Els arbres a la tardor: per què cauen les fulles i què els passa als boscos mediterranis

Quan arriba la tardor, els arbres caducifolis comencen a transformar-se: les seves fulles canvien de color i acaben caient. El paisatge verd es tenyeix a poc a poc de tonalitats grogues, taronges i marrons i les fulles van caient, formant catifes de fullaraca als terres dels boscos.  

Aquest procés natural ens indica que el paisatge entra en una nova fase, marcada per temperatures més baixes i dies més curts. Però, què passa realment dins dels arbres? I per què només els arbres caducifolis fan aquests canvis? Expliquem tots els secrets de la tardor en aquets article. 

Els arbres caducifolis són els que perden les fulles durant una època de l’any. Com totes les plantes, depenen de la llum per fer la fotosíntesi, un procés que serveix per generar energia i créixer. I per què cauen quan arriba la tardor?  

En aquesta època de l’any, les temperatures comencen a baixar, les nits són fredes i el dia té menys hores de llum –de manera més tècnica diríem que el fotoperíode és més curt. Les espècies d’arbres caducifolis detecten que els dies s’escurcen i aleshores activen un mecanisme de protecció i estalvi d’energia per sobreviure durant aquest època, que consisteix a deixar caure les fulles.

Però la caiguda de les fulles dels arbres no es fa d’un dia per l’altre: tot plegat és un procés de preparació que dura setmanes i que comença pel canvi de color de les fulles. El primer pas que fan els arbres de fulla caduca és aprofitar al màxim els nutrients que tenen a les fulles, per exemple el nitrogen, el fòsfor i el potassi. Per fer-ho, amb l’ajuda de les hormones vegetals –sí, les plantes també tenen hormones!–, el redistribueixen cap a altres parts de l’arbre com les branques i el tronc poder-los reutilitzar durant la primavera següent.  

Un cop els nutrients estan assegurats en una altra part de l’arbre, inicien una fase d’estalvi energètic. En aquest fase, els arbres caducifolis deixen de fer la fotosíntesi de manera progressiva: deixen de fabricar la clorofil·la i eliminen la que ja estava a les fulles.  

La clorofil·la és el pigment natural que dona el color verd de les plantes i que, alhora, és la molècula més important per fer la fotosíntesi. Així, mentre la clorofil·la desapareix, desemmascara altres pigments que hi ha, com els carotens –responsables del color taronja– i les antocianines –que donen el color vermell.  
 

El canvi de color de les fulles és gradual fins que l’arbre està preparat per deixar-les caure. En l’última etapa de canvi de color, les fulles ja perden tots els pigments actius i queden els tanins, que són el resultat de la degradació de les cèl·lules i qui dona el color marró. Perquè la fulla caigui, intervenen tres hormones vegetals que treballen juntes: l’auxina, l’etilè i l’àcid abscísic.

Les fulles estan enganxades a les branques a través de la part inferior que sobresurt en forma de cueta, anomenada pecíol. En aquesta zona hi ha un petit teixit que es diu zona d’abscisió, on s’acumulen cèl·lules dures i protegides per l’auxina. L’auxina és com una cola natural, s'encarrega de mantenir la fulla unida a la branca, mentre al mateix moment impedeix que la planta produeixi les altres dues hormones, l’etilè i l’àcid abscísic.

A la tardor la planta detecta que fa més fred i que hi ha menys hores de llum solar, i per això sintetitza menys auxines, perquè ja no li interessa tenir les fulles enganxades a les branques. Al mateix moment, la planta comença a produir etilè i àcid abscísic, les hormones que faran que la fulla es desenganxi de la branca i caigui.  

En alguns casos, la caiguda de les fulles dels arbres també pot ser un símptoma de vellesa. Els arbres no creixen de manera infinita però tampoc no tenen una edat determinada per morir. Tot depèn de l’espècie, del lloc on es troben, o si han patit alguna pertorbació o malaltia. Quan un arbre es fa vell, es manifesta en estat de senescència avançada: vol dir que els seus teixits pateixen fatiga, les cèl·lules es moren, i això pot provocar la caiguda de fulles, branques o, fins i tot, l’esqueixada del tronc principal. Tot plegat indica que l’arbre entra en la seva fase final.  

Durant la tardor, les fulles mostren una gran varietat de colors: quan es destrueix la clorofil·la (el pigment verd), queden al descobert altres pigments que es troben sempre a dins de les cèl·lules de les fulles i participen en el procés de la fotosíntesi.  

