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El agua es el factor limitante para los árboles altos

13 de agosto de 2011

Investigador escalando un abeto de Douglas
El 'abeto' de Douglas más alto mide 100 metros.

Los 'abetos' de Douglas, una de las especies de árboles más altos, es poco probable que sobrepase los 138 metros de altura, sugiere un estudio.

Un equipo de investigadores norteamericanos encontró que había un límite en que tan alto los árboles gigantescos eran capaces de hacer subir el agua por sus troncos para abastecer las ramas superiores.

A medida que los 'abetos' alcanzaban su límite físico, el follaje superior experimentaba un "estrés de sequía", luchaban por conseguir suficiente agua y morían, dijeron los investigadores.

El estudio fue publicado en los "Proceedings" de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.

"Los árboles están moviendo el agua como un simple resultado de física", explicó la co-autora Barb Lachenbruch, profesora de ciencias de la madera en la Universidad Estatal de Oregon. "La madera tiene que diseñarse para que sea segura en la cima de los árboles, lo que significa evitar que burbujas de aire entren en las columnas que transportan el agua".

Los árboles altos se enfrentan a un mayor riesgo de que las burbujas de aire obstruyan el suministro de agua, conocido como "embolismo del xilema", debido a que la tensión en las columnas aumenta con la altura como resultado de fuerzas en conflicto tales como la gravedad.

"Si tuviera una paja o popote de tres metros de lago y absorbiera agua antes de pegalar a su lengua, la lengua sería halada hacia la paja debido únicamente al peso del agua en la paja", dijo Lachenbruch. "Si hace eso con una columna de agua de 100 metros, sería halada increiblemente fuerte; esa es la fuerza dentro de las paredes celulares de los árboles, y por eso es que las burbujas de aire pueden entrar."

Agregó: "La madera tiene que ser diseñada para que sea realmente segura para asegurarse que no entren las burbujas de aire. Pero esto también afecta el desarrollo del follaje".

Válvulas que no dejan pasar el agua

El equipo muestreó 16 'abetos' Douglas (Pseudotsuga menzieii) en cinco sitios diferentes, a alturas que iban de seis metros a 85.5 m (20-280 ft).

Encontaron que la estructura celular de la madera cambiaba a medida que aumentaba la altura para así evitar que entraran burbujas de aire en la madera.

Hombre caminando a través de una secuoya (Foto: BBC)
Las secuoyas costeras pueden alcanzar alturas por encima de 110 m.

"A medida que aumenta la altura del árbol", escribieron, "las modificaciones estructurales necesarias para satisfacer los requerimientos de seguridad eventualmente reducirán el transporte de agua a virtualmente cero".

La madera de los 'abetos' está formada principalmente por unas células muertas llamadas "traqueidas", que tienen agujeros en sus lados que actúan como válvulas, permitiendo que el agua pase de una célula a la siguiente.

El equipo encontró que los agujeros de las células se hacían cada vez menores en relación a un aumento en altura, resultando en que menos agua era transportada a los extremos superiores del tronco y las ramas.

El punto donde el suministro de agua se vuelve no existente determina la altura máxima del árbol, agregaron los investigadores.

Lachenbruch dijo que el equipo calculó este punto como de 138 m, pero añadió que podría estar entre 131 y 145 cuando se tiene en cuenta un márgen de error. "Creo que es realmente notable que las células de la madera, las cuales son más o menos del tamaño de una pestaña pero un poco más gruesas, con agujeros en los lados, nos puedan decir algo sobre que tan alto puede llegar a ser un árbol".

El 'abeto' de Douglas vivo más alto que se encuentra en la actualidad, con una altura de 100 m, se encuentra en el condado Coos, Oregon.

Sin embargo, el árbol viviente más alto es un secuoya costera (Sequoia sempervirens), que tiene más de 112 m de altura.

La profesora Lachenbruch dijo que su modelo solamente se aplica a 'abetos' de Douglas pero agregó que es posible que el mismo mecanismo podría determinar la altura máxima de otras especies altas, tales como las secuoyas.

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Autor de las páginas: José E. Marcano