Climate Matters•September 25, 2024
Follaje otoñal y cambio climático
CONCEPTOS CLAVE
Las condiciones que desencadenan el color del otoño cada año están cambiando con el cambio climático, lo que podría alterar el valor ecológico y económico relacionado con el follaje otoñal.
El momento y el brillo de los colores del otoño están influenciados por la temperatura, la duración del día y las precipitaciones, junto con muchas otras condiciones, incluidos los eventos de tiempo extremo.
Las noches frescas son uno de los varios factores que favorecen el colorido de las hojas. Sin embargo, las noches de otoño se han calentado en 212 localidades estadounidenses (2,7 °F en promedio entre 1970 y 2023).
A medida que avanza la temporada de otoño, las temperaturas más frías hacen que las plantas comiencen a apagarse. Pero el calentamiento otoñal puede alterar o retrasar estas señales de frío y provocar un pico de follaje otoñal más tardío y más corto.
Pero los ciclos de las plantas de otoño son complejos y varían según las especies de árboles y las regiones. Y las observaciones muestran tanto cambios hacia fechas más tempranas como a más tardías del pico de follaje de otoño en las últimas décadas.
Aunque las tendencias observadas varían, nuestra comprensión de los mecanismos detrás de la caída de las hojas está creciendo.
Comprender estos ciclos es importante, especialmente porque dependemos cada vez más de los bosques para absorber el exceso de contaminación de carbono del aire en un esfuerzo por frenar el cambio climático.
La temporada para disfrutar de las hojas está cambiando
Arboledas de álamos dorados en las Montañas Rocosas. Laderas de sasafrás naranjas a lo largo de la Blue Ridge Parkway. Arces escarlatas que salpican las orillas de los lagos de Nueva Inglaterra.
La temporada de admiración de hojas que se extiende por los EE. UU. cada otoño atrae miles de millones de dólares en turismo a algunos estados. El espectáculo de otoño también marca el final de la temporada de crecimiento, un momento crítico para los ecosistemas forestales.
Pero las condiciones que desencadenan el color del otoño cada año están cambiando con el cambio climático, lo que podría alterar el valor ecológico y económico relacionado con el follaje otoñal.
Señales ambientales para la pérdida de hojas
Las plantas utilizan señales de su entorno para cronometrar los eventos del ciclo de vida. Para los árboles que pierden sus hojas en el otoño, tres factores clave afectan el momento, la duración y el brillo del color del otoño:
Días más cortos: A medida que los días se acortan durante el otoño, la reducción de la exposición diaria al sol hace que las plantas reduzcan la fotosíntesis. Este proceso reorganiza los pigmentos de las hojas y da inicio a las coloridas exhibiciones del otoño. En una latitud y época del año determinadas, la duración del día permanece constante aunque el clima se caliente.
Temperatura: A medida que avanza la temporada de otoño, las temperaturas más frescas hacen que las plantas comiencen a apagarse. Pero el calentamiento generalizado del otoño retrasa estas señales de enfriamiento y, en general (aunque no siempre) conduce a períodos de follaje otoñal más tardíos y cortos. Vea a continuación más información sobre los efectos complejos del calentamiento climático en el color del otoño.
Precipitación: La abundante lluvia de verano y la humedad del suelo pueden causar colores más brillantes y más tardíos. Pero muy poca o demasiada lluvia puede estresar a los árboles y hacer que las hojas caigan antes de tiempo. Es probable que las precipitaciones extremas se vuelvan más comunes a medida que el clima se calienta, lo que podría afectar el follaje otoñal.
Los árboles son sensibles a estos tres factores, pero eso no es todo. Una amplia gama de otras condiciones climáticas (que varían según las especies de árboles y las regiones) también pueden influir en el momento, la duración y el color del follaje máximo de otoño. Aquí hay algunos:
Opaco o deslumbrante: factores vinculados al color de las hojas
Los días de otoño más cortos indican a las plantas que reduzcan la fotosíntesis para la temporada. Esto reduce la clorofila (un pigmento verde utilizado durante la fotosíntesis), revelando pigmentos de hojas anaranjadas y amarillas que anteriormente estaban enmascarados por el verde. En esta etapa, algunas especies (como los arces rojos) comienzan a producir pigmentos rojos o morados, lo que realza la brillantez de los bosques de otoño.
Noches frescas y días brillantes y soleados pueden mejorar la presentación de colores vivos, que favorecen una diferencia de 9°F a 12°F entre las temperaturas diurnas y nocturnas. Pero las noches frescas que ayudan a crear hojas coloridas se están volviendo menos comunes. Según el análisis de Climate Central, las noches de otoño se han calentado en 212 (87% de un total de 243) localidades estadounidenses analizadas—en 2,7°F en promedio desde 1970 hasta 2023.
