Sube la temperatura, caen las hojas

CONCEPTOS CLAVE

• La temporada pico de observar las hojas que se extiende por los EE. UU. cada otoño trae miles de millones de dólares en turismo a algunos estados.

• El momento y la brillantez del color del otoño están influenciados por la temperatura, la exposición al sol y la lluvia, junto con una variedad de otras condiciones.

• Estas condiciones están cambiando con el cambio climático, alterando el valor ecológico y económico relacionado con el follaje de otoño.

• Los ciclos de otoño de las plantas son complejos, pero nuestra comprensión de su respuesta al cambio climático está creciendo.

No todo se trata de apariencia

Bosques de álamos dorados en las Montañas Rocosas. Pendientes de sasafrás naranja a lo largo de la Autopista Blue Ridge. Arces escarlatas que salpican las orillas de los lagos de Nueva Inglaterra.

La temporada pico de observar las hojas que se extiende por los EE. UU. cada otoño trae  miles de millones de dólares en turismo a algunos estados. El despliegue de otoño también señala el final de la temporada de crecimiento, un momento crítico para los ecosistemas forestales y su presupuesto de carbono.

Pero las condiciones que desencadenan el color del otoño cada año están cambiando con el cambio climático, lo que podría alterar el valor ecológico y económico relacionado con el follaje de otoño.

Factores del follaje

Algunos de los factores clave que afectan el tiempo, la duración y la brillantez del color del otoño incluyen:

• Temperatura: Las temperaturas de otoño han aumentado en 2,7 °F en promedio en los EE. UU. desde 1970, lo que ha retrasado el enfriamiento que las plantas necesitan para comenzar a hibernar. Las temperaturas más cálidas del otoño generalmente (aunque no siempre) conducen a períodos pico de follaje de otoño más tardíos y cortos.
  

• Exposición al sol: A medida que se acortan los días de otoño, la reducción de la exposición al sol hace que las plantas reduzcan la fotosíntesis. Este proceso reorganiza los pigmentos de las hojas y comienza las coloridas exhibiciones de otoño. Cuando las especies de árboles se desplazan hacia el norte en respuesta al calentamiento, los días más cortos en latitudes más altas pueden provocar que las hojas se coloren y caigan precozmente.

• Lluvia: La abundante lluvia de verano y la humedad del suelo pueden causar un color más brillante y tardío. Pero muy poca o demasiada lluvia puede estresar a los árboles y hacer que las hojas cambien y caigan antes de tiempo.

Los árboles son sensibles a estos tres factores, pero eso no es todo. Una variedad de otras condiciones (que varían según las especies de árboles y las regiones) también pueden influir en el momento y el color del follaje de otoño máximo. Aquí hay algunos:

Atraso: factores relacionados a una caída de hojas más tarde

• Temperaturas más altas en octubre se vinculan más fuertemente con la caída tardía de las hojas en el hemisferio norte.Y el calentamiento de octubre viene junto con el calentamiento de otoño que se observa en todas las regiones de EE. UU.

• El calentamiento nocturno durante el otoño puede contribuir a retrasar el inicio del color y la caída de las hojas. Y las noches de octubre se han calentado desde 1970 en cientos de lugares de EE. UU.

• Los vientos decrecientes conducen a una caída de hojas más tardía en latitudes más altas (>50°N). 

• Las latitudes más bajas (25° a 40°N) son generalmente más sensibles a los efectos de las temperaturas más cálidas y tienden a experimentar una caída de hojas retrasada.

Precoz: factores relacionados a una caída de hojas más temprana

• La sequía y el estrés hídrico pueden desencadenar una caída más temprana de las hojas. Las latitudes más altas (> 50°N) pueden ser especialmente sensibles a los efectos de la sequía con el calentamiento proyectado para este siglo.

• La sequía extrema y el estrés por calor pueden hacer que las hojas se marchiten antes de mostrar sus colores otoñales, lo que opaca la paleta de colores de la temporada. Y muchos lugares de EE. UU. han experimentado rachas de calor más prolongadas y mayores riesgos de sequía con el calentamiento. 

• Mayores grados día de enfriamiento se relacionaron significativamente con una caída de hojas más temprana en lugares templados del hemisferio norte. Y los grados día de enfriamiento han aumentado desde 1970 en más de 200 ubicaciones en los EE. UU.

• Las latitudes más altas (50° a 70°N) son generalmente más sensibles a la exposición al sol y tienden a experimentar una caída de hojas más temprana.

