Cómo el cambio climático altera el follaje otoñal, el caso de Estados Unidos

El otoño es una época especial en los bosques de la costa oriental de Estados Unidos, donde los árboles se tiñen de brillantes tonos rojos y dorados. El aire es fresco, los días siguen siendo cálidos y el follaje ofrece un irresistible derroche de color que, según una estimación, genera hasta 1000 millones de dólares en ingresos turísticos.

Pero el otoño es cada vez más cálido debido al cambio climático, lo que pone en peligro estos colores tan queridos.

El año pasado, la Tierra vivió el cuarto octubre más cálido desde que comenzaron a llevarse registros hace 113 años. Este año no va a ser diferente, tras el verano más caluroso registrado en el planeta. Y el noreste, famoso por su vibrante follaje otoñal, se está calentando más deprisa que el resto de Norteamérica.

Según un estudio publicado en 2021, la llegada del color rojo de las hojas de arce se ha retrasado más de un mes desde el siglo XIX. La temperatura no es el único factor; las precipitaciones, o la falta de ellas, y las plagas de insectos también influyen. Como el cambio climático afecta a todos estos factores, resulta más difícil predecir el momento del máximo follaje.

Además, los retrasos climáticos en la coloración de las hojas alteran los ciclos anuales de crecimiento y reposo de los árboles. Los científicos aún no han aclarado qué significa esto para los bosques: cómo crecen, dónde pueden vivir y si pueden seguir almacenando carbono al mismo ritmo.

"Deberíamos estar preocupados, no sólo por el momento del cambio en otoño, sino por si presagia o no el colapso de los bosques", afirma Rebecca Forkner, ecóloga de George Mason. "Aunque nadie quiere ser del tipo 'el cielo se está cayendo', entendemos que estos cambios son las plantas diciéndonos que algo no va bien".

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Por qué los árboles necesitan descansar

Al igual que las personas, los árboles deben prepararse para el frío y oscuro invierno. Durante toda la primavera y el verano, sus hojas producen un pigmento verde llamado clorofila que capta la luz solar, proporcionando a los árboles la energía necesaria para crear los azúcares y carbohidratos que necesitan para crecer y sobrevivir.

Cuando las temperaturas descienden y los días se acortan, lo que indica el final de la temporada de crecimiento, los árboles responden poniendo fin a la producción de clorofila y absorbiendo los nutrientes restantes.

Pero bajo la clorofila, durante toda la primavera y el verano, se esconden sustancias químicas de color naranja y amarillo que se desvelan cuando los árboles entran en reposo. Además, los días cortos y fríos hacen que algunas especies de árboles, como el arce rojo y el arce azucarero, produzcan antocianinas rojas. Los científicos creen que estos compuestos rojos son como el abrigo de invierno de las hojas, ya que ayudan a protegerse del frío y permiten a los árboles absorber los últimos nutrientes de las hojas antes de que una ola de frío acabe con ellas.

El proceso que conduce a la caída de las hojas se conoce como senescencia. El cambio climático lo está alterando en algunas especies más que en otras, con consecuencias desconocidas.

"Las plantas tienen una capacidad de adaptación asombrosa", dice Forkner, pero los científicos aún no conocen los límites de la capacidad de adaptación de los árboles. "Si no recuperan sus nutrientes, podríamos ver algunos problemas en nuestro bosque, pero es demasiado pronto para saberlo. No tenemos suficiente gente investigándolo".

En el Parque Nacional de Acadia, en Maine (en el noreste del país), los científicos han observado una posible relación entre las noches cálidas de septiembre y el retraso de los colores otoñales.

"Es la mayor señal que hemos visto", afirma Stephanie Spera, científica medioambiental de la Universidad de Richmond que estudia los cambios en las hojas del parque. "Se está poniendo en peligro toda la estación. Creo que se está acortando mucho. La primavera empieza antes. Todo está cambiando".

En el último siglo, el parque se ha calentado unos dos grados celsisus. Los árboles y otras plantas están notando este cambio. Una de cada cinco especies de plantas documentadas en el parque hace un siglo ya no se encuentra en la actualidad.

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El significado de los cambios en los árboles

Para obtener una perspectiva histórica de los cambios en el follaje otoñal, Forkner y Alexis Garretson, ahora estudiante de doctorado en el Laboratorio Jackson de Maine, recurrieron a los herbarios, las colecciones de plantas que mantienen las universidades y otras instituciones. Tras examinar los registros digitalizados de hojas de arce recogidas en el centro y el este de EE. UU. desde el siglo XIX, descubrieron que la primera aparición del color otoñal de las hojas se había desplazado una media de seis horas al año desde 1880. A lo largo de más de un siglo, esos retrasos sumaban más de un mes.

