Una nueva investigación muestra cómo los árboles enfrentan el calor extremo

Las olas de calor extremo están aumentando. ¿Cuándo se vuelve crítico para los árboles forestales? En el caluroso verano de 2023, un equipo de investigación dirigido por el Instituto Federal Suizo de Investigación sobre Bosques, Nieve y Paisaje (WSL) y el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana (EPFL) investigó este tema en Suiza, el sur de Francia y España.

Los bosques pueden sobrecalentarse a temperaturas extremas y pueden alcanzar temperaturas que pueden ser fatales. Alice Guthy y un equipo de la WSL y la EPFL tuvieron la oportunidad de investigar este fenómeno en Francia en el verano de 2023: en los claros de los bosques de encinas, la temperatura subió a casi 50 grados centígrados, la temperatura más alta jamás medida allí. Querían seguir cómo cambia la temperatura de la copa de los árboles durante el día y durante el verano.

El equipo utilizó drones equipados con cámaras termográficas infrarrojas, que sobrevolaron los bosques de Suiza, Francia y España en los días calurosos y registraron la temperatura de la capa superior de hojas. Los investigadores también midieron la fotosíntesis y la pérdida de agua en las hojas de las ramas en las copas de los árboles.

Dado que los robles sentados (Quercus petraea) de la zona del Jura de Basilea miden unos 30 metros de altura, los investigadores utilizaron una grúa para llegar a la cima de las copas de los árboles. En Francia, se utilizaban andamios para medir los robles verdes (Quercus ilex). En España no fue necesaria ninguna ayuda: los robles escarlatas (Quercus coccifera) sólo crecen hasta una altura natural de aproximadamente 1,5 metros o menos.

Los resultados son publicado en la revista La biología del cambio global.

Las hojas alcanzan los 50°C

Los resultados muestran que los robles pueden soportar temperaturas asombrosas. «Las hojas de roble en la parte superior del dosel alcanzaron temperaturas de hasta 50 grados centígrados en agosto, lo cual es increíble», dice Charlotte Grosjeward, ecologista forestal de WSL y EPFL, quien dirigió el estudio. Esto se produjo a una temperatura del aire de «sólo» entre 40°C y 42°C.

¿Cómo sobreviven los robles al calor extremo? Quizás la razón por la que se salvaron los robles fue su capacidad para soportar el calor extremo. Los investigadores evaluaron esto exponiendo las hojas a altas temperaturas en un baño de agua. Al mismo tiempo, midieron hasta qué punto el calor destruía la actividad fotosintética en las células.

«Nos hemos dado cuenta de que las temperaturas críticas sólo comienzan alrededor de los 50 grados centígrados», afirma Groesjoard. Los robles de Francia y España pueden soportar temperaturas de las hojas de hasta 51°C y 53°C, respectivamente, mientras que los robles inestables de Suiza pueden soportar temperaturas de hasta 59°C.

El hecho de que rara vez alcance este nivel se debe probablemente a otro proceso: las mediciones muestran que las hojas siempre pierden un poco de agua. De hecho, los árboles cierran los poros del envés de sus hojas en algún momento durante el clima cálido, a través de los cuales absorben y liberan gases. Pero poca agua se evapora pasivamente sobre la superficie de la hoja.

Ambos procesos, activo y pasivo, desempeñan un papel, afirma Grosseword. Las hojas se han enfriado lo suficiente. Sólo las hojas más expuestas en la parte superior de la copa de los árboles se han vuelto marrones y se han secado.

La tolerancia al calor de este roble es mucho mayor que la de algunas coníferas evaluadas anteriormente en Suiza, afirma Grosseword. Sin embargo, su estructura de copa de finas acículas y escasas ramas evita las altas temperaturas en el interior de las acículas, como ocurre con otros robles. Experiencias previas Así lo demuestra la investigación realizada por el equipo en el bosque de Pfenwald, en Valais.

Los árboles de hoja caduca son menos tolerantes al calor

Los resultados sugieren que los árboles de hoja caduca sufrirán durante las olas de calor más frecuentes. «Es probable que algunas especies alcancen sus límites si las olas de calor se vuelven más extremas», dice Grosjeord. Esto ya se hizo evidente en Suiza en el verano de 2018, cuando muchas hayas se marchitaron en un suelo que no almacenaba agua.

Grossoord destaca la importancia de comprender lo que significa que la sequía empeore con temperaturas extremadamente altas. Los árboles en regiones frías como Escandinavia sólo pueden tolerar temperaturas de hasta 35 grados centígrados, mientras que algunas plantas tropicales pueden soportar temperaturas de aproximadamente 60 grados centígrados.

En la agricultura ya se utilizan muchas técnicas para evitar el sobrecalentamiento de las plantas, afirma Grosseword. Por ejemplo, se han utilizado cámaras infrarrojas para rastrear la temperatura de la superficie de los campos y determinar las necesidades de riego de los cultivos. En el sector forestal, las técnicas de teledetección son todavía nuevas. «Nuestro estudio muestra que también podemos utilizar drones o satélites, por ejemplo, para detectar señales tempranas de estrés por calor en los bosques».