Cada pigment té una funció específica que ajuda la planta a adaptar-se als canvis de llum i temperatura d’aquesta estació. Per exemple, alguns ajuden a absorbir altres longituds d’ona de la llum o bé actuen com a protectors.  

Els principals pigments típics de la tardor són els carotenoides, les xantofil·les i les antocianines.

• Carotenoides i flavonoides: ajuden a captar diferents longituds d’ona de la llum i actuen com a antioxidants, protegint la planta durant la fotosíntesi davant la radiació ultraviolada. Es divideixen en dues categories principals: carotens i xantofil·les. El beta-carotè, un dels carotens més comuns, absorbeix la llum verda i blava i reflecteix la vermella i la groga, cosa que li dona el seu característic color taronja. Aquest pigment es pot trobar a les pastanagues i als tomàquets.  
• Xantofil·les: són un subtipus de carotenoides responsables de les tonalitats grogues de la tardor. Com els carotenoides, estan a les fulles durant tot l’any, però es veuen quan la clorofil·la es descompon. La luteïna, una de les xantofil·les principals, és el pigment que dona el color groc a la clara d’ou i al plàtan.
• Antocianines: aporten tonalitats vermelles i porpres. A diferència dels carotenoides, les antocianines no hi són sempre a les fulles: se sintetitzen a mesura que la clorofil·la desapareix. Encara que la seva funció no és del tot clara, es creu que protegeixen les fulles de l’excés de llum i de la llum ultraviolada. 

De vegades, els colors marrons del paisatge es poden confondre amb la sequera. La clau és fixar-se en el patró del canvi de color, ja que en cada cas hi ha un patró diferent. Ho explica l’equip del projecte de ciència ciutadana del CREAF Alerta Forestal, que té l’objectiu d’analitzar l’estat de salut actual dels boscos de Catalunya. Per exemple, els atacs d’insectes solen provocar rodals localitzats d’arbres afectats, mentre que la sequera genera un assecament més homogeni d’alguns dels arbres i el canvi de color es pot veure de manera més extensa.

Una altra diferència és la intensitat o lluentor del color: els colors de la tardor són colors vius, mentre que els de la sequera són més apagats. Per últim, es pot diferenciar si el marró apareix per sequera o perquè arriba la tardor segons si el canvi de color apareix més ràpid o de manera gradual. La coloració de tardor en arbres caducifolis és un procés programat. Contràriament, la sequera provoca el canvi de color de les fulles de manera més brusca. En aquest cas, com que canvi és tan brusc, l’arbre no té temps de redistribuir els nutrients de les fulles cap a altres parts de l’arbre i pot afectar encara més la salut de l’arbres.

Per aprendre a diferenciar aquests símptomes, aquí pots aprendre a detectar alertes per sequera i consultar-ne el mapa. 

A diferència dels animals, els arbres no es poden moure ni migrar quan les condicions ambientals canvien o són adverses, per exemple si fa fred o si hi ha sequera. Per això, han desenvolupat estratègies per sobreviure en diferents situacions.

En general, els arbres es classifiquen en dos tipus: caducifolis i perennifolis. Tal com podem veure als boscos de clima Mediterrani, els arbres de fulla caduca, com els roures, els fruiters, els castanyers i els faigs, són els que perden les fulles quan fa més fred i hi ha menys llum perquè no poden absorbir bé els nutrients del sòl ni l’aigua. Per això, quan arriba el fred entren en un període de repòs fins que torni el bon temps.  

Durant aquest procés d'hibernació, el tronc deixa de créixer i guarda l'energia per a reactivar-se a la primavera, quan les fulles tornen a brotar. No obstant, les arrels dels arbres de fulla caduca no descansen en cap moment i continuen creixent, segons un estudi recent del CREAF.

En canvi, els arbres de fulla perenne, com les alzines, les oliveres, els pins o els avets, són espècies que poden suportar condicions extremes com el fred. En el seu cas, conserven les fulles verdes tot l’any, però les renoven molt a poc a poc i no les deixen caure fins que n’han desenvolupat de noves.  

La tardor ens permet visualitzar la diversitat d’espècies dels boscos en forma d’una gamma de colors. Això es pot apreciar molt bé en els boscos mediterranis, on conviuen espècies caducifòlies i perennifòlies. No obstant, hi predominen les espècies de fulla perenne i això s’entén molt bé si ens fixem amb el clima.  