Opaco o deslumbrante: factores relacionados con el color de las hojas

Los días más cortos y la menor exposición al sol indican a las plantas que reduzcan la fotosíntesis para la temporada. Al hacerlo, se reduce la clorofila (un pigmento verde que se usa durante la fotosíntesis), lo que revela los pigmentos anaranjados y amarillos de las hojas que antes estaban enmascarados por el verde. En esta etapa, algunas especies (como los arces rojos) comienzan a producir pigmentos rojos o morados, lo que realza la brillantez de los bosques otoñales.

Una vez que comienza este proceso, el equilibrio de la intensidad de la luz, la temperatura y la humedad pueden afectar los colores:

• Losdías luminosos y fríos pueden intensificar la producción de pigmentos rojos. 

• Las noches frescas y los días brillantes y soleados, especialmente con una diferencia de 9 a 12 °F entre las temperaturas diurnas y nocturnas, pueden mejorar aún más los colores vívidos.

• Las heladas precoces pueden dañar las hojas y limitar la producción de pigmentos rojos. 

Conexiones climáticas

Si la larga lista de factores da la impresión de que los ciclos de otoño de las plantas son complejos, es porque lo son. Algunas otras estaciones se entienden mejor. 

Por ejemplo, la aparición más temprana de las hojas en la primavera es una respuesta ampliamente observada al calentamiento de los inviernos. En comparación, los efectos del cambio climático en el follaje otoñal son más variables y menos comprendidos.  

Mientras que algunos estudios observan un retraso en el color de las hojas en otoño de varios días por década en los EE. UU., otros indican que no hay un cambio significativo en el momento del color de las hojas en Europa de 1982 a 2011.

Pero esta es un área activa de investigación y nuestro conocimiento está creciendo. Un estudio de 2020 encontró que una mayor productividad de las plantas durante la primavera y el verano puede provocar una caída más temprana de las hojas en los árboles en localidades con un clima templado. 

La caída temprana de las hojas significa temporadas de crecimiento más cortas, lo que a su vez podría limitar la cantidad de carbono que se puede almacenar en los bosques. A medida que dependemos cada vez más de los bosques y otros ecosistemas para absorber el exceso de CO2 del aire en un esfuerzo por mitigar el cambio climático, es fundamental comprender cómo el aumento de las temperaturas afecta la caída de las hojas.

POSIBLES ÁNGULOS LOCALES DE LA NOTICIA

¿Cómo está progresando el follaje de otoño en su área local?

Explore los mapas satelitales de Fenología de la Superficie Terrestre de la Red Nacional de Fenología con cobertura para los EE. UU. contiguos. Consulte el mapa predictivo de follaje de otoño de Smoky Mountains para 2022 para obtener una estimación aproximada del momento del color máximo en su área. La PhenoCam de la Universidad del Norte de Arizona  proporciona fotos diarias del follaje de todo el mundo.

EXPERTOS LOCALES 

El servicio SciLine, 500 Mujeres Científicas o las oficinas de prensa de las universidades locales pueden conectarlo con científicos locales que tienen experiencia en follaje de otoño y cambio climático. La Asociación Americana de Climatólogos Estatales es una organización científica profesional compuesta por todos los climatólogos estatales. 

EXPERTOS NACIONALES 

Christine Rollinson, PhD
Ecologista Forestal
El Arboreto Morton
Contacto: crollinson@mortonarb.org
Experiencia relacionada: Efectos del clima en la distribución de especies forestales y el funcionamiento de los ecosistemas

Yingying Xie, PhD
Profesor Asistente 
Universidad del Norte de Kentucky
Contacto: yingying.xie1@gmail.com
Experiencia relacionada: cambio climático en la fenología vegetal

Richard Primack, PhD
Profesor de Biología
Universidad de Boston
Contacto: primack@bu.edu
Experiencia relacionada: Impacto del cambio climático en la fenología vegetal

Amanda Gallinat, Ph.D.
Profesora Asistente Visitante
Universidad Colby
Contacto: agallina@colby.edu
Experiencia relacionada: Fenología vegetal y animal

Alyssa Rosemartin
Especialista en aplicaciones y colaboraciones
Red Nacional de Fenología de EE. UU.
Escuela de Recursos Naturales y Medio Ambiente, Universidad de Arizona
Contacto: alyssa@usanpn.org
*Disponible para entrevistas en español