Un mecanismo de autorregulación en los árboles de hoja caduca limita la duración de la temporada de crecimiento: a más fotosíntesis en primavera y verano pierden sus hojas antes en otoño.
Con este hallazgo, un estudio de la ETH Zurich considera que la absorción estacional de CO2 en bosques templados probablemente aumentará en menor grado con el aumento de las temperaturas de lo que predijeron los modelos anteriores. «Anteriormente, los pronósticos precisos de la temporada de crecimiento de los árboles habían sido difíciles, ya que los impulsores de la senescencia de las hojas no se entendían bien», dice en un comunicado Constantin Zohner, líder de la investigación y científico principal del Crowther Lab de ETH Zurich.
Hasta ahora, los científicos generalmente han asumido que, después de que termina el verano, las disminuciones otoñales de la temperatura y la duración del día son las principales señales que determinan el momento de la senescencia de las hojas. Algunos estudios indicaron además que la emergencia de las hojas en primavera tiene un efecto sobre la muerte de las hojas en otoño. «Pero debido a que la importancia de estos mecanismos seguía sin estar clara, los modelos fenológicos, en el mejor de los casos, solo podían tener en cuenta estos efectos en parte», dice el biólogo.
Zohner sospechaba que el vínculo entre la fenología de primavera y otoño puede explicarse por la actividad fotosintética, o más precisamente, el fenómeno de la limitación del sumidero de carbono. En esta hipótesis, los escasos nutrientes del suelo como el nitrógeno, entre otras cosas, limitan la cantidad de CO2 que una planta puede absorber durante la temporada. Cuanto más carbono absorban los árboles en primavera y verano, la senescencia foliar más temprana debería comenzar.
Las observaciones a largo plazo de seis especies de árboles caducifolios europeos durante las últimas seis décadas formaron la base del estudio. Con estos datos, el equipo de Zohner probó la influencia relativa de varios factores en el momento de la senescencia otoñal, incluida la emergencia de las hojas en primavera, la fotosíntesis estacional, la concentración de CO2, la temperatura y la precipitación.
Además, los investigadores también realizaron una serie de experimentos con árboles jóvenes en cámaras climáticas y al aire libre. Esto les permitió aislar los efectos de la temperatura, la luz del día y el contenido de CO2 que impulsan la correlación entre la fotosíntesis y la senescencia de las hojas.
Las observaciones a largo plazo revelaron un fuerte efecto de la fotosíntesis: en años con un aumento de la fotosíntesis en primavera y verano, la senescencia de las hojas comenzó antes, con cada diez por ciento de aumento en la actividad fotosintética avanzando la senescencia de las hojas en ocho días. Los experimentos apoyaron estos hallazgos.
En su estudio, los investigadores utilizaron datos del Proyecto Paneuropeo de Fenología, evaluando un total de 434.000 observaciones fenológicas en 3.800 lugares de Europa central entre 1948 y 2015. Se estudiaron seis especies representativas: castaño de indias europeo, abedul plateado, haya europea, Alerce europeo, roble inglés y serbal.
Los autores ven su estudio como una prueba de que los bosques templados tienen una capacidad limitada para absorber CO2: «La absorción estacional de CO2 probablemente aumentará en menor grado con el aumento de las temperaturas de lo que predijeron los modelos anteriores», dice Zohner. Los investigadores de ETH Zurich ahora quieren comprender mejor la limitación de los sumideros de carbono en los bosques de la tierra.
