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CIEP contribuye a clarificar las causas de la creciente mortandad de árboles y bosques a nivel mundial

CIEP contribuye a clarificar las causas de la creciente mortandad de árboles y bosques a nivel mundial

En bosques de todo el mundo, los árboles más grandes están muriendo a causa del cambio climático, pero hasta ahora la causa de este fenómeno ha sido un misterio. Un estudio internacional publicado este mes en la prestigiosa revista científica Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America (PNAS) ha logrado descifrar una de las claves que explicaría esta mortalidad selectiva.

El artículo (‘Plant height and hydraulic vulnerability to drought and cold’) es el resultado de un estudio de ámbito internacional de dos años de duración en el que han participado científicos de 14 prestigiosas instituciones de Australia, Brasil, Chile, Ecuador, España, Estados Unidos, Italia, México y Nueva Caledonia, en el que se han estudiado 537 especies de árboles y arbustos de distintas zonas climáticas. El Centro de Investigación en Ecosistemas de la Patagonia (CIEP), a través del trabajo del Dr. Alex Fajardo, es la única institución chilena que participa en este trabajo aportando muestras y datos de árboles y arbustos del bosque nativo de altura de la región de Aysén (ñirre, notro, coihue, calafate, entre otros). El estudio ha sido coordinado desde el Instituto de Biología de la Universidad Autónoma de México (Ciudad de México) por el destacado investigador Dr. Mark Olson.

Las sequías y el aumento de temperaturas provocados por el cambio climático están acarreando la muerte de árboles en todo el mundo, y en muchos casos se trata de los individuos más grandes y de mayor altura. Esta mortalidad de los árboles más altos es especialmente preocupante porque son ejemplares monumentales y emblemáticos que acumulan y retienen mucho carbono en su madera. Por lo tanto, la pérdida de los árboles más altos afecta desproporcionadamente al funcionamiento de los bosques en relación al cambio climático.

Los árboles transportan agua y nutrientes desde las raíces hasta las hojas a través de un complejo sistema de conductos en el que destacan los vasos del xilema (el leño), que representan las arterias de las plantas. El estudio publicado identifica que estos conductos son una de las claves para explicar la mortalidad selectiva de los árboles altos. Se muestra que las plantas más grandes producen vasos o conductos de diámetro más ancho. Las distancias de transporte de agua son más largas en los árboles más altos y los conductos más anchos permiten mantener la eficiencia de transporte de agua y nutrientes, a pesar del aumento en la distancia. Por esta razón, las plantas más grandes tienen conductos más anchos. Sin embargo, los conductos más anchos son más vulnerables a la formación de embolias como consecuencia de la sequía. Una embolia se produce por la formación de burbujas de aire en el flujo de savia en estos conductos lo cual tiene efectos nocivos en las plantas. Si las embolias son intensas y afectan significativamente al flujo de agua, pueden secar hojas y ramas matando a todo el árbol. Este mecanismo explica por qué los árboles más altos son tan vulnerables y mueren durante los periodos de sequía. Fajardo destaca que “en ambientes secos o fríos, la vegetación es de baja estatura y los diámetros de los conductos son bastante angostos; que los conductos que transportan la savia sean angostos reduce el riesgo de embolismo, lo que provoca la muerte total o de parte del árbol”. Fajardo prosigue, “hasta ahora tanto el diámetro de los conductos se había relacionado exclusivamente con el clima. Nuestra investigación demuestra que el principal factor que controla el diámetro de los conductos es la altura de los árboles; este fenómeno, además, es común a todas las regiones y en todos los bosques puede haber mortalidad por sequía en árboles altos que formen vasos grandes”.

Debido entonces a que el riesgo de generar embolismo aumenta con la altura de la planta, los árboles de estatura pequeña, como el ñirre y el notro en la Región de Aysén, podrían ser más resilientes o resistentes que otras especies (por ejemplo, el coihue) a los eventos de sequía que aumentarán en el futuro. El estudio de la resistencia a la sequía de árboles de baja estatura (ñirre y notro), forma parte de un proyecto Fondecyt que el Dr. Fajardo está actualmente llevando a cabo.

Las repercusiones del estudio son evidentes dado que la vida en la Tierra depende en gran medida de los árboles, no sólo por la madera que producen, sino también por los servicios ambientales que proveen a la humanidad al limpiar el aire, mitigar la erosión, almacenar carbono y captar agua.

Los hallazgos que se publican en PNAS ofrecen una base necesaria para predecir y prevenir daños a los bosques ante los climas cada vez más cálidos y secos que supondrán un nuevo reto para muchos árboles y bosques.

Referencia: Olson ME, Soriano D, Rosell JA, Anfodillo T, Donoghue MJ, Edwards EJ, León-Gómez C, Dawson T , Camarero JJ, Castorena M, Echeverría A, Espinosa CI, Fajardo A, Gazol A, Isnard S, Lima R, Marcati CR, Méndez-Alonzo R. 2018. Plant height and hydraulic vulnerability to drought and cold. Proceedings of the National Academy of Sciences doi: http://www.pnas.org/content/early/2018/06/26/1721728115