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¿Hasta qué altura puede crecer un árbol y por qué a las hojas de la copa les falta agua?

Categoría: Naturaleza

En el norte de California crecen unos bosques lluviosos donde vive la secuoya roja costera, el árbol más alto que se conoce. Un artículo de la revista Nature contó que sus hojas más altas viven «en la práctica en una sequía constante» [1]. ¿Cómo puede faltar agua en la copa de un árbol que tiene la tierra mojada bajo sus raíces? La respuesta corta: elevar el agua a más de 100 m cuesta cada vez más, y los investigadores creen que eso frena el crecimiento de las hojas y, quizá, la altura del árbol [2]. Pero no es una respuesta cerrada, y al final verás por qué.

1. Hyperion, la secuoya más alta conocida, mide unos 116 m y no se puede visitar

El árbol más alto conocido es una secuoya roja costera llamada Hyperion, en el Parque Nacional Redwood, en California. Dos personas la encontraron el 25 de agosto de 2006. Según el Guinness World Records, en 2019 medía 116,07 m [3]. El Servicio de Parques Nacionales de Estados Unidos da para el árbol más alto conocido una cifra algo menor, 379 pies (unos 115,5 m) [4]. La diferencia es pequeña. Las fuentes dan cifras distintas, así que conviene fijarse en el año de cada medición.

No puedes ir a verla. El Guinness cuenta que su ubicación exacta se mantiene en secreto [3], y el parque explica que su altura no se puede apreciar desde el suelo, que abrir y mantener un sendero es caro y que caminar por la zona cerrada cercana puede acabar en multa [5].

¿Podría un árbol así crecer todavía más? En 2004, un grupo dirigido por George Koch estudió secuoyas del norte de California. El árbol más alto que analizaron medía 112,7 m. A partir de cómo cambian las hojas con la altura, calcularon que, sin daños mecánicos, el máximo estaría entre 122 y 130 m [2]. Es una estimación, no un límite medido. Hyperion queda unos 6 m por debajo del extremo inferior de ese rango.

2. Cómo sube el agua desde las raíces hasta una copa a más de 100 m

Un árbol no tiene corazón ni bomba que empuje el agua. La explicación más aceptada se llama teoría de la cohesión-tensión. Las hojas tienen unos poros diminutos, y por ellos el agua se evapora al aire. Como las moléculas de agua se atraen entre sí, al irse unas «tiran» de las que están detrás, y toda la columna de agua sube desde la raíz sin romperse [6].

Si has bebido con un tubo para beber, ya conoces algo parecido: el líquido sube en una sola tira. La diferencia es que, en el árbol, el que tira es la hoja y no una boca.

Pero el agua pesa. Como aproximación, unos apuntes de biología vegetal indican que la gravedad aporta alrededor de 0,01 MPa por cada metro de altura. En un árbol de 100 m serían unos 1 MPa más, aunque no se evapore nada [6]. (El MPa, o megapascal, es una unidad de presión.) Cuanto más alto es el árbol, más fuerte tienen que tirar las hojas de arriba. ¿Qué les ocurre entonces?

3. Por qué a las hojas de la copa les falta agua aunque el bosque sea húmedo

Estos bosques reciben mucha lluvia y, en verano, niebla. El parque menciona entre 60 y 140 pulgadas de precipitación al año (en mm, según nuestra conversión redondeada, entre 1.500 y 3.500) y una niebla veraniega que reduce la pérdida de agua [4]; la versión en español del parque dice que estos árboles dependen de la niebla de la costa en verano [7].

Aun así, en la copa falta agua. Las hojas de abajo son grandes y están separadas; las de arriba son pequeñas y están apretadas [1]. Las células de una hoja crecen llenándose de agua, así que si llega menos agua, la hoja se queda pequeña. Los autores del estudio proponen que la gravedad y el rozamiento del agua en el camino largo hasta la copa hacen que el estrés por falta de agua aumente con la altura. Con el tiempo, eso podría limitar el tamaño de las hojas y la fotosíntesis, aunque el suelo tenga agua de sobra [2]. Fíjate en el «podría»: es una posibilidad que los autores plantean, no un hecho comprobado.

4. Por qué las hojas más altas no aprovechan más la luz para hacer su alimento

La fotosíntesis es el proceso con el que las hojas fabrican su alimento usando la luz. En lo alto del árbol hay más luz, así que cabría esperar más fotosíntesis. En 2008, el equipo de Ishii midió hojas y ramillas a distintas alturas en secuoyas muy altas. Por encima de unos 55 a 85 m, la forma de las hojas y las ramillas dejaba de seguir el aumento de luz. Por unidad de superficie, el máximo de fotosíntesis se observó alrededor de los 78 m y bajaba por encima, según el resumen del estudio [8]. Los autores lo relacionan con la dificultad de llevar agua hasta arriba.

