Una investigación descubre que las raíces de los árboles caducifolios no duermen en invierno

Los árboles caducifolios - como las hayas o los abedules - cambian de color con cada estación. Sus hojas caen entre el otoño y el invierno, y el árbol entra en un estado de hibernación en el que el tronco deja de crecer y así guardan la energía para reactivarse en primavera cuando las hojas vuelven a brotar. Hasta ahora, se creía que las raíces también cesaban su actividad y se "dormían" junto con el resto del árbol, pero una curiosa investigación publicada hoy en Nature Ecology and Evolution demuestra que las raíces no descansan en ningún momento y continúan creciendo. El estudio lo ha liderado la investigadora Lorène J. Marchand de la Universidad de Amberes, con la participación del CREAF y el CSIC y los resultados sugieren que el suelo forestal es un sumidero de carbono con más capacidad de la que se creía, porque acumula carbono durante todo el año, no solo cuando las hojas realizan la fotosíntesis y el árbol está más activo. Además, supone un cambio en la percepción de cómo los árboles de hoja caduca podrían adaptarse al cambio climático en un futuro.

"Los resultados demuestran que la parte aérea y la parte subterránea del árbol siguen calendarios separados, de manera que priorizan el crecimiento subterráneo durante el invierno y el crecimiento aéreo al comienzo de la primavera", explica Paolo Zuccarini, investigador del CREAF y coautor del estudio. Este desacoplamiento podría suponer una ventaja estratégica, ya que en invierno las raíces almacenan reservas de carbohidratos y otras sustancias ricas en nitrógeno, como proteínas o aminoácidos, mientras el resto del árbol está inactivo. Así, cuando "despiertan", tienen alimento suficiente para que las hojas salgan y se reactive la fotosíntesis, imprescindible para que el tronco y las ramas crezcan. "Es algo así como tener ladrillos de construcción listos para utilizar en primavera, cuando la prioridad es generar hojas para volver a hacer la fotosíntesis", continúa Zuccarini.

Esta sorprendente investigación se ha llevado a cabo con cuatro especies de árboles en diversos bosques templados de España, Bélgica y Noruega. En total, se incluyeron 330 árboles, tanto maduros como plántulas de 3 años, de haya común (Fagus sylvatica), abedul (Betula pendula), roble común (Quercus robur) y álamo temblón (Populus tremula). Se recolectaron 1000 muestras de raíces gruesas de más de 2 milímetros, ya que a partir de esta medida es cuando la raíz experimenta la formación de madera, conocida como xilogénesis. "Los datos reflejan que las raíces gruesas mantienen su actividad incluso en temperaturas del suelo inferiores a 3°C, desmintiendo así la creencia de que el frío detiene el crecimiento subterráneo", explica Lorène J. Marchand, la autora principal del estudio.

Otro de los aspectos que destacan es que el valor del suelo forestal como reservorio de carbono sería mayor del que se pensaba, ya que la investigación demuestra que los árboles caducifolios lo fijan durante todo el año. Según los investigadores, los árboles almacenan carbono en su estructura utilizándolo para el crecimiento de la madera en las raíces y el tronco. Este carbono almacenado es muy estable, ya que se integra en los tejidos vegetales en forma de biomasa lignificada, compuesta por celulosa, hemicelulosa y lignina, “de hecho, las raíces gruesas contribuyen de manera relevante a la actividad de reservorio de carbono de los árboles, ya que suman hasta el 20-30% de la biomasa total de un árbol, debido a su gran densidad”, añade Zuccarini. Tradicionalmente, se ha considerado que el ciclo del carbono en los árboles estaba estrechamente vinculado al ciclo de crecimiento aéreo, es decir, que el pico de absorción de CO2 se daba en primavera, cuando tienen hojas, hacen la fotosíntesis, lo capturan, y el tronco y las raíces lo utilizan para crecer. Pero estos nuevos datos demuestran que lo utilizan todo el año.

Según los autores, los resultados indican que el crecimiento de las raíces no se detiene en invierno y, por tanto, que el reloj natural de las raíces podría estar menos influenciado por señales externas como la temperatura o la luz, y más controlado por señales internas, como las reservas de carbono del árbol, “a diferencia de la parte aérea que sí está más sujeta al clima externo”, comenta Josep Peñuelas, investigador del CSIC en el CREAF y coautor del estudio. Esto podría ayudar a los árboles a adaptarse a condiciones climáticas cambiantes, como primaveras más cálidas, deshielo prematuro o precipitaciones irregulares, con unas raíces preparadas en invierno para ser utilizadas en primavera, incluso si las condiciones cambian.

Este estudio internacional lo ha liderado Lorène J. Marchand y Matteo Campioli del grupo PLECO de la Universidad de Amberes, junto con la Universidad de Gante en Bélgica. También han participado diversas entidades europeas, como el CREAF y el CSIC en España, el Instituto Esloveno Forestal en Eslovenia, la Universidad de Umea en Suecia, el Instituto de Investigación de la Bioeconomía en Noruega, y el Instituto Federal Suizo de Investigación Forestal, de la Nieve y del Paisaje.

Artículo fuente: Marchand, L. J., Gričar, J., Zuccarini, P., Dox, I., Mariën, B., Verlinden, M., Heinecke, T., Prislan, P., Marie, G., Lange, H., Van den Bulcke, J., Peñuelas, J., Fonti, P., & Campioli, M. (2024). No winter halt in belowground wood growth of four angiosperm deciduous tree species. Nature Ecology & Evolution. DOI: https://www.nature.com/articles/s41559-024-02602-6