La interacción entre el agua y el dióxido de carbono dentro de las hojas explica la variabilidad en el crecimiento de los árboles y la capacidad de los bosques para capturar carbono, pese al aumento constante de CO₂ atmosférico.
Un estudio internacional publicado en noviembre de 2025 en Nature Climate Change, liderado por un equipo de Duke University, desafía la idea de que el incremento de dióxido de carbono en la atmósfera produce automáticamente un crecimiento acelerado de los árboles y una mayor retención de carbono en los ecosistemas forestales.
La compleja relación entre CO₂ y crecimiento arbóreo
Según Gaby Katul, profesor distinguido de Ingeniería Civil y Ambiental en Duke University, la relación entre el CO₂ y el crecimiento arbóreo resulta mucho más compleja de lo asumido. Katul explicó: “Solía asumirse que niveles más altos de dióxido de carbono causarían que los árboles crezcan más y almacenen más carbono”.
Los experimentos realizados durante 16 años en las instalaciones de Duke University (Estados Unidos) y ETH Zurich (Suiza) evidenciaron que otros factores ambientales inciden de forma significativa en este proceso. Los resultados demostraron que los árboles no absorben tanto carbono como se anticipaba bajo altas concentraciones de CO₂.
El papel clave de los estomas y el equilibrio hídrico
Un aspecto esencial son los estomas, diminutas estructuras localizadas en la superficie de las hojas, responsables de regular el intercambio de gases y agua entre el interior del árbol y la atmósfera.
Para que el CO₂ ingrese a las hojas y active la fotosíntesis, los estomas deben abrirse, lo cual implica la pérdida de agua por evaporación. Katul señaló: “Son como válvulas que controlan cuánta agua es absorbida por las hojas y liberada al aire”, según recoge Duke University.
El funcionamiento de estos poros foliares establece un equilibrio fisiológico donde una mayor apertura facilita la captación de dióxido de carbono, pero también incrementa la pérdida de agua hacia la atmósfera.
En ambientes con temperaturas elevadas y baja humedad, la evaporación se intensifica, lo que obliga a los árboles a reducir el tamaño de los estomas para evitar la deshidratación y restringe la absorción de CO₂. Mantener el equilibrio hídrico interno resulta fundamental para la supervivencia y el crecimiento, especialmente en árboles de gran tamaño.
Duke University detalla que los experimentos a largo plazo en Carolina del Norte consistieron en exponer árboles a niveles elevados de CO₂, mientras que en ETH Zurich se manipuló la humedad ambiental.
Durante este periodo, se recopilaron datos minuciosos sobre crecimiento, actividad estomática, humedad, temperatura y almacenamiento de carbono bajo diferentes condiciones ambientales. Los resultados refuerzan que la respuesta de los árboles depende de múltiples factores, además del CO₂ disponible.
Nuevos modelos para entender la variabilidad global
El equipo desarrolló un nuevo modelo matemático que considera el intercambio de CO₂ y agua como un problema de optimización, integrando datos fisiológicos y experimentales.
Este modelo permitió analizar numerosos estudios sobre crecimiento de árboles tropicales en diversos entornos, donde se observaron tanto aumentos como disminuciones en la biomasa vegetal a pesar del aumento del CO₂ atmosférico durante el último medio siglo. Así, los investigadores lograron aportar una explicación precisa a la variabilidad global documentada.
No obstante, Duke University advierte que el modelo debe seguir perfeccionándose. Para mejorar su capacidad predictiva, propone sumar variables como la disponibilidad de nutrientes en el suelo, los cambios estacionales, la presencia de otras especies y la gestión del agua en distintos contextos.
Además, adaptar estos hallazgos a modelos climáticos regionales permitirá evaluar con mayor rigor el papel de los bosques en la mitigación del cambio climático.
El equipo de Duke University destaca la importancia de abordar estas cuestiones ambientales y biológicas mediante enfoques de ingeniería. Para enfrentar los desafíos del cambio climático con tecnologías verdes basadas en la naturaleza, será imprescindible la colaboración interdisciplinaria en las próximas décadas.
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