"Ambos esperábamos ver un cambio, y bastante grande, pero nos sorprendió que la señal fuera tan fuerte", dice Garretson.  

La pareja también examinó las hojas en busca de daños causados por patógenos o animales comedores de plantas. Descubrieron que el alcance de los daños ha aumentado con el tiempo. Parece estar relacionado con el aumento de la sequía estival, y también con el hecho de que las hojas cambian de color más tarde y caen de los árboles antes: las hojas dañadas tienden a caer hasta tres semanas antes que las no dañadas.  

Como las temperaturas son más cálidas durante más tiempo y la primavera llega antes, los árboles experimentan periodos de crecimiento más largos con tiempos de transición más cortos entre los días cálidos y las heladas. De hecho, el otoño se acorta. Una de las preocupaciones es que los árboles no tengan la oportunidad de terminar de absorber los azúcares y carbohidratos que permanecen en sus hojas teñidas de verde antes de la primera helada invernal.

"El daño podría venir si se produce una helada repentina. Puede que los árboles no estén aclimatados y las hojas se caigan antes de haber absorbido todos los nutrientes", advierte Howard Neufeld, biólogo de la Universidad Estatal de los Apalaches.

Eso podría afectar al crecimiento del árbol en la primavera siguiente. Para un árbol, el proceso de cambio de color es "cómo va a la tienda de comestibles y obtiene toda la comida que necesita para el año siguiente", dice Forkner. "Si no lo hace, hay consecuencias para su vida útil".

La forma en que el cambio climático afecta a los árboles tiene, a su vez, un efecto de retroalimentación sobre el clima. Se calcula que los bosques absorben el 30% de todas las emisiones de dióxido de carbono que se liberan cada año, y si su salud disminuye, también podrían hacerlo sus beneficios para el clima.

"Estos ecosistemas nos protegen de los peores efectos del cambio climático", afirma Mukund Palat Roa, climatólogo del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia, que sigue de cerca la evolución de las hojas otoñales para comprender mejor las posibles repercusiones de los cambios en el ciclo del carbono. "Si disminuye la capacidad de los bosques para hacer eso, ¿qué pasará con el dióxido de carbono en la atmósfera?".

Roa afirma que no está claro cuánto carbono pueden absorber los árboles; un periodo de crecimiento más largo puede no equivaler a un mayor beneficio climático. Un estudio reciente sobre árboles en Europa descubrió, al igual que Forkner y Garretson, que el cambio climático está provocando que a algunos árboles se les caigan las hojas antes de lo que solían. Eso podría reducir la cantidad de carbono que los bosques eliminan de la atmósfera.

"Las sequías muy severas o los episodios de estrés hacen que los árboles se apaguen más rápidamente", explica Paul Schaber, fisiólogo vegetal del Servicio Forestal del USDA en Vermont. "Si es muy, muy seco, se les caerán las hojas en agosto".

Para los ávidos observadores de hojas, esto también podría resultar en una temporada decepcionante: los árboles estresados tienden a producir colores menos vibrantes.

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Un atisbo de los cambios que se avecinan

Puede que algunos árboles se adapten mejor al cambio climático que otros, y a medida que los menos adaptables mueran y desaparezcan del paisaje, los colores otoñales también cambiarán. Los árboles que producen pigmentos rojos tienden a extenderse más al norte, y algunos científicos especulan que la paleta de colores otoñales podría volverse más dorada en las latitudes meridionales.

"Debido al calentamiento en Nueva Inglaterra, los arces azucareros se desplazarán hacia el norte en busca de temperaturas más frescas. En lugar del sirope de arce de Vermont, quizá tengamos que pensar en el sirope de arce canadiense", dice Neufeld.

De momento, los otoños seguirán siendo más cálidos, como las primaveras, los veranos y los inviernos.

"Este otoño no es un acontecimiento puntual excepcionalmente cálido. Forma parte de una tendencia continuada que hemos observado en las últimas décadas. Y de eso trata el cambio climático: de sucesos aislados que forman parte de una tendencia a largo plazo", afirma Benjamin Cook, climatólogo de la Universidad de Columbia. "El otoño [pasado] fue bastante cálido en Nueva York. Dentro de 30 años, podría parecer un recuerdo frío".

El ritual anual de admirar el follaje otoñal es una buena oportunidad para que la gente reflexione sobre esa tendencia, dice Neufeld. "El otoño tiene el mejor tiempo. Hace fresco, está nítido. El color otoñal es un gran atractivo turístico", afirma. "Si más gente sale y ve la naturaleza y aprecia su fragilidad, quizá se muestre más propensa a hacer algo para proteger la naturaleza".