Lo importante es invisible en los ojos. Y en el mundo de las plantas, la parte más escondida y con frecuencia menos valorada son sus raíces. Sin embargo, las plantas de raíz profunda, aquellas especies capaces de acceder al agua situada a más de 20 metros bajo tierra, son un pilar ecológico esencial para los ecosistemas áridos de todo el mundo . Ahora, un artículo publicado en la prestigiosa revista Trends in Plant Science que firma el investigador del CREAF Josep Peñuelas , pone de manifiesto que el cambio climático y la actividad humana están perjudicando a estas plantas , lo que puede acelerar la desertificación de regiones vulnerables de todo el mundo, incluyendo amplias zonas de la Península Ib.

Según el artículo de revisión, el aumento de las temperaturas, la reducción de la lluvia y el bajón del nivel freático de los acuíferos dificultan tanto el establecimiento de las plántulas o plantas juveniles como la supervivencia de las plantas adultas . En estas condiciones, las plantas gastan gran parte de la energía en alargar las raíces en busca de agua, un esfuerzo que compromete su capacidad de crecer y reproducirse. Además, cuando la capa freática desciende por debajo de la zona a la que llegan las raíces, las comunidades vegetales pasan a depender exclusivamente de la lluvia y se vuelven mucho más vulnerables a las sequías.

El estudio también muestra que las alteraciones humanas como la sobreexplotación de acuíferos, el sobrepasto, los incendios o la agricultura intensiva agravan aún más esta degradación . Actualmente, dos mil millones de hectáreas de la Tierra un 15% de la superficie terrestre mundial, ya están degradadas; de estas, 260 millones de hectáreas se han perdido por el sobrepasto. En Mongolia, por ejemplo, el 76% del territorio se ha desertificado por culpa del sobrepasto y de la extracción excesiva de agua de los acuíferos. Ante este escenario, los autores defienden que las plantas de raíces profundas son las guardianas desconocidas de las tierras áridas, a las que hay que destinarle muchos más esfuerzos de conservación. Su pérdida ya está asociando a cambios en la composición de la vegetación, más erosión, más tormentas de arena, más aridez y menos capacidad de retener carbono en los suelos.

“Hay que mantener los beneficios que nos ofrecen las plantas de raíz profunda, y por eso necesitamos una mirada mucho más integrada” , explica Josep Peñuelas , profesor de investigación del CSIC e investigador del CREAF, autor del estudio. "Esto implica proteger los acuíferos con regulaciones estrictas sobre la extracción de agua subterránea, aplicar pasto rotacional para evitar tanto el sobrepasto como la compactación del suelo, y reforzar la salud del suelo con prácticas como la rotación de cultivos. También es necesario incluir el conocimiento tradicional de las comunidades locales."

Tesoros enterrados

El artículo sitúa a las plantas de raíces profundas en el centro de los objetivos ODS, de los compromisos mundiales de lucha contra la desertificación y de la protección de la biodiversidad. ¿Qué aportan que las hace tan especiales? En primer lugar, su entramado de filamentos ayuda a fijar la tierra, protegiendo grandes extensiones de terreno de la erosión . Algunas especias reducen la velocidad del viento, fijan las dunas y acumulan partículas finas que mejoran la estructura del suelo. En segundo lugar, gracias a un proceso llamado elevación hidráulica, estas plantas bombean el agua de las capas profundas hacia la superficie, haciéndola accesible para otras especies que no tienen raíces tan potentes . Esto crea “islas de fertilidad” donde comunidades subterráneas de bacterias y hongos retienen el agua, forman humus y refuerzan la capacidad del suelo para resistir la erosión . Además, el entramado de raíces acaba conformando una gran biomasa invisible que resulta ser un almacén natural de carbono secuestrado bajo tierra . Esto convierte a los desiertos y las zonas áridas, a pesar de tener poca vegetación, en reservas de carbono muy importantes a escala global.

