La mayor concentración de CO2 y los aumentos de temperatura y las sequías aceleran la mortalidad vegetal

Estas semanas los árboles caducifolios de toda Europa están acabando de perder las hojas. ¿Cuando volverán a salir? Hoy, un estudio publicado en Nature Communications ha demostrado que el clima condiciona este momento clave y que esto se debe a la adaptación de los árboles caducifolios su clima local.

Estas semanas las hojas de los árboles caducifolios comienzan a caer pero, ¿cuando volverán a salir? ¿Como saben los árboles cuando les toca brotar después del invierno? Hoy, un artículo publicado en Nature Communications ha demostrado que el clima local es en parte responsable de que las hojas de los árboles caducifolios salgan antes o después. Factores climáticos como la luz que reciben, la temperatura y la aridez juegan un papel importante en el momento del inicio de estación. Esto explica que una misma especie, como por ejemplo el haya, saque las hojas en momentos diferentes dependiendo del lugar donde crece de Europa. En otras palabras, el clima de cada zona hace que el haya brote en un momento o en otro, como si fuera un director de orquesta independiente en cada lugar.

“Un abedul de Noruega saca las primeras hojas en cuanto llegue el buen tiempo, porque sabe que la ventana de buen tiempo durante el verano es corta”.

Si miramos por ejemplo cuando salen las hojas de los abedules toda Europa veremos que un abedul de Noruega saca las primeras hojas en cuanto llegue el buen tiempo, porque sabe que la ventana de buen tiempo durante el verano es corta y que debe ir al grano. Por otra parte, un abedul del mediterráneo saca las hojas más tarde aunque el tiempo sea adecuado, esperando así que los brotes tiernos no coincidan con las heladas tardías del inicio de la primavera, las cuales podrían afectar el crecimiento de la hoja.

Hasta ahora se sabía que los árboles tenían que recibir unas determinadas horas de calor para empezar a sacar las hojas y que si esto variaba de un año a otro, el momento de brotar también variaba. Pero para explicar porque un árbol brota un día diferente aquí que en Noruega, también se utilizaba la misma hipótesis. Ahora, se ha demostrado que el calor acumulado durante el inicio de la primavera explica las variaciones en el tiempo, sin embargo no es suficiente cuando queremos entender las variaciones en el territorio. “Con este estudio hemos comprobado que si en lugar de mirar los cambios en los años miramos los cambios en el espacio, observamos que el clima es uno de los promotores principales de la variación espacial de la fenología”, comenta Adrià Descals, investigador pre-doctoral del CREAF que está haciendo la tesis en este tema, “una misma especie brota en momentos diferentes en un lugar o en otro, en parte porque se ha adaptado a las características climáticas del lugar donde vive”.

El estudio, liderado por investigadores del CREAF Marco Peaucelle, Adrià Descals; Roberto Molowny y Josep Peñuelas, este último también profesor del CSIC, ha usado una base de datos mundial que ha proporcionado los datos sobre los cambios que ha habido en los ritmos de la naturaleza desde el 1970 y hasta la actualidad. Estos datos, junto con mapas climáticos de Europa, han servido para ver qué variables regulan el inicio de la primavera fenológica. El estudio se ha hecho con ocho especies de árboles diferentes, entre ellas el haya, el abedul, y dos especies de robles.

Artículo de referencia: Peaucelle, M., Janssens, I. A., Stocker, B. D., Descals Ferrando, A., Fu, Y. H., Molowny-Horas, R., Ciais, P., Peñuelas, J. (2019). Spatial variance of spring phenology in temperate deciduous forests is constrained by background climatic conditions. Nature Communications, 10(1), 5388. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13365-1

Fuente: http://blog.creaf.cat/es/noticias/los-arboles-sacan-las-hojas-en-momentos-diferentes-en-toda-europa-marcados-por-el-clima-donde-viven/

Aquestes setmanes els arbres caducifolis d’arreu d’Europa estan acabant de perdre les fulles. Quan tornaran a sortir? Avui, un estudi publicat a Nature Communications ha demostrat que les hores de calor acumulada durant abans de la primavera expliquen les varacions d’un any a un altre, però que si volem entendre les variacions en l’espai hem de fixar-nos en el clima. Els arbres s’han adaptat al seu clima loca per rebortar en el moment òptim.

Aquestes setmanes les fulles dels arbres caducifolis comencen a caure però, quan tornaran a sortir? Com saben els arbres quan els hi toca brotar després de l’hivern? Avui, un article publicat a Nature Communications ha demostrat que el clima local és en part responsable de que les fulles dels arbres caducifolis surtin abans o després. Factors climàtics com la llum que reben, la temperatura i l’aridesa juguen un paper important en el moment de l’inici d’estació. Això explica que una mateixa espècie, com per exemple el faig, tregui les fulles en moments diferents depenent del lloc on creix d’Europa. En altres paraules, el clima de cada zona fa que el faig broti en un moment o en un altre, com si fos un director d’orquestra independent a cada lloc.