Heladas precoces pueden dañar las hojas y limitar la producción de pigmentos rojos.
Sequía severa y calor extremo pueden estresar a los árboles de modo que sus hojas se marchitan y se vuelven marrones antes de producir una exhibición colorida. Muchos lugares de EE. UU. han experimentado rachas de calor más largas y crecientes riesgos de sequía con el calentamiento.
Bosques diversos generalmente tienen exhibiciones de colores otoñales más largas y brillantes, ya que las diferentes especies cambian de color en diferentes momentos. Sin embargo, la composición de los bosques de Norteamérica podría cambiar en respuesta al cambio climático, lo que a su vez podría afectar las exhibiciones de otoño.
Demora: factores relacionados con la caída tardía de las hojas
Noches otoñales cálidas pueden contribuir a un retraso en el inicio del color y la caída de las hojas. Según el análisis de Climate Central, las noches de otoño se han calentado en 212 (87% de un total de 243) localidades estadounidenses analizadas, en 2,7°F en promedio desde 1970 hasta 2023.
Temperaturas más altas de octubre estuvieron fuertemente relacionadas con la caída tardía de las hojas en el hemisferio norte. El calentamiento de octubre viene acompañado del calentamiento de otoño observado en todo EE. UU.
Vientos en declive puede provocar una caída tardía de las hojas en latitudes más altas (>50°N).
Latitudes más bajas (25°N a 40°N), donde los días son más largos, son generalmente más sensibles a los efectos de las temperaturas más cálidas que a los efectos de los días más cortos de otoño y tienden a experimentar un retraso en la caída de las hojas con el calentamiento.
Luz nocturna artificial de las ciudades y otras áreas desarrolladas puede retrasar el color del otoño, aunque el impacto es complejo y probablemente también depende de la temperatura.
Llegada precoz: factores relacionados con la caída temprana de las hojas
Calor a principios del verano puede conducir a un color otoñal más temprano. Según un estudio de 2023, temperaturas más cálidas antes del solsticio de verano impulsan la actividad de la temporada de crecimiento y provocan un apagado más temprano de las hojas en los bosques del norte.
Sequía y estrés hídrico pueden desencadenar una caída más temprana de las hojas. Días otoñales más cálidos pueden contribuir al estrés por sequía y a la caída más temprana de las hojas.
Más helada otoñal, o exposición acumulativa a temperaturas otoñales por debajo de los 68°F, estuvo significativamente relacionado con una caída más temprana de las hojas en lugares templados del hemisferio norte.
Latitudes más altas (50°N a 70°N) son generalmente más sensibles a la duración del día que otros factores climáticos y tienden a experimentar una caída de hojas más temprana. En latitudes más altas, donde la duración de los días es más corta, los ciclos de las plantas son generalmente más sensibles a los efectos del acortamiento de la duración de los días cada otoño que a los efectos de la temperatura.
Más extremos que dañan las hojas
Sequía severa puede estresar a las plantas y hacer que se les caigan las hojas antes de tiempo, acortando las exhibiciones coloridas o incluso causando la caída de las hojas antes de que aparezcan los colores. Es probable que las sequías dañinas se intensifiquen con el calentamiento climático, especialmente en el oeste de los EE. UU.
Calor extremo también puede estresar los árboles y acortar las exhibiciones. A medida que el clima se calienta, el estrés por calor del verano podría conducir a exhibiciones de colores otoñales más cortas para muchas especies de árboles.
Fuertes tormentas y lluvias pueden derribar físicamente las hojas de los árboles antes de que cambien de color. El cambio climático está provocando lluvias extremas más intensas.
Incendios forestales queman árboles y hojas, drenando los bosques del color otoñal. Y las temporadas de incendios forestales se están alargando e intensificando en todo EE. UU., particularmente en el oeste.
Conexiones climáticas
Si la larga lista de factores que se mencionan arriba da la impresión de que los ciclos de las plantas en otoño son complejos, es porque lo son. Hay otras estaciones que se comprenden mejor.
Por ejemplo, la emergencia temprana de las hojas en la primavera es una respuesta ampliamente observada a los inviernos más cálidos. En comparación, los efectos del cambio climático en el follaje otoñal son más variables y menos comprendidos.
El otoño incluso ha sido llamado "la estación olvidada en la investigación sobre el cambio climático". Pero esta es un área activa de investigación y nuestro conocimiento está creciendo.