En la Península y en las zonas más secas de Cataluña, arbustos como la retama ( Retama sphaerocarpa ) son ejemplos perfectos de esta estrategia : mantienen una parte aérea pequeña y sin apenas hojas para no perder humedad, mientras que sus raíces bajan decenas de metros hasta encontrar reservas hídricas. También el taray ( Tamarix spp. ), habitual en rieras secas y suelos salinos, actúa como una bomba hidráulica natural, capaz de conectar directamente con los acuíferos profundos para sobrevivir en los veranos más tórridos El azufaifo ( Ziziphus lotus ) es el ejemplo perfecto para el sur de España (Almeria). Crea las famosas islas de fertilidad , montones de arena y nutrientes atrapados bajo sus ramas, mientras las raíces buscan agua muy abajo. Estas especies, junto con otras como el lentisco, son vitales para fijar el suelo y evitar que el terreno se convierta en un desierto inerte

Cómo se adaptan donde casi nada puede vivir

Las plantas de raíces profundas han desarrollado estrategias asombrosas para sobrevivir en lugares donde la lluvia es casi inexistente. Una de las más importantes es que, justo después de germinar, invierten toda su energía en hacer crecer una raíz vertical potente que baja rápidamente hasta encontrar agua subterránea. Hay especies capaces de llegar a más de dos metros de profundidad en pocas semanas. Esta raíz principal es estrecha, robusta y con un tejido muy activo que le permite perforar el suelo y explorarlo en vertical. A diferencia de otras plantas con muchas raíces superficiales, éstas reducen el número de ramificaciones para concentrar recursos en pocas raíces muy eficientes. Su anatomía también está preparada: vasos conductores anchos, gruesos tejidos y un sistema vascular capaz de transportar grandes cantidades de agua desde el subsuelo hasta la parte aérea.

Otro rasgo clave es que las raíces pueden redistribuir el agua: cuando el suelo de superficie está seco, la bomba hidráulica de las raíces profundas lo empuja arriba; cuando hay humedad superficial, pueden realizar el proceso inverso y enviarla hacia abajo para alimentar su propio crecimiento.

Raíces por el bienestar y la economía rural

Las plantas de raíces profundas son también un recurso clave para muchas comunidades que viven en zonas áridas desde hace milenios. En algunos lugares, como los oasis de Asia Central, se recolectan como forraje de alto valor nutritivo. En paralelo, los gobiernos y organizaciones internacionales las utilizan para frenar la desertificación y dinamizar la economía local. Proyectos como el Gran Muro Verde africano han generado millones de dólares en productos forestales y han impulsado nuevas economías verdes. En China, grandes corredores como Desert Highway han creado puestos de trabajo y turismo gracias a franjas vegetales que protegen la carretera del viento y de la arena.

"Los ecosistemas áridos y semiáridos mediterráneos, como los de España, Cataluña y otras regiones del sur de Europa, pueden ser especialmente sensibles a estos procesos. Por este motivo, conocer y gestionar mejor nuestras plantas de raíz profunda, será clave para contener la desertificación y reforzar la resiliencia climática en las próximas décadas", concluyó.

Anna Ramon Revilla

CREAF.

CREAF

30 Enero 2026

Fecha: 13 de mayo de 2025

Fuente: Universidad de Basilea

Resumen:

Para que los árboles crezcan, necesitan controlar meticulosamente su equilibrio hídrico. Un estudio muestra cómo reaccionan los árboles a la sequía y revisa las percepciones anteriores.

HISTORIA COMPLETA

Para que los árboles crezcan, necesitan controlar meticulosamente su equilibrio hídrico. Un estudio de la Universidad de Basilea muestra cómo reaccionan los árboles a la sequía y revisa las percepciones anteriores.

Las plantas tienen pequeños poros en la parte inferior de sus hojas, conocidos como estomas. Cuando sale el sol, estos poros se abren y las plantas absorben dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, que necesitan, además de la luz solar y el agua, para la fotosíntesis. Al mismo tiempo, el agua se evapora a través de los estomas abiertos; En el caso de un árbol, pueden ser varios cientos de litros al día.

Cuando el agua es escasa, las plantas pueden cerrar sus estomas y así evitar que se evapore demasiada agua. El hecho de que las plantas tengan a su disposición este mecanismo de protección no es nada nuevo. Hasta ahora, sin embargo, no ha estado claro cuándo se produce este cierre y cuál fue el detonante. Investigadores del Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad de Basilea han publicado nuevos hallazgos en la revista científica Nature Plants. La mayoría de los datos de medición provienen del laboratorio forestal de la Universidad de Basilea en Hölstein, en el cantón de Basilea-Landschaft, donde una grúa permite estudiar los procesos en las copas de los árboles maduros.

