¿Cómo benefician los rayos a algunos árboles tropicales?

Aunque no parezca saludable, un nuevo estudio reveló que algunas especies de árboles tropicales no solo toleran los rayos, sino que se benefician de ellos.

Los árboles pueden incluso haber evolucionado para actuar como pararrayos, asegura la investigación publicada en  New Phytologist. 

La investigación fue dirigida por Evan Gora, ecólogo forestal del Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas y becario en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales. Gora estudia el impacto de los rayos en la biodiversisas y el almacenamiento de carbono en los bosques tropicales de Panamá.

Los rayos matan cientos de millones de árboles al año. Pero en el 2015, mientras trabajaban en Panamá, Gora y sus colegas se toparon con un árbol Dipteryx oleifera que había sobrevivido a un impacto sin apenas daños, aunque la sacudida había sido lo bastante fuerte como para arrancar una enredadera parásita de su copa y matar a más de una docena de árboles vecinos. 

“Ver que hay árboles a los que les cae un rayo y están bien fue alucinante”, recuerda Gora. Con el tiempo, el equipo descubrió otros árboles de Dipteryx oleifera que prosperaban tras ser alcanzados, así que decidieron examinarlos más de cerca.

Los científicos habían sospechado anteriormente que algunos árboles evolucionaron para tolerar los rayos, pero faltaban pruebas que lo respaldaran. En el 2022, Gora y sus colegas demostraron por primera vez que los árboles difieren en su capacidad para sobrevivir al impacto de un rayo. Su nuevo trabajo, es el primero en demostrar que los árboles pueden beneficiarse de estas sacudidas eléctricas.

Utilizando un sistema único de localización de rayos, el equipo siguió los resultados de 93 árboles que habían sido alcanzados por un rayo en el Monumento Natural Barro Colorado, en el centro de Panamá. Entre dos y seis años después del impacto, el equipo midió las tasas de supervivencia de los árboles, el estado de la copa y el tronco, el número de lianas o enredaderas parásitas y la mortalidad de los árboles vecinos. El estudio incluyó nueve árboles Dipteryx oleifera alcanzados directamente, y los comparó con otros 84 árboles que habían sido alcanzados.

Los nueve árboles de Dipteryx sobrevivieron al impacto directo de un rayo con daños menores. En cambio, los árboles de otras especies que fueron alcanzados directamente por el rayo sufrieron graves daños, perdieron 5.7 veces más hojas de sus copas y el 64% murieron en dos años.

Cuando cada árbol de Dipteryx era alcanzado por un rayo, moría una media de 9.2 árboles vecinos, ya que la electricidad viajaba entre lianas contiguas y ramas en contacto, o saltaba a través de pequeños huecos entre los árboles. Los rayos también redujeron las infestaciones de lianas en Dipteryx en un 78%, liberando a los árboles de parte de la presión que estas enredaderas parásitas ejercen sobre la luz y la disponibilidad de nutrientes.

Estos patrones también se observaron en la población en general. El equipo descubrió que los árboles Dipteryx tienden a tener menos lianas. Analizando las tendencias en la muerte de árboles en los últimos 40 años, los investigadores descubrieron que los árboles vecinos a los Dipteryx eran un 48% más propensos a morir que otros árboles del bosque, probablemente a causa de los rayos.

Utilizando drones, Gora y sus colegas crearon modelos 3D de la altura de las copas, que mostraron que los árboles Dipteryx tienden a ser unos cuatro metros más altos que sus vecinos más cercanos, probablemente porque los rayos mataron a sus vecinos más altos, dándoles una ventaja en la competencia por la luz y el espacio.

“Estos datos proporcionan la primera prueba de que algunos árboles se benefician de ser alcanzados por un rayo”, escriben los autores. O, como dice Gora: “Es mejor para un árbol Dipteryx oleifera ser alcanzado que no serlo”.

Por todas estas ventajas, los árboles Dipteryx oleifera pueden estar especialmente adaptados para atraer los rayos. Con su peculiar altura y sus copas inusualmente anchas, pueden tener hasta un 68% más de probabilidades de electrocutarse que otros árboles de altura y copas medias, según los cálculos del equipo.

Se calcula que los árboles Dipteryx oleifera son alcanzados directamente por un rayo cada 56 años, por término medio. Y dado que los árboles pueden vivir cientos de años, o incluso más de mil, se espera que sobrevivan a estas descargas muchas veces a lo largo de su vida. Durante el estudio, uno de los árboles Dipteryx fue alcanzado dos veces en sólo cinco años.

La notable capacidad de sobrevivir a los rayos y beneficiarse de la eliminación de lianas y competidores da a los árboles Dipteryx una gran ventaja sobre otros árboles. Según los cálculos de los científicos, la tolerancia a los rayos multiplica por 14 la capacidad de la especie para producir descendencia.

A continuación, el equipo se propone investigar qué características eléctricas o estructurales permiten a estos árboles sobrevivir a los rayos. También les gustaría averiguar si otras especies muestran tolerancia a los rayos, para entender mejor hasta qué punto es común este fenómeno.

Lo que está claro es que los rayos desempeñan un papel infravalorado en la competencia entre árboles. Y con el aumento de los rayos en muchas regiones debido al cambio climático, su influencia puede aumentar, favoreciendo potencialmente a especies tolerantes a los rayos como Dipteryx oleifera. Comprender los rayos y su papel en la formación de los bosques puede ser importante para predecir los cambios en la biodiversidad y el almacenamiento de carbono, y para informar sobre los esfuerzos de reforestación tropical.

Entre los coautores del estudio figuran: Helene Muller-Landau y Pablo Narváez, del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales; KC Cushman, del Laboratorio Nacional Oak Ridge; Jeannine Richards, de la Universidad Florida Gulf Coast; Phillip Bitzer y Jeffrey Burchfield, de la Universidad de Alabama en Huntsville; y Stephen Yanoviak, de la Universidad de Louisville.