Sus análisis revelaron que no tenía nada que ver ni con la fotosíntesis ni con la cantidad de agua en el suelo. En lugar de, Todo se debió al déficit de presión de vapor (VPD):la diferencia entre la cantidad de humedad en el aire y la cantidad máxima de humedad que el aire puede retener potencialmente a una temperatura determinada. Esto da una indicación de qué tan seco está el aire y cuánta presión está bajo el sistema de agua de la planta como resultado.

Se trata de succión

Las hojas de una planta contienen poros microscópicos, llamados estomas, que regulan cómo se mueven los gases entre las hojas y la atmósfera. "Las plantas utilizan estos estomas para absorber CO2 del aire a través de la difusión, "explica Signarbieux." Cuando los poros se abren para dejar entrar el gas, el agua se escapa de las hojas al mismo tiempo. Este proceso se conoce como transpiración y ocurre porque siempre hay más humedad en la planta que en el aire. Es lo que crea la succión que extrae el agua y la savia del suelo a través de las raíces, por el tallo y hacia las hojas ".

Cuanto más seco el aire, cuanto mayor sea el VPD y mayor será el efecto de succión. Cuando hay varios días consecutivos con un VPD alto, algo cada vez más frecuente debido al cambio climático, las plantas se ven sometidas a una presión cada vez mayor. Pero las diferentes plantas reaccionan de diferentes maneras, como lo muestran las dos especies estudiadas. Incluso antes de que no quede agua en el suelo, los abetos cierran sus estomas para evitar más estrés hídrico. Hayedos, sin embargo, son más tolerantes a este tipo de estrés y esperan más tiempo antes de cerrar sus estomas, lo que les permite seguir absorbiendo CO2 y por tanto seguir creciendo. Esto les da una ventaja competitiva sobre las piceas.

En el pasado, Se utilizaron temperaturas y precipitaciones estacionales o anuales medias para analizar las respuestas de las plantas a su entorno. Pero esos factores por sí solos no explican por qué las hayas y los abetos crecen a ritmos tan diferentes. Lo que hace que este estudio sea verdaderamente original e innovador es que los investigadores tuvieron en cuenta otra variable que a menudo se pasa por alto:la cantidad de horas durante las cuales el VPD estuvo por encima de un cierto nivel crítico, lo que indica que la planta estaba experimentando condiciones excepcionalmente secas. Los biólogos ahora tienen la intención de expandir su investigación a otras especies, con la esperanza de crear una representación gráfica de cómo serán los bosques de Europa en el futuro, y ayudar a garantizar que se gestionen y utilicen de forma sostenible.