Mientras que algunos estudios observan un retraso en el color de las hojas de otoño de varios días por década en los EE. UU., otros encuentran un inicio más temprano del color de las hojas, y otros indican que no hay cambios significativos en el momento del color de las hojas en Europa desde 1982 hasta 2011.
Aunque las tendencias observadas varían, nuestra comprensión de los mecanismos detrás de la caída de las hojas es cada vez mayor. Por ejemplo, un estudio de 2023 descubrió que las temperaturas más cálidas antes del solsticio de verano aumentan la productividad de las plantas y pueden provocar un apagado más temprano de las hojas en los bosques del norte, unos 2 días antes por cada 1°C (1,8°F) de calentamiento previo al solsticio.
Es importante comprender estos ciclos y su respuesta al cambio climático, especialmente porque dependemos cada vez más de los bosques y otros ecosistemas para absorber el exceso de CO2 del aire en un esfuerzo por frenar el cambio climático. El momento de la caída de las hojas en otoño determina en parte la cantidad de tiempo que las plantas tienen para crecer y absorber la contaminación de carbono cada año.
ÁNGULOS LOCALES DE LA NOTICIA
¿Cómo está progresando el follaje de otoño en su área local?
Explore los mapas satelitales de Fenología de la Superficie Terrestre de la Red Nacional de Fenología con cobertura para los EE. UU. contiguos. Consulte el mapa predictivo de follaje de otoño de los Smoky Mountains para 2024 para obtener una estimación aproximada del momento del color máximo en su área. PhenoCam de la Universidad del Norte de Arizona proporciona fotos diarias del follaje en todo el mundo. Explore Fall tiene un mapa de follaje de otoño interactivo que estima la llegada del color máximo a los EE. UU. contiguos.
¿Qué hace la gente con las hojas caídas cerca de usted?
Las hojas caídas tienen muchos beneficios: mantienen bajas las malas hierbas, fertilizan el suelo y proporcionan un refugio invernal para la vida silvestre que puede ayudar a controlar las plagas y aumentar la polinización la primavera siguiente. Cubrir las hojas con mantillo y dejarlas en el suelo es una manera de mantener estos beneficios, pero el rugido de los sopladores de hojas a menudo las barre. Los sopladores de hojas a gasolina no solo son lo suficientemente ruidosos como para correr el riesgo de pérdida de audición, sino que sus motores de dos tiempos queman una mezcla de petróleo y gas, produciendo una contaminación tóxica que empeora la calidad del aire, pone en riesgo la salud y contribuye a la contaminación que calienta el planeta. En respuesta, más de 100 ciudades estadounidenses han prohibido o limitado los sopladores de hojas a gasolina, fomentando alternativas eléctricas más silenciosas, limpias, y baratas.
Promueva la ciencia ciudadana local
Más datos locales de todo el país pueden ayudar a los científicos a comprender mejor cómo el follaje de otoño está respondiendo al cambio climático. Cualquiera puede ayudar a recopilar estos datos a través de esfuerzos de ciencia ciudadana como el programa Nature's Notebook de la Red Nacional de Fenología, que contribuye a mejorar la ciencia en torno al follaje otoñal.
CONTACTE EXPERTOS
Dra. Theresa M. Crimmins
Directora de la Red Nacional de Fenología de EE.UU.
Universidad de Arizona
Experiencia relacionada: fenología vegetal y cambio climático
Contacto: theresam@arizona.edu
ENCUENTRE EXPERTOS
Envíe una solicitud a SciLine de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia o a la Base de Datos Climáticos de la Universidad de Columbia. Estos servicios gratuitos conectan rápidamente a periodistas con expertos científicos relevantes.
Explore mapas de expertos y servicios climáticos en las oficinas regionales de NOAA, USDA y el Departamento del Interior.
Explore bases de datos como 500 Mujeres Científicas, Doctorados BIPOC en Justicia Climática y Energética y Diversas Fuentes para encontrar y amplificar diversas voces de expertos.
Comuníquese con su Oficina de Climatología Estatal o con la Universidad de Concesión de Tierras más cercana para conectarse con científicos, educadores y personal de extensión en su área local.
METODOLOGÍA
Se calcularon las temperaturas mínimas promedio para cada otoño (septiembre, octubre, noviembre) desde 1970 hasta 2023 utilizando datos obtenidos del Sistema de Información Climática Aplicada. Los análisis locales de Climate Central incluyen 247 estaciones. Los resúmenes de datos reportados en este informe se basan en tendencias lineales para solo 243 estaciones debido a medidas de completitud de datos que no fueron cumplidas por cuatro estaciones: Dothan, Alabama; Hazard, Kentucky; Twin Falls, Idaho; y Wheeling, West Virginia.