Un acto de equilibrio dentro del dosel

La evaporación del agua a través de los estomas es un proceso pasivo durante el CO2 absorción. Por lo tanto, la pérdida de agua es el precio que paga una planta por la fotosíntesis. Al cerrar los estomas, puede detener la evaporación, pero luego no puede realizar la fotosíntesis.

"Cuando se trata de plantas, los investigadores se han centrado tradicionalmente en la fotosíntesis. Por lo tanto, anteriormente se suponía que los árboles trataban este proceso como una prioridad y, por lo tanto, mantenían los estomas abiertos durante el mayor tiempo posible para absorber el CO2, solo los cerraba cuando no había otra opción", explica el líder del estudio, el profesor Ansgar Kahmen.

Cuando el agua se evapora a través de los estomas, se crea una presión negativa dentro de las células y el xilema (es decir, el tejido leñoso que transporta el agua desde las raíces). Esta succión extrae agua desde las raíces, a través del xilema, hacia la capa de crecimiento del tronco y hacia la copa del árbol. Allí sustituye el agua que se ha liberado a la atmósfera.

Evitar que el sistema colapse

Por lo general, los árboles tardan toda la noche en reponer el agua perdida durante el día. Durante este tiempo, los estomas se cierran y las células vegetales se llenan de agua. Esto crea la presión de turgencia en las paredes celulares que es necesaria para el crecimiento de la elongación de las células. Por lo tanto, los árboles crecen por la noche.

Si el suelo está seco, no hay agua para reponer completamente sus reservas de agua. Como resultado, la saturación de agua en las celdas es demasiado baja y la presión de turgencia permanece baja. Esto inhibe el crecimiento de los árboles incluso en condiciones intermediamente secas. Con el aumento de los niveles de sequía, la succión en las células y las vías vasculares se hace cada vez más fuerte hasta que en algún momento las columnas de agua en el tejido leñoso se rompen. Esto da lugar a burbujas de aire, conocidas como embolias. "Cuando esto sucede, se producen daños irreparables, el sistema de transporte de agua colapsa y la planta finalmente muere", dice Ansgar Kahmen.

El suministro de agua en el árbol es clave

Solía suponerse que, para mantener la fotosíntesis durante el mayor tiempo posible, los árboles cerrarían sus estomas poco antes de la aparición de estas embolias. El nuevo estudio muestra ahora que los estomas permanecen cerrados en un momento más temprano, es decir, cuando la absorción de agua por la noche se ha vuelto difícil. "Por primera vez, pudimos demostrar que un árbol ni siquiera abre sus estomas por la mañana si no puede absorber suficiente agua durante la noche", dice Kahmen. Esto significa que el árbol renuncia a la fotosíntesis en favor del crecimiento.

Según Kahmen, esta priorización tiene sentido: si la planta deja de crecer debido a la escasez de agua, entonces, por mucha fotosíntesis que realice, no podrá utilizar los productos resultantes. "Por lo tanto, el objetivo no es optimizar la fotosíntesis y mantenerla durante el mayor tiempo posible, sino utilizar los productos de la fotosíntesis de la manera más eficiente posible para el crecimiento", dice el fisiólogo de la planta.

Ciclo del carbono y modelos climáticos

Los hallazgos también podrían influir en los cálculos relacionados con el secuestro de carbono por parte de los bosques. Cuando los estomas están abiertos durante períodos más cortos de lo esperado durante la sequía, los árboles absorben menos dióxido de carbono de la atmósfera. "Por lo tanto, los modelos climáticos que asumen un cierto crecimiento en el volumen de almacenamiento de carbono tendrían que adaptarse", dice el autor principal Richard L. Peters, ex postdoctorado en la Universidad de Basilea y ahora profesor en la Universidad Técnica de Múnich. Especialmente en el contexto del cambio climático, que está provocando veranos más cálidos y, sobre todo, más secos en países como Suiza, la absorción de carbono podría cambiar más drásticamente de lo que se suponía.

