¿Cómo afecta el cambio climático al color de los bosques en otoño?
El cambio de color de los bosques en otoño es un proceso condicionado por la temperatura, la luz y los pigmentos de las hojas. El cambio climático está alterando estos factores y puede modificar tanto el momento en que aparecen los colores otoñales como su intensidad.
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Los tonos amarillos, naranjas, rojos y púrpuras que adquieren los bosques son el resultado de distintos procesos biológicos. Su intensidad y distribución varían también entre regiones: mientras que en Europa predominan los amarillos, los rojos son mucho más frecuentes en los bosques de Norteamérica y Asia. Comprender estas diferencias permite también analizar cómo pueden evolucionar los paisajes otoñales en un clima cambiante.
¿Por qué los bosques cambian de color en otoño?
Durante la primavera y el verano, los árboles y arbustos caducifolios producen hojas que utilizan la luz solar y el dióxido de carbono para generar los compuestos orgánicos que necesitan. En este proceso desempeña un papel fundamental la clorofila, el pigmento responsable del color verde de las hojas.
Junto a la clorofila existen otros pigmentos, como los carotenoides, responsables de tonalidades amarillas y anaranjadas. Durante los meses de mayor actividad, estos colores permanecen enmascarados por el verde de la clorofila.
Con la llegada del otoño, los árboles caducifolios se preparan para el invierno, dejan de producir clorofila y reabsorben parte de los nutrientes presentes en las hojas. A medida que desaparece el pigmento verde, quedan visibles los amarillos y anaranjados de los carotenoides. Finalmente, las hojas se secan y caen.
La presencia de antocianinas ayuda a explicar por qué la coloración otoñal varía entre regiones. En un estudio realizado en Harvard Forest, en Massachusetts, el 70% de las especies leñosas analizadas —62 de 89— contenía antocianinas durante la coloración otoñal.
El turismo de otoño en Nueva Inglaterra depende del atractivo visual de los bosques.
¿Por qué el otoño es más rojo en Norteamérica que en Europa?
La diferencia entre regiones es notable. La coloración roja de las hojas en otoño es mucho menos frecuente entre las especies arbóreas de Europa que entre las de Norteamérica y Asia oriental. La explicación de esta distribución ha generado distintas hipótesis científicas sobre la función de la antocianina y la evolución de las especies.
Una de ellas propone que el rojo actúa como señal frente a determinados insectos. Los áfidos o pulgones evitan poner sus huevos en las hojas con antocianina, que funcionaría como una señal asociada a las defensas químicas de la planta. Esta hipótesis, planteada por primera vez en 2001, interpreta el fenómeno como un ejemplo de coevolución entre el parásito y su hospedador.
Los investigadores Simcha Lev-Yadun, de la Universidad de Haifa-Oranim, y Jarmo Holopainen, de la Universidad de Finlandia Oriental, utilizaron esta hipótesis para estudiar por qué los árboles europeos presentan menos tonalidades rojas.
Durante un viaje por Finlandia en 2008, Lev-Yadun observó grandes extensiones de árboles amarillos junto a numerosos arbustos rojos. Según los investigadores, una posible explicación está en las condiciones del invierno: mientras los árboles y los insectos que los atacan quedan expuestos a temperaturas extremas, los arbustos pueden permanecer protegidos bajo la nieve. Los árboles tendrían así menos necesidad de conservar la señal defensiva roja si sus parásitos no sobreviven al frío.
Los científicos relacionaron además estas diferencias con los cambios del clima durante el Pleistoceno y la disposición de las cordilleras. En Europa, las principales cadenas montañosas discurren de este a oeste, mientras que en Norteamérica y Asia lo hacen principalmente de norte a sur.
Según su hipótesis, durante los periodos de frío extremo las especies norteamericanas pudieron desplazarse hacia el sur con mayor facilidad. En Europa, las cordilleras dificultaron esos desplazamientos y las extinciones fueron mayores. Al desaparecer también determinados parásitos, algunas especies europeas pudieron prescindir de la producción de antocianina.
Lev-Yadun y Holopainen publicaron esta hipótesis en la revista ‘New Phytologist’, aunque los propios investigadores señalan que la coloración otoñal todavía plantea preguntas sin resolver.
Los pigmentos que tiñen las hojas explican la riqueza cromática del otoño americano.
¿Qué función tienen las antocianinas en las hojas?
La hipótesis relacionada con los insectos no es la única explicación propuesta para la producción de antocianinas. Susanne Renner, de la Universidad de Múnich, y Constantin Zohner, del ETH de Zúrich, estudiaron por qué determinadas plantas producen más cantidad de este pigmento cuando reciben más luz y están expuestas a temperaturas más bajas.