“Un bedoll de Noruega treu les primeres fulles tan bon punt arriba el bon temps, perquè sap que la finestra de bon temps durant l’estiu és curta”

Si mirem per exemple quan surten les fulles dels bedolls arreu d’Europa veurem que un bedoll de Noruega treu les primeres fulles tan bon punt arribi el bon temps, perquè sap que la finestra de bon temps durant l’estiu és curta i que ha d’anar per feina. D’altra banda, un bedoll del mediterrani treu les fulles més tard encara que el temps sigui adient, esperant així que els brots tendres no coincideixen amb les glaçades tardanes de l’inici de la primavera, les quals podrien afectar el creixement de la fulla.

Fins ara se sabia que els arbres havien de rebre unes determinades hores de calor per començar a treure les fulles, i que si això variava d’un any a l’altre, el moment de brotar també variava. Per explicar per què un arbre brota un dia diferent aquí que a Noruega, també es feia servir la mateixa hipòtesi. Ara però, s’ha demostrat que la calor acumulada durant l’inici de la primavera ens explica només les variacions en el temps, tanmateix no és suficient quan volem entendre les variacions en el territori. “Amb aquest estudi hem comprovat que si enlloc de mirar els canvis en els anys mirem els canvis en l’espai, observem que el clima és un dels promotors principals de la variació espacial de la fenologia”, comenta Adrià Descals, investigador pre-doctoral del CREAF que està fent la tesis en aquest tema, “una mateixa espècie brota en moments diferents en un lloc o en un altre, en part perquè s’ha adaptat a les característiques climàtiques del lloc on viu”.

L’estudi, liderat pels investigadors del CREAF Marc Peaucelle, Adrià Descals; Roberto Molowny i Josep Peñuelas, aquest últim també professor del CSIC, ha fet servir una base de dades mundial que ha proporcionat les dades sobre els canvis que hi ha hagut en els ritmes de la natura des del 1970 i fins l’actualitat. Aquestes dades, juntament amb mapes climàtics d’Europa, han servit per veure quines variables regulen l’inici de la primavera fenològica. L’estudi s’ha fet amb vuit espècies d’arbres diferents, entre elles el faig, el bedoll, i dues espècies de roures.

Article de referència: Peaucelle, M., Janssens, I. A., Stocker, B. D., Descals Ferrando, A., Fu, Y. H., Molowny-Horas, R., Ciais, P., Peñuelas, J. (2019). Spatial variance of spring phenology in temperate deciduous forests is constrained by background climatic conditions. Nature Communications, 10(1), 5388. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13365-1

Font: http://blog.creaf.cat/noticies/els-arbres-treuen-les-fulles-en-moments-diferents-arreu-deuropa-marcats-pel-clima-viuen/

Leaf unfolding (LU) determines the restart of the growing season. LU in temperate forests is driven by spring temperature, but the spatial heterogeneities of LU, and especially of its controls, have been much less studied.

In a new study published in the journal Nature Communications, authors used in situ LU observations for eight deciduous tree species to show that the two factors that control chilling (number of cold days) and heat requirement (growing degree days at LU, GDDreq) only explain 30% of the spatial variance of LU. Radiation and aridity differences among sites together explained 10% of the spatial variance of LU date, and up to 40% of the variation in GDDreq. Radiation intensity was positively correlated with GDDreq and aridity was negatively correlated with GDDreq spatial variance. Assessing the long-term spatial variance of LU and GDDreq is a first step in developing a unified framework that will allow an understanding of the multiple controls of climate on plant phenology.

“Our study provides evidence for a significant control of leaf unfolding by long-term background climatic conditions across sites, potentially representing long-term adaptation of species”, said Dr. Marc Peaucelle from CREAF-CSIC Barcelona, now in the Department of Environment of the University of Ghent. According to the authors, these findings show that at least two mechanisms influence spring phenology: i) the direct sensing of meteorological conditions during spring to optimize the restart of plant activity and ii) the long-term adjustment of bud sensitivity to spring meteorological conditions in order to cope with growing season pressures at sites.

The results presented in the study show that LU of temperate deciduous trees is adapted to local mean climate, including water and light availability, through altered sensitivity to spring temperature. This adaptation of GDDreq to background climate implies that models using constant temperature response are inherently inaccurate at local scale.

“Future research on the importance of plant phenology on ecosystem functioning should focus on space-time interactions with environmental conditions specifically to address: 1) the effects of light and aridity on bud sensitivity to temperature, and 2) the potential coordination between plant processes and phenology that could account for a co-limitation by temperature and the availability of light and water”, said Prof Josep Peñuelas from CREAF-CSIC.

Reference: Peaucelle, M., Janssens, I.A., Stocker, B.D., Descals Ferrando, A., Fu, Y.H., Molowny-Horas, R., Ciais, P., Peñuelas, J. 2019. Spatial variance of spring phenology in temperate deciduous forests is constrained by biogeographical conditions of temperature, light and aridity. Nature Communications, (2019) 10:5388. Doi: 10.1038/s41467-019-13365-1.

Josep Peñuelas named a 2019 Highly Cited Researcher by Web of Science for his significant influence in Environment and Ecology through publication of multiple papers, highly cited by my peers, over the last decade.