"Lo que es notable es que nuestras primeras observaciones de cierre de estomas se aplican a todas las especies de árboles, ya sean de hoja caduca o de coníferas. Por lo tanto, la forma en que una especie de árbol hace frente a la sequía no puede determinarse únicamente por el proceso de cierre de los estomas", dice Peters.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por la Universidad de Basilea. Original escrito por Noëmi Kern. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

Referencia de la revista:

Richard L. Peters, Matthias Arend, Cedric Zahnd, Günter Hoch, Stefan K. Arndt, Lucas A. Cernusak, Rafael Poyatos, Tobias Zhorzel, Ansgar Kahmen. Regulación uniforme del cierre estomático en todas las especies de árboles templados para mantener la turgencia y el crecimiento nocturnos. Plantas de la Naturaleza, 2025; 11 (4): 725 DOI: 10.1038/s41477-025-01957-3

Citar esta página: MLA APA Chicago

Universidad de Basilea. "Crecimiento antes de la fotosíntesis: cómo los árboles regulan su equilibrio hídrico". CienciaDiaria. ScienceDaily, 13 de mayo de 2025. <www.sciencedaily.com/Comunicados/2025/05/250513112306.htm>.

Science daily

22 Mayo 2025

Fecha: 14 de mayo de 2025

Fuente: Universidad de Aarhus

Resumen:

Antes de la llegada del Homo sapiens, los bosques de Europa no eran densos y oscuros, sino que estaban formados por paisajes boscosos abiertos y ricos en luz. Los investigadores han analizado 917 especies de plantas forestales nativas en Europa Central y Occidental y encontraron que más del 80 por ciento prefiere condiciones de mucha luz, entornos tradicionalmente creados por grandes herbívoros.

HISTORIA COMPLETA

Antes de la llegada del Homo sapiens, los bosques de Europa no eran densos y oscuros, sino que estaban formados por paisajes boscosos abiertos y ricos en luz. Un nuevo estudio de la Universidad de Aarhus muestra que la mayoría de las plantas forestales nativas están adaptadas a bosques semiabiertos y llenos de luz, formados durante millones de años por la influencia de grandes herbívoros en libertad como bisontes, alces y caballos salvajes.

El estudio añade un capítulo más a un creciente cuerpo de investigación que desafía la idea tradicional de los bosques de Europa como áreas silvestres de dosel cerrado.

Los investigadores analizaron 917 especies de plantas forestales nativas en Europa Central y Occidental, y encontraron que más del 80 por ciento prefiere condiciones de mucha luz, ambientes tradicionalmente creados por grandes herbívoros. Esto sugiere que los bosques densos solo se extendieron después de que los humanos eliminaron a los grandes herbívoros.

"Nuestros resultados proporcionan pruebas sólidas de que el modelo de bosque cerrado comúnmente utilizado en la restauración no coincide con la historia evolutiva o las preferencias ecológicas de la mayoría de las plantas de bosques templados", dice el autor principal Szymon Czyżewski, estudiante de doctorado en el Centro de Dinámica Ecológica en una Nueva Biosfera (ECONOVO) en la Universidad de Aarhus.

Realizó el estudio junto con el director del centro, el profesor Jens-Christian Svenning, y sus hallazgos se publican en Nature Plants.

Las pruebas se acumulan

El nuevo estudio se basa en una serie de resultados anteriores de ECONOVO que, basados en diferentes datos, apuntan en la misma dirección. En conjunto, la investigación pinta una imagen de una Europa en la que los grandes herbívoros, durante millones de años, crearon paisajes boscosos ricos en luz que ahora han desaparecido en gran medida.

Los investigadores también descubrieron un vínculo preocupante entre el declive de los herbívoros y el riesgo de extinción de las plantas. Las plantas forestales que están más fuertemente adaptadas a la fuerte presión del pastoreo están significativamente más amenazadas hoy en día.

Según Jens-Christian Svenning, este desarrollo ha tenido graves consecuencias para la biodiversidad:

"Nuestro estudio muestra que las plantas que más dependen del pastoreo son también las que corren mayor riesgo en la actualidad. Cuando los grandes herbívoros desaparecen, el bosque se cierra y muchas plantas que requieren luz luchan por sobrevivir".

