"Hay algunos puntos en común para que podemos ser capaces de utilizar para predecir qué especies van a ser más vulnerables en el futuro", afirma Anderegg. En todo el mundo, un gran número de árboles se están muriendo en los eventos de calor y sequía extrema. Como la extinción masiva puede tener consecuencias importantes para el futuro de los bosques y el futuro del clima de la Tierra, los científicos están tratando de entender cómo el calentamiento global podría afectar a la frecuencia con la que ocurren los eventos de mortalidad de los árboles y cómo de grave podría llegar a ser.
A nivel mundial, los bosques absorben dióxido de carbono equivalente a una cuarta parte de las emisiones de dióxido de carbono producidas por los seres humanos. Así, la mortalidad de árboles a gran escala no sólo reduce la capacidad de un bosque para capturar gases de efecto invernadero, sino que también libera algunos de estos gases a la atmósfera a medida que los árboles muertos se descomponen.
Los científicos del clima han tenido dificultades para tener en cuenta estos cambios en el almacenamiento de dióxido de carbono en los modelos climáticos, ya que el efecto de la sequía sobre las tasas de mortalidad de diversas especies ha sido, históricamente, difícil de predecir. "Esto puso en marcha esta búsqueda para entender qué parte de la fisiología de un árbol le predispone a morir durante una severa sequía", dice Anderegg.
Él y sus colegas analizaron 33 estudios publicados de mortalidad de los árboles que incluían 475 especies de árboles y más de 760.000 árboles individuales. El equipo tomó nota de las tasas de mortalidad de cada especie y, a continuación, las comparó con diez rasgos fisiológicos de los árboles, buscando puntos en común. Los rasgos incluyen características típicas de los árboles, como densidad de la madera, profundidad de las raíces y características básicas de la hoja, como si la especie era un árbol de hoja perenne o caduca. Otros rasgos son hidráulicos, es decir, cómo el agua se mueve a través de los árboles.
Los investigadores encontraron que sólo tres rasgos predijeron significativamente la mortalidad del árbol por sequía, todos ellos relacionados con la cuestión hidráulica. Los árboles absorben agua a través de sus raíces y bombean el agua a lo largo del árbol para hidratar las hojas y apoyar la fotosíntesis, de forma que en tiempos de abundancia, el agua se mueve con facilidad a través del árbol, pero cuando las temperaturas aumentan, la evaporación de las hojas impulsa una mayor demanda de agua.
Al mismo tiempo, si el agua es más difícil de conseguir debido a la sequía, las raíces del árbol tienen que tirar con fuerza para estraer un poco de agua del suelo, de firna que crece la tensión en los "tubos" del árbol a medida que trabajan más duro y es más difícil mover el agua, al igual que una persona tratando de succionar un batido muy grueso a través de una pajita. En un momento determinado, la tensión de las tuberías llega a ser tan grande que las burbujas de aire entran en los tubos y bloquean el flujo de agua, lo que se llama embolia.
"Es parecido a un ataque al corazón del árbol -pone como ejemplo Anderegg--. En realidad, se puede escuchar en un día caluroso de verano. Si pegas un micrófono a un árbol, se pueden oír pequeños 'pings' y 'pops', a medida que estos tubos se llenan de aire". Este bloqueo de las tuberías conduce a la muerte del árbol.
EL MARGEN DE SEGURIDAD HIDRÁULICA, MUY IMPORTANTE
Los tres rasgos que Anderegg encontró que afectan significativamente a la mortalidad de los árboles fueron los puntos en los que un árbol pierde el 50 por ciento y 88 por ciento de su conductividad hidráulica, respectivamente, debido a la embolia, y el margen de seguridad hidráulica, que es el intervalo entre la tensión de agua que el árbol permite durante condiciones secas y la tensión que causa la disfunción hidráulica.
Otros rasgos no afectaron a la mortalidad de los árboles tanto como las características hidráulicas. Anderegg dice que los árboles que utilizan abundancia de agua, como los álamos temblones, son más susceptibles a la embolia que, por ejemplo, un enebro que se adapta mejor a las condiciones secas. El siguiente paso es incorporar estos rasgos en los modelos climáticos y los modelos forestales que podrían utilizarlos para ayudar a los administradores de tierras públicos y privados a prever qué árboles podrían ser más susceptibles a la sequía.
"Con la sequía que se prevé que aumente, ser capaces de predecir la muerte del árbol es imprescindible para entender los cambios en los bosques de la Tierra", dice Liz Blood, directora del Programa de la División de Biología Ambiental de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF, por sus siglas en inglés), que financió la investigación. "Este estudio ofrece nuevas e importantes ideas sobre cómo y por qué los árboles mueren a causa de la sequía y qué árboles están en mayor riesgo", añade.