La sequía y el aumento de las temperaturas pueden causar la muerte regresiva masiva de los bosques en todo el mundo. Cuando un árbol está experimentando sequía, "desprenderse" de las hojas puede mejorar el estado del agua del árbol al reducir la transpiración del dosel. Mientras que los botánicos pueden investigar el efecto de la sequía de manera relativamente simple en un invernadero de una sola especie, los bosques son ecosistemas complejos y requieren esfuerzos de investigación a largo plazo.

Dra. Sylvie Oddou-Muratorio del INRAE ​​y colegas de la Universidad de Sorbonne y reservas naturales locales investigó la relación entre el crecimiento de los árboles, el éxito reproductivo (fecundidad) y la defoliación durante una década de las poblaciones de hayas europeas en el sur de Francia. Los científicos descubrieron que algunos árboles reducen su crecimiento y mantienen su tasa de reproducción, mientras que otros siguen creciendo pero con una fecundidad reducida.

Los investigadores han estado monitoreando hayas europeas en el Reserva Natural Nacional del Bosque de Massane en el sur de Francia desde 2002. Este lugar es propenso a la sequía de primavera y verano. El equipo seleccionó 439 árboles en dos parcelas y midió su crecimiento entre 2002 y 2012.

Oddou-Muratorio y sus colegas registraron la mortalidad de las ramas, la competencia con otros árboles y calificaron la defoliación anual (con qué frecuencia un árbol deja caer sus hojas y si puede volver a crecer). Para comprender el éxito reproductivo de estos árboles, los investigadores contaron y tomaron muestras de todas las plántulas alrededor de los árboles adultos.

El equipo estableció el origen de 365 plántulas con genotipificación, y se analizó el éxito reproductivo de árboles machos y hembras con modelos de apareamiento de efectos mixtos (MEMM). Todos estos datos se utilizaron para investigar el impacto de las condiciones ambientales en el crecimiento y la reproducción de los árboles.

“Este estudio se encuentra entre los raros que aportan evidencia observacional de que el aumento de la defoliación de la copa disminuye la fecundidad femenina individual”, escribió Oddou-Muratorio.

Los científicos descubrieron que tanto el crecimiento como el éxito reproductivo femenino disminuyeron con el aumento de la defoliación de la copa y la competencia entre los árboles. Algunos árboles defoliados mantuvieron la mayor parte de la fecundidad femenina a expensas de un crecimiento reducido, mientras que otros mantuvieron un alto crecimiento con una fecundidad femenina reducida.

“Los individuos más vulnerables (aquellos que son los más afectados por el estrés) aún contribuyen a la regeneración, lo que podría llevar a la población a desarrollar rasgos que comprometan su adaptación al estrés”.

Estas observaciones resaltan la necesidad de un seguimiento a largo plazo de los árboles forestales que experimentan sequía. La respuesta a la sequía no es sencilla. En un estudio de invernadero, los científicos habrían podido observar el crecimiento de los árboles y los cambios anatómicos, pero la competencia entre los árboles y el reclutamiento de plántulas no pudo examinarse a gran escala. Este proyecto ha demostrado que los árboles tienen diferentes estrategias de inversión en crecimiento y reproducción.

“Nuestro estudio en general enfatiza la necesidad de investigar simultáneamente el impacto del cambio climático en la reproducción, el crecimiento y la supervivencia, y cómo las variaciones interindividuales en estas respuestas pueden afectar la adaptación o mala adaptación de la población de árboles forestales frente al cambio climático”.