Según sus experimentos, la antocianina podría actuar como una protección frente al exceso de luz. En otoño, el este de Norteamérica y Asia reciben más luz solar que Europa a latitudes similares y, en Nueva Inglaterra, existe además una mayor exposición a heladas repentinas.
La antocianina protegería las hojas de un exceso de luz que puede perjudicar la reabsorción de nutrientes, facilitando que el proceso termine antes de una helada. Los investigadores observaron también que las especies que viven en simbiosis con bacterias capaces de fijar nitrógeno no producen antocianina, presumiblemente porque esta relación reduce su dependencia de la función protectora del pigmento.
¿Qué es el ‘leaf peeping’?
El ‘leaf peeping’ es una modalidad de turismo estacional centrada en observar la coloración de las hojas de los árboles caducifolios durante el otoño. Está especialmente arraigada en Nueva Inglaterra, en el noreste de Estados Unidos, en estados como Vermont, Massachusetts y New Hampshire.
Los viajeros suelen planificar sus visitas para coincidir con el pico de coloración de las hojas, cuando los bosques presentan su mayor variedad de tonalidades. Esta actividad tiene además un impacto económico relevante: según el científico forestal de la Universidad de Vermont William Keeton, los visitantes que acuden a contemplar el follaje otoñal gastan alrededor de 800 millones de dólares al año solo en Vermont.
Una hipótesis relaciona las diferencias de coloración entre Europa y Norteamérica con las glaciaciones y la disposición de las cordilleras.
¿Cómo están cambiando los colores de los bosques en otoño?
El cambio climático introduce nuevas variables en estos procesos. Los otoños más cálidos pueden modificar el momento en que aparecen los colores, aunque los efectos sobre la duración de las hojas y su caída son más complejos que un simple retraso de la temporada.
Un estudio basado en 2.972 ejemplares de herbario de arce rojo y arce azucarero del noreste de Estados Unidos, recogidos entre 1826 y 2016, detectó un retraso de más de un mes en el inicio de la coloración otoñal durante el periodo analizado.
Un alargamiento del verano y un otoño más corto podrían reducir el tiempo disponible para que los árboles reabsorban los nutrientes de sus hojas antes del invierno. Esto podría afectar a su crecimiento posterior y, como consecuencia, a su capacidad para captar carbono.
Sin embargo, el aumento de las temperaturas puede provocar también un efecto en sentido contrario. Un estudio de Renner, Zohner y sus colaboradores plantea que la productividad de las hojas tiene un límite. Si las temperaturas elevadas aceleran esa productividad, las hojas podrían completar antes su ciclo y caer, compensando parte del retraso provocado por los otoños más cálidos.
Según Renner, el resultado podría ser que las hojas terminen muriendo después de permanecer en el árbol durante un periodo similar al de décadas anteriores. De acuerdo con estos modelos, desde mediados hasta finales de este siglo la senescencia otoñal podría incluso adelantarse hasta casi una semana.
Las temperaturas más elevadas también pueden afectar a la producción de antocianina, lo que puede traducirse en colores menos intensos.
Por ello, el efecto del cambio climático sobre los bosques otoñales no consiste únicamente en adelantar o retrasar su coloración: puede modificar el calendario de las hojas, la intensidad de sus colores y procesos relacionados con la duración de la estación de crecimiento y la captura de carbono.
El calentamiento global está retrasando y apagando los colores del otoño.
Preguntas frecuentes sobre el color del otoño y el cambio climático
¿Qué es el leaf peeping?
El leaf peeping es una forma de turismo estacional centrado en observar los colores otoñales del follaje, especialmente en regiones como Nueva Inglaterra.
¿Por qué hay más árboles rojos en América que en Europa?
Existen distintas hipótesis. Una de ellas relaciona esta diferencia con las glaciaciones, la disposición de las cordilleras y la evolución conjunta de determinadas especies vegetales y sus parásitos.
¿Qué función tiene la antocianina en las hojas?
Entre las funciones propuestas para las antocianinas están la protección frente al exceso de luz y su posible papel como señal frente a determinados insectos.
¿Cómo afecta el cambio climático a los colores del otoño?
El aumento de temperaturas reduce la producción de antocianina y retrasa o adelanta la caída de las hojas, apagando el espectáculo cromático.
¿Qué impacto económico tiene el otoño en Vermont?
Se estima que los turistas atraídos por los colores otoñales generan 800 millones de dólares al año solo en Vermont.