Los árboles siguen absorbiendo carbono mucho después de dejar de crecer

Un nuevo estudio publicado en Science Advances reveló que los árboles no necesariamente continúan creciendo mientras siguen fotosintetizando. Los investigadores encontraron que los robles siguen absorbiendo dióxido de carbono mucho después de que su crecimiento anual ha finalizado, sugiriendo que los bosques podrían almacenar menos carbono en la madera de lo que muchos modelos climáticos predicen actualmente.

Este descubrimiento desafía la suposición de que tasas más altas de fotosíntesis conducen a un mayor crecimiento de los árboles. Si los árboles continúan captando carbono sin convertirlo en nueva madera, es posible que menos carbono permanezca almacenado a largo plazo.

El papel de los árboles en la captura de carbono

Los bosques desempeñan un papel crucial en la mitigación del cambio climático, ya que los árboles eliminan dióxido de carbono (CO₂) de la atmósfera y almacenan gran parte de él en sus troncos, ramas y raíces. Se esperaba que el aumento de los niveles de CO₂ atmosférico impulsara la fotosíntesis, lo que llevaría a un crecimiento más rápido y a un aumento en el almacenamiento de carbono a largo plazo.

Sin embargo, los nuevos hallazgos sugieren que esta relación es más compleja. Aunque los árboles pueden seguir absorbiendo carbono adicional, gran parte de este no se convierte necesariamente en nueva madera. En su lugar, ese carbono puede utilizarse para producir hojas, alimentar procesos metabólicos de corta duración o cumplir otras funciones, reduciendo así la cantidad de carbono almacenado en los bosques en comparación con las expectativas anteriores.

Las implicaciones de estos resultados para la previsión climática son significativas.

El autor principal, Mukund Palat Rao, ecoclimatólogo del Lamont-Doherty Earth Observatory, parte de la Columbia Climate School, afirmó: "En este momento, la mayoría de los modelos asumen que si hay fotosíntesis, hay crecimiento. Nosotros encontramos que ese no es el caso. Solo porque haya más fotosíntesis, no significa necesariamente que habrá más crecimiento de los árboles en el futuro".

La fotosíntesis y el crecimiento son diferentes

Durante la fotosíntesis, las plantas utilizan la luz solar para convertir CO₂ y agua en azúcares, liberando oxígeno a la atmósfera. El carbono capturado permanece dentro de la planta, pero no todo se utiliza para construir madera.

Parte de ese carbono se convierte en tejido leñoso en el tronco, ramas y raíces, donde puede permanecer almacenado durante décadas, siglos o incluso milenios. El resto apoya la producción de hojas y frutos, se almacena temporalmente como almidón o se convierte en compuestos que se liberan al suelo para nutrir comunidades microbianas, mejorar la absorción de nutrientes y ayudar a defender al árbol contra enfermedades.

Dado que la madera almacena carbono durante períodos tan prolongados, comprender cuánto del carbono capturado a través de la fotosíntesis se convierte finalmente en biomasa leñosa es crucial para estimar cómo los bosques ayudan a mitigar el cambio climático.

Rao destacó: "Entender cómo se vinculan la fotosíntesis y el crecimiento es muy importante para comprender cómo los bosques almacenarán carbono a lo largo del tiempo".

Investigación en Estados Unidos

Los científicos sospechaban previamente que la absorción de carbono y el crecimiento de los árboles no siempre estaban sincronizados, pero había muy pocas observaciones detalladas para comprender completamente por qué.

Para investigar, Rao y su equipo combinaron varias fuentes de datos. Analizaron imágenes satelitales capaces de detectar fotosíntesis en 137 sitios de bosques de roble en el este de Estados Unidos y California. También utilizaron instrumentos que medían los niveles de CO₂ en las copas de los árboles cada hora y sensores adjuntos a los troncos que rastreaban pequeños cambios en el tamaño del tronco a lo largo del día. (Los árboles tienden a expandirse por la noche a medida que las raíces absorben agua y luego se contraen ligeramente durante el día al transpirar agua, con la trayectoria a largo plazo sumando crecimiento). El equipo también incorporó registros de anillos de árboles y datos de temperatura desde 1950 hasta la actualidad.

Estos conjuntos de datos proporcionaron mediciones diarias de fotosíntesis, absorción de carbono y crecimiento de los árboles.

Los árboles dejan de crecer meses antes de que termine la fotosíntesis

Los investigadores encontraron una clara separación entre el crecimiento y la fotosíntesis.

En los sitios del este de EE.UU., los robles generalmente crecieron de mayo a julio, pero continuaron fotosintetizando hasta octubre. Aproximadamente el 36 por ciento de su asimilación anual de carbono ocurrió después de que el crecimiento ya había cesado a finales del verano.

Los robles de California mostraron un patrón estacional diferente, pero el mismo patrón general. El crecimiento generalmente ocurría entre diciembre y abril, luego disminuía durante el verano y finalizaba en agosto, a pesar de que la fotosíntesis continuaba. Aproximadamente el 26 por ciento de la absorción anual de carbono de los árboles ocurrió después de que el crecimiento había cesado.

Según Rao, la explicación es sencilla. El crecimiento de los árboles depende de la presión interna del agua, y esa presión disminuye rápidamente durante condiciones cálidas y secas.

Rao comentó: "En el momento en que hay condiciones secas y calurosas, la actividad de crecimiento se detiene instantáneamente mientras que la fotosíntesis parece continuar a una tasa ligeramente disminuida".

¿Qué sucede con el carbono adicional?

Parte del carbono capturado después de que el crecimiento finaliza se guarda para ayudar a alimentar el crecimiento cuando comienza la próxima temporada de crecimiento. El resto se utiliza para producir nuevas raíces y hojas o se oxida para mantener las células vivas funcionando durante el invierno.

Los investigadores aún no saben exactamente cuánto de ese carbono se convierte finalmente en biomasa leñosa a largo plazo frente a cuánto regresa a la atmósfera en períodos más cortos. Sin embargo, los hallazgos sugieren que las proyecciones de bosques que crecen más y almacenan sustancialmente más carbono en un mundo más cálido y rico en CO₂ pueden necesitar ser reconsideradas.

El equipo también descubrió que la desconexión entre fotosíntesis y crecimiento se volvió aún más pronunciada durante años en que el clima local osciló entre condiciones inusualmente húmedas e inusualmente secas. Dado que se espera que el cambio climático aumente este tipo de variabilidad en muchas regiones, este patrón podría volverse más común en el futuro.

Rao y sus colegas ahora investigan si patrones similares ocurren en otras especies de árboles, ecosistemas forestales y climas. Él espera que el grado de separación entre fotosíntesis y crecimiento varíe entre diferentes bosques, pero dice que muchas preguntas siguen sin respuesta.

"Realmente no tengo respuestas todavía", concluyó. "Hay muchas preguntas que aún quedan por abordar".