Interruptors climàtics de la caiguda de les fulles

La presència dels arbres caducifolis es veu compromesa a l'hivern; quan les branques estan desproveïdes del seu abric de fulles. Aquests òrgans vegetals, com sabem, tenen la funció de captar la llum solar per a poder sintetitzar molècules orgàniques a través de la fotosíntesi. Si tan necessàries són, per què desfer-se d'elles? En aquest article us contarem en què consisteix aquest procés i com es veu alterat pel canvi climàtic.

Encara que semble una contradicció, la mort és necessària perquè la vida continue i, per això. els éssers vius la tenen, fins i tot, programada en els seus gens. Senescència és el terme que s’utilitza en biologia per a referir-se a tots aquells processos metabòlics que impliquen mort a nivell cel·lular programada genèticament. Ocorre en tres senzills passos: primer es detecta l’estímul que activarà els gens implicats en la senescència d’un determinat òrgan; a continuació, es degraden els elements cel·lulars i molècules, i són transportats a altres parts de la planta; finalment, es degraden les clorofil·les i comencem a veure aqueixos taronges i grocs tan característics, fins a la caiguda de la fulla.

Com ocorre?

Les protagonistes són dues hormones vegetals: l’auxina i l’etilè. En el pecíol existeix una regió anomenada zona d’abscisió on les cèl·lules es troben organitzades en capes més fines de l’habitual i no estan reforçades per lignina, un polímer vegetal conegut per aportar rigidesa. L’auxina protegeix aquesta regió de l’acció de l’etilè, l’hormona que activarà una sèrie de reaccions les quals faran que les cèl·lules se separen. Quan la planta està llesta per a deixar caure les seues fulles la quantitat d’auxina disminueix, deixant actuar l’etilè. És necessària també l’acció de moviments cel·lulars perquè la fulla es desprenga.

L’auxina i l’etilè són les hormones vegetals que controlen la caiguda de les fulles.

Per què?

Les fulles són òrgans efímers i, normalment, es desprèn en algun moment al llarg del cicle de vida de la planta. Algunes espècies es caracteritzen per perdre simultàniament totes les seues fulles, són caducifòlies. En els boscos temperats, és un mecanisme d’adaptació a l’hivern, època en la qual les temperatures baixen i part de l’aigua que hi ha en el sòl es troba congelada. Com les fulles podrien també congelar-se i els seus teixits quedar danyats, els arbres caducifolis s’han adaptat i es desprenen d’elles quan les temperatures baixen i els dies s’acurten. A més, són capaços d’aprofitar les molècules orgàniques i traslladar-les a altres òrgans de l’arbre on es podran utilitzar per a garantir la seua supervivència en aquesta època de l’any. Malgrat això, cal tindre en compte que la pèrdua simultània de les fulles és més aviat una adaptació a l’estrès. Hi ha també caducifolis estivals i moltes plantes es desprenen de part de les seues fulles abans situacions d’estrès hídric o tèrmic.

Alguns caducifolis del Jardí Botànic

En el Jardí Botànic de la Universitat de València podem trobar espècies caducifòlies amb tan sols mirar cap amunt, on els nostres arbres monumentals són els protagonistes. Destaquem el lledoner (Celtis australis), un arbre mediterrani que pot aconseguir els 30 metres d’altura. La seua fusta s’utilitza en l’elaboració d’utensilis agrícoles per la seua gran flexibilitat.

Lledoner en l’entrada del Jardí Botànic. Foto: Coke Güemes.

Un altre arbre interessant és el plàtan d’ombra (Platanus orientalis), molt utilitzat com a ornamental en ciutats. Prové de la conca mediterrània oriental i pot arribar fins als 35 metres d’altura.

Entre ells, també trobem al famós Gingko o arbre dels quaranta escuts (Gingko biloba). La seua fulla amb forma de ventall ho converteix en un excel·lent arbre ornamental. És originari de l’est de la Xina i el Japó i pot mesurar fins a 40 metres d’altura.

Ejemplar de gingko del Botànic. Foto: Elisa Caballer.

Com afecta el canvi climàtic a aquest procés?