A la regió mediterrània l’aigua disponible per als arbres canvia molt al llarg de les diferents estacions de l’any. Per això, els arbres perennifolis són els que poden suportar millor les èpoques de menys aigua i, a més, no han de gastar tanta energia a reconstruir tot el fullatge a la primavera.

I com és que a prop dels rius sempre hi ha arbres de fulla caduca? En aquestes zones, així com a prop dels aqüífers, torrents i rambles, sempre hi ha més aigua i més nutrients. És una situació còmode per als arbres i els és més fàcil tornar a fabricar fulles quan arribi la primavera. Per això, aposten per deixar-les caure i tornar a generar-les.  

Les espècies caducifòlies que destaquen pels seus canvis de colors són:

• el faig (Fagus sylvatica)
• el castanyer (Castanea sativa)
• diversos roures com Quercus robur, Q. petraea, Q. pyrenaica o Q. humilis
• el bedoll (Betula spp.)
• el freixe (Fraxinus excelsior)

A les zones de ribera, també podem veure arbres de fulla caduca com:

• l’àlber (Populus alba)
• el pollancre ver (Populus nigra)
• l’om (Ulmus minor)
• el salze (Salix spp.)
• el vern (Alnus glutinosa) 

La tardor és una època ideal per observar els boscos mixtes, formats per una combinació d’espècies caducifòlies i perennifòlies. Aquesta diversitat d’espècies es fa especialment visible amb el canvi de color de les fulles, creant paisatges espectaculars i ajudant-nos a identificar fàcilment els boscos mixtes.

Els boscos mixtes tenen un gran valor ecològic, ja que la seva varietat d’espècies d’arbres afavoreix la presència d’una major diversitat d’animals i altres organismes que hi troben el seu hàbitat. A més, com més diversa és la composició del bosc, més capacitat té de respondre i recuperar-se després d’alguna alteració o impacte, com la falta d’aigua, el foc, les ventades, les plagues o malalties. Això és possible perquè cada espècie té el seu mecanisme i es complementen entre elles. Aquest “poder” de mantenir les funcions principals del bosc malgrat que hi hagi pertorbacions s’anomena resiliència ecològica.  

A més, la diversitat dels boscos mixtes contribueix a estabilitzar la producció forestal, millorar la qualitat del sòl i afavorir la connectivitat ecològica, és a dir, la connexió entre diferents àrees naturals. Això facilita la circulació d’espècies com insectes i ocells pel territori. 

Per els arbres caducifolis, perdre les fulles pot suposar una despesa energètica molt gran perquè les han de tornar a fabricar de nou quan s’acaba l’hivern. Per contra, perdre les fulles és una adaptació evolutiva que els surt a compte per suportar les períodes de l’any en què les condicions ambientals són més dures.

• Protegir-se contra el fred: les fulles poden ser vulnerables a les gelades i a les condicions dures de l’hivern. En perdre-les, l’arbre evita aquest mal.
• Eficiència energètica: mantenir les fulles durant l’hivern requereix destinar molta energia per mantenir la fotosíntesi en condicions adverses. En canvi, l’arbre entra en un estat de repòs i conserva recursos.
• Renovació i reciclatge de nutrients: les fulles caigudes es descomponen i enriqueixen el sòl amb nutrients, que l’arbre pot reutilitzar a la primavera.

D’altra banda, el bosc també es beneficia dels arbres que perden les fulles a la tardor. Quan les fulles dels arbres caducifolis cauen al terra, es barregen amb altres restes orgàniques i s’acumulen al sòl. És el que s’anomena fullaraca o virosta, la qual està formada per matèria orgànica, residus vegetals com fulles, branques, branquillons, pòl·lens, microorganismes i fauna, i residus animals, com excrements i restes d'invertebrats. 

• Per una banda, nodreix els fongs i els bacteris, que actuen com a descomponedors, i també la fauna detritívora, com els cucs de terra, que s’alimenten dels descomponedors. Els descomponedors desintegren la matèria orgànica, mentre que els detritívors la ingereixen i la fragmenten, facilitant-ne la transformació en humus i nutrients que les plantes poden aprofitar. Alhora, els detritívors són una font d’aliment per a molts animals, com insectes, aus, rèptils i micromamífers.
• Actua com a hàbitat i refugi per a molts insectes i altres invertebrats, com les aranyes o els escarabats.
• Ajuda a estructurar el sòl en capes o hortizons orgànics.
• Manté la humitat del sòl i fa que les plantes tinguin més aigua disponible