Implicaciones para la ordenación forestal

El estudio tiene implicaciones de gran alcance para la conservación, la gestión forestal y la reforestación en toda Europa. Desafía el "paradigma de bosque cerrado" prevaleciente y apoya un cambio hacia la restauración o el mantenimiento de bosques heterogéneos y semiabiertos a través de la resilvestración trófica y el pastoreo de baja intensidad.

Por lo tanto, los investigadores piden un nuevo enfoque para la restauración ecológica que incluya activamente a los grandes herbívoros, ya sea a través de la resilvestración o el pastoreo extensivo de bosques, para recrear los paisajes boscosos variados y ricos en luz.

"Debemos ser cautelosos a la hora de plantar árboles en todas partes y pensar que eso promoverá la biodiversidad. De hecho, puede ser perjudicial si no preservamos y restauramos también la dinámica natural que los grandes herbívoros han mantenido durante millones de años", dice Szymon Czyżewski.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por la Universidad de Aarhus. Original escrito por Peter F. Gammelby. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

Referencia de la revista:

Szymon Czyżewski, Jens-Christian Svenning. Las plantas de los bosques templados se asocian con condiciones heterogéneas de dosel semiabierto moldeadas por grandes herbívoros. Plantas de la Naturaleza, 2025; DOI: 10.1038/s41477-025-01981-3

Citar esta página: MLA APA Chicago

Universidad de Aarhus. "Las plantas forestales de Europa prosperan mejor en bosques semiabiertos ricos en luz, mantenidos abiertos por grandes herbívoros". CienciaDiaria. ScienceDaily, 14 de mayo de 2025. <www.sciencedaily.com/Comunicados/2025/05/250514120052.htm>.

Science daily

22 Mayo 2025

La corriente en chorro polar ha influido de manera determinante en el clima europeo durante más de 700 años provocando eventos extremos como incendios, epidemias o inundaciones.

Las corrientes en chorro o jetstream son bandas concentradas de vientos en la parte superior de la atmósfera que fluye alrededor de la Tierra en ambos hemisferios. Su localización no es fija, sino que varía en función de los cambios en la posición y la intensidad de sistemas de altas y bajas presiones. Estas corrientes pueden cambiar su curso, desplazarse hacia el norte o hacia el sur así como aumentar su sinuosidad, asemejándose en algunas ocasiones a una corriente que fluye rápidamente y a un río lento y serpenteante en otras.

Pero, ¿qué relación tiene esto con el clima y por qué son tan importantes estas corrientes? La respuesta está en un trabajo liderado por investigadores de la Universidad de Arizona (EE. UU.) y que ha demostrado que una de ellas, concretamente la corriente en chorro polar del hemisferio norte, ha estado relacionada con la ocurrencia de fenómenos extremos en Europa durante más de 700 años.

“Durante los meses de verano, algunas configuraciones dominantes de la corriente en chorro polar dan lugar a un clima extremo y opuesto entre el noroeste y el sudeste de Europa, generando un patrón espacial que recibe el nombre de ‘dipolo climático’”, explica Isabel Dorado Liñán, investigadora de la Universidad Politécnica de Madrid y una de las coautoras de este trabajo.

“Estos dipolos climáticos afectan de forma directa a sistemas naturales como los bosques, que crecen más de lo normal en un lado del dipolo mientras reducen su crecimiento en el otro”, explica en referencia a los resultados de un artículo que publicaron en 2022.

«Cuando la corriente en chorro está en una posición más norte, tenemos condiciones más frías y húmedas en las Islas Británicas y condiciones más cálidas y secas en el Mediterráneo y los Balcanes», explica Ellie Broadman, ex investigadora postdoctoral en el Laboratorio de Tree-Ring Research de la Universidad de Arizona y coautora de este trabajo. «Un ejemplo del impacto la hemos presenciado recientemente, con las inundaciones catastróficas en Europa central», añade.

Por el contrario, cuando la corriente en chorro polar migra más al sur, da lugar a veranos menos cálidos y más húmedos en el sureste de Europa, mientras que el noroeste experimenta condiciones más cálidas y secas.