Durant els últims anys, les investigacions científiques havien observat que l’època de creixement dels arbres dels boscos temperats s’havia anat estenent amb l’augment de les temperatures: com els hiverns són més càlids les plantes tarden a detectar el risc de congelar-se i les fulles cauen més tard. Durant l’època de creixement, els arbres necessiten CO₂ per a poder sintetitzar glucosa, per la qual cosa un allargament d’aquest període podria suposar que fóra major la quantitat de CO2 captat i que els arbres anaren més productius i que augmentara el CO₂ extret de l’atmosfera.

Les investigacions científiques estan mostrant canvis en els boscos temperats.

No obstant això, existeixen evidències que aquesta suposició podria no ser del tot certa. En un estudi de 2018 publicat en Nature Climate Change en el qual va col·laborar el Centre d’Investigació Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF), adscrit a la Universitat Autònoma de Barcelona es va investigar la influència dels canvis de temperatura entre el dia i la nit, a la primavera, sobre la caiguda tardorenca de les fulles en boscos temperats de l’hemisferi nord. Els resultats van permetre predir que a la fi de segle aquest fenomen podria ocórrer de manera general cada vegada més prompte i, en conseqüència, generar una reducció en la captació potencial de CO2 suposada i contribuint a l’augment del canvi climàtic.

Però recentment, s’ha publicat un altre article en la revista Science el qual llança encara més llum sobre l’assumpte. Aquest estudi demostra que la caiguda de les fulles en els boscos temperats europeus ocorrerà cada vegada més prompte i associa a aquest augment de productivitat comentat anteriorment: com més productiva siga una planta més carboni podrà guardar en forma de molècules orgàniques (cel·lulosa, principalment) en els seus teixits. Si això ocorre, arribarà un moment en què aquestes plantes no podran emmagatzemar més carboni, perquè els teixits estaran saturats i seran incapaços d’incorporar més molècules riques en carboni. En aquest moment, les fulles deixaran de ser un recurs imprescindible per a l’absorció de carboni atmosfèric i es convertiran en un cost energètic inacceptable per a la planta. Aquesta reaccionarà desencadenant el procés de senescència de les fulles, que provocarà la seua caiguda primerenca, tot limitant la capacitat de fixació de CO₂ encara que les temperatures siguen suaus al final de la tardor i durant l’hivern.

Alteracions en el procés de senescència de les fulles a causa de l’escalfament global.

En l’estudi es parla també que la caiguda de les fulles dels arbres en els boscos temperats, podria avançar-se de tres a sis dies a la fi del segle XXI, la qual cosa podria limitar la capacitat dels arbres caducifolis de mitigar els efectes del canvi climàtic.

Les conseqüències d’aquesta crisi ambiental estan més prop d’allò que creiem i les plantes són bones aliades, hem de passar a l’acció per a poder així millorar la qualitat de vida de tots els éssers vius del planeta.

Bibliografia

Azcón-Bieto, J. & Talón Cubillo, M. (2008) Fundamentos de Fisiología Vegetal 2ª ed. Publicacions i Edicions Universitat de Barcelona & McGraw-Hill Interamericana.

Costa, M. & Plumed, J. (2016) Monografías botánicas. Jardín Botánico de la Universidad de Valencia, 3: La arboleda monumental. Universitat de València E.G.

Rollinson, Ch.R. (2020) Surplus and stress control autumn timing. Science 370 : 1030-1031. DOI: 10.1126/science.abf4481

Wu, Ch. et al. (2018) Contrasting responses of autumn-leaf senescence to daytime and night-time warming. Nature Climate Change 8: 1092-1096.

Zani, D. et al. (2020) Increased growing-season productivity drives earlier autumn leaf senescence in temperate trees. Science 370: 1066-1071. DOI: 10.1126/science.abd8911

Etiquetes
Estudiant de Biologia a la Universitat de València. Col·labora al Departament de Cultura i Comunicació del Jardí Botànic
M'agrada escoltar música, veure series i fer senderisme. Sóc monitora voluntària en un grup Scout i col·labore amb la web BPoD.cat

Send this to a friend