Los árboles que han evolucionado durante siglos para resistir la sequía pueden enfrentarse ahora a una situación paradójica, ya que pueden ser los más vulnerables a nuevas sequías provocadas por el cambio climático. Un estudio reciente publicado en la revista Science lo demuestra … PNAS está dirigido por investigadores del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF) y la Universidad de Edimburgo.
El estudio concluyó que las especies leñosas que viven en zonas más secas, como muchas partes del Mediterráneo, pueden tener más dificultades para sobrevivir a futuras sequías extremas que las especies leñosas que viven en ambientes húmedos. Además, el estudio destaca que los árboles más viejos también corren un mayor riesgo de muerte cuando se exponen a una escasez crónica de agua.
Los resultados ayudan a comprender mejor cómo evolucionan los bosques en un planeta cada vez más afectado por el aumento de las temperaturas y las precipitaciones irregulares.
Para comprender este problema, los investigadores se centraron en los sistemas internos de los árboles que transportan agua. El sistema circulatorio de una planta consta de una red de tubos delgados llamados xilema que viajan desde las raíces a través del tronco hasta las hojas. A través de estos tubos circula el agua que las plantas absorben del suelo y los nutrientes que necesitan para crecer. Sin embargo, cuando el suelo está seco y falta agua, este sistema puede verse gravemente afectado, y en casos de sequía severa, los tubos del xilema pueden llenarse de burbujas de aire, bloqueando el paso del agua. Este fenómeno se llama embolia vegetativa y su proceso es similar a la embolia en el sistema circulatorio humano.
Cuando se producen demasiados coágulos, el agua deja de circular correctamente por el árbol. Si el daño es demasiado grande y el sistema no puede repararlo, el árbol puede eventualmente morir.
Adaptable a la sequía, pero a mayor coste
Uno de los hallazgos más sorprendentes del estudio es que las especies que evolucionaron en ambientes más secos no necesariamente son más capaces de resistir las sequías más extremas que se esperan en las próximas décadas. Según los investigadores, muchas especies que se encuentran en climas áridos, como el incienso o el laberíntico, han desarrollado vasos xilemáticos más cortos y paredes más gruesas a lo largo de los siglos. Esta estructura ayuda a evitar que las burbujas de aire se propaguen por el árbol y causen más daños.
En circunstancias normales, este rasgo representa una ventaja evolutiva porque nos permite limitar las consecuencias de períodos de sequía relativamente breves o predecibles, pero surgen problemas cuando la escasez de agua persiste durante demasiado tiempo. Estas tuberías más resistentes también son más caras de producir, explica Maurizio Mencuccini, investigador ICREA en el CREAF y uno de los autores principales del estudio. Cuando se obstruyen con tapones, el árbol necesita generar nuevas tuberías para sustituir las que han dejado de funcionar. “Estas especies han evolucionado a lo largo de siglos para adaptarse a los climas áridos. Sus tubos ayudan a limitar la propagación de burbujas, pero su producción es más cara”, dijeron los investigadores.
Durante una sequía prolongada, las tuberías dañadas se acumulan y el árbol necesita reemplazarlas rápidamente. Sin embargo, el proceso de creación de nuevas tuberías requiere mucha energía y tiempo, por lo que si el árbol no puede reconstruir su sistema de suministro de agua lo suficientemente rápido, su supervivencia se verá afectada.
En cambio, las especies que crecen en zonas húmedas, como los álamos y los chopos que viven cerca de ríos o riberas, pueden tener una mayor capacidad de adaptación a las nuevas condiciones climáticas, sugiere el estudio. Aunque sus vasos xilemáticos son menos resistentes a la sequía, tienen una ventaja importante: pueden renovarse más rápidamente. Son más delgados y requieren menos energía para producirse, lo que facilita que estos árboles reemplacen los tubos dañados. Además, al vivir en ambientes donde el agua es generalmente más abundante, estas especies se ven menos afectadas por las sequías extremas, lo que reduce la frecuencia con la que sus sistemas circulatorios se ven gravemente afectados. La combinación de estos factores puede explicar por qué algunas especies de zonas húmedas son más resistentes a los rápidos cambios ambientales.
edad y vulnerabilidad
El estudio también destacó que la edad de los árboles es otro factor importante. Como resultado, los adultos mayores corren un mayor riesgo de sufrir daños irreversibles durante las sequías graves. Los árboles experimentan factores estresantes ambientales como sequía, calor o plagas muchas veces a lo largo de su vida y, con el tiempo, estos eventos pueden causar daños menores a los sistemas internos del árbol, incluido el bloqueo de los conductos del xilema.
Si bien algunos de estos daños pueden repararse, otros permanecen y se acumulan con el paso de los años. Esto significa que cuando un árbol alcanza una edad avanzada, partes de su sistema de transporte de agua pueden deteriorarse, y los ejemplares más viejos tienden a renovar su madera más lentamente que los más jóvenes. Por lo tanto, cuando una sequía severa provoca la formación de nuevos tapones en el xilema, se reduce su capacidad para reemplazar los vasos dañados. En este caso, el sistema circulatorio del árbol se vuelve más frágil y le cuesta más seguir funcionando correctamente.
Estudio global sobre el futuro de los bosques
Para realizar el estudio, el equipo científico analizó datos globales sobre las características del xilema de cientos de especies de árboles y otras plantas leñosas distribuidas en diferentes partes del mundo. Los datos se compararon con registros históricos de precipitación y cambio climático.
A partir de esta información, los investigadores desarrollaron modelos que vinculaban las características internas de los árboles con su capacidad para resistir la sequía, con el objetivo de comprender cómo factores como el tipo de vasos del xilema o la edad de los árboles afectan su vulnerabilidad al cambio climático. Los resultados de este estudio podrían tener implicaciones importantes para la gestión forestal y las predicciones del futuro de los ecosistemas forestales. Mencuccini dice que una mejor comprensión de estos mecanismos mejorará los modelos científicos que predicen cómo responderán los bosques al cambio climático en las próximas décadas. “Estos hallazgos podrían ayudarnos a mejorar los modelos predictivos del futuro de los bosques”, concluyeron los investigadores.
El aumento de las sequías es uno de los impactos más preocupantes del cambio climático, especialmente en regiones como el Mediterráneo, donde es probable que los períodos de escasez de agua se vuelvan más frecuentes y prolongados. Los bosques desempeñan un papel importante en el equilibrio de los ecosistemas, ya que ayudan a regular el clima, almacenar carbono y mantener la biodiversidad.
Por lo tanto, comprender cómo responden los árboles al estrés hídrico es clave para predecir cómo estos ecosistemas pueden cambiar en el futuro.
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