Ten en cuenta este dato: 78 m es la altura donde esa medida de fotosíntesis es mayor, no la altura máxima del árbol. De hecho, Hyperion llega a unos 116 m [3].

5. ¿El agua es la única razón del límite de altura? Lo que todavía se discute

La idea de que el esfuerzo de subir el agua limita la altura se llama hipótesis de la limitación hidráulica. En 2006, un equipo revisó 51 estudios y, según sus autores, la limitación hidráulica del intercambio de gases al crecer los árboles es «común, pero no universal» [9]. Por eso no se puede decir que el agua sea «la» razón.

Además, hay otros factores. El parque explica que las secuoyas pueden perder parte de la copa por el viento o los rayos, y que aunque intentan rebrotar, quizá no recuperen su altura [5]. Un ejemplo: el árbol llamado Tall Tree llegó a medir 120 m, pero perdió la copa en la década de 1980 [4]. Y la lista del parque sobre por qué crecen tan alto incluye mucha lluvia, niebla de verano, clima suave y protección del viento [4]. Con las fuentes que usamos aquí no podemos decir cuánto pesa cada causa.

6. Cómo comparar las hojas de arriba y de abajo en un árbol cercano

Busca un árbol alto en un parque o jardín. Compara las hojas de una rama baja que alcances con las de una rama alta que veas desde abajo: ¿cambian el tamaño, o si están más juntas o más separadas? Ten en cuenta que los estudios de este artículo son de secuoyas muy altas, así que quizá en tu árbol no veas diferencias. Eso también es un resultado. No te subas al árbol y, si hace viento fuerte, no te quedes mucho tiempo debajo, porque pueden caer ramas.

Si quieres leer más, los resúmenes de Koch y colaboradores (2004) [2] y de Ryan y colaboradores (2006) [9] están en inglés y son un buen punto de partida.

Fuentes

  1. Nature News (2004), «Height limit predicted for tallest trees» https://www.nature.com/news/2004/040419/full/news040419-5.html (En inglés. Sequía constante en la copa y diferencias entre hojas altas y bajas. Es una noticia que resume el estudio.)
  2. Koch et al. (2004), «The limits to tree height», Nature. Resumen: https://experts.nau.edu/en/publications/the-limits-to-tree-height/ (En inglés. Solo se consultó el resumen; estimación de 122 a 130 m y estrés hídrico.)
  3. Guinness World Records, «Tallest tree living» https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/tallest-tree-living (En inglés. Hyperion: hallazgo, 116,07 m en 2019 y ubicación reservada.)
  4. Servicio de Parques Nacionales de EE. UU., Parque Nacional Redwood, preguntas frecuentes https://www.nps.gov/redw/faqs.htm (En inglés. Altura del árbol más alto conocido, factores del clima y el árbol Tall Tree.)
  5. Servicio de Parques Nacionales de EE. UU., «Should I Hike to Hyperion?» https://www.nps.gov/redw/planyourvisit/hyperion.htm (En inglés. Sin vista desde el suelo, zona cerrada y pérdida de copa por viento y rayos.)
  6. Saupe, S., apuntes de fisiología vegetal «Water transport», College of Saint Benedict y Saint John's University https://faculty.csbsju.edu/ssaupe/biol327/Lecture/water-trans.htm (En inglés. Cohesión-tensión y efecto de la gravedad de 0,01 MPa por metro.)
  7. Servicio de Parques Nacionales de EE. UU., Parque Nacional Redwood (en español) https://www.nps.gov/redw/espanol/index.htm (Fuente en español. Dependencia de la niebla de verano y precipitación abundante, sin cifras.)
  8. Ishii et al. (2008), «Hydrostatic constraints on morphological exploitation of light in tall Sequoia sempervirens trees», Oecologia. Resumen: https://experts.nau.edu/en/publications/hydrostatic-constraints-on-morphological-exploitation-of-light-in/ (En inglés. Solo se consultó el resumen; 55–85 m y máximo de fotosíntesis a 78,4 m.)
  9. Ryan, Phillips y Bond (2006), «The hydraulic limitation hypothesis revisited» https://research.fs.usda.gov/treesearch/61135 (En inglés. Revisión de 51 estudios; la limitación hidráulica es «común, pero no universal».)