Anillos de crecimiento de los árboles

Pero, ¿hasta qué punto las corrientes en chorro han sido históricamente responsables de fenómenos extremos climáticos, económicos y sociales en Europa? ¿El impacto es diferente ahora debido al cambio climático antropogénico o ha sido así durante siglos? Esa fue la pregunta que se hicieron los investigadores y, para dar respuesta, realizaron una estimación indirecta empleando muestras de anillos de crecimiento de árboles centenarios y milenarios de diferentes regiones de Europa.

“La posición de la corriente en chorro puede estimarse con datos climáticos existentes, pero estos se extienden, en el mejor caso, hasta principios del siglo XX. Para poder evaluar la influencia que ha tenido la variación en la posición de la corriente en chorro en el clima a largo plazo primero tuvimos que reconstruir los desplazamientos de la corriente en chorro polar sobre Europa”, explica Dorado.

Ello es posible porque cada año, los árboles añaden un anillo que registra las condiciones ambientales, y por tanto las climáticas, durante su formación. Al analizar los anillos de crecimiento de los árboles, los dendrocronólogos pueden compilar un archivo del clima pasado. Así, los investigadores vincularon los anillos de crecimiento de tres regiones de Europa con los desplazamientos de la banda de vientos atmosféricos a muchos kilómetros de altura a través de los cambios que esos desplazamientos producen en la temperatura a nivel de superficie.

“Descubrimos que los desplazamientos de la corriente en chorro muy al norte o muy al sur de su posición habitual durante el verano han estado históricamente asociados con una serie de impactos ecológicos, económicos y sociales como los incendios forestales, el rendimiento y la calidad de los cultivos y sus productos derivados como el vino y las epidemias”, explica Dorado. “Dado que estos impactos están relacionados con las condiciones climáticas de la superficie, esto demuestra como la corriente en chorro polar ha influido en el clima estival en la superficie terrestre los últimos 700 años y, en consecuencia, en la sociedad”.

Por poner ejemplos concretos, “las epidemias ocurrieron con mayor frecuencia en las Islas Británicas cuando la corriente en chorro estaba más al norte, ya que, dado que los veranos eran húmedos y fríos, la gente permanecía en casa y las condiciones eran más propicias para la propagación de enfermedades” explica Valerie Trouet, coautora del artículo y profesora en la Universidad de Arizona. “Otro ejemplo destacado es el de la peste negra, que asoló Irlanda entre 1348 y 1350, cuando la corriente en chorro se encontraba en una posición extrema, en el extremo norte de Europa”.

Los investigadores también constataron que, históricamente, los incendios forestales en los Balcanes fueron más frecuentes cuando la corriente de chorro estaba en esa posición norte que crea condiciones secas y cálidas, algo que también se ha visto este pasado verano.

¿Qué pasará en el futuro?

Y es que, parte de la relevancia de este trabajo radica en que sus resultados se pueden aplicar también a los posibles impactos futuros del cambio climático si se conoce la evolución de la posición de la corriente en chorro.

“La relación a largo plazo entre la posición latitudinal de la corriente en chorro polar y los fenómenos extremos en Europa también proporciona un contexto para las condiciones actuales y define los tipos de extremos que podríamos experimentar bajo un calentamiento global continuo. Por ejemplo, nuestros resultados sugieren que, si como describen algunos estudios, la posición promedio de la corriente en chorro se desplaza hacia el norte como resultado del calentamiento global, los rendimientos de los cultivos probablemente se reducirían en ambos lados del dipolo”, asegura Trouet.

Referencias:

Xu, G., Broadman, E., Dorado-Liñán, I. et al. (2024) Jet stream controls on European climate and agriculture since 1300 ce. Nature doi: 10.1038/s41586-024-07985-x

Dorado-Liñán, I., Ayarzagüena, B., Babst, F. et al. (2022) Jet stream position explains regional anomalies in European beech forest productivity and tree growth. Nat Commun doi: 10.1038/s41467-022-29615-8

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por la Universidad Politécnica de Madrid

Cuaderno de Cultura Científica

Cuaderno de Cultura Científica

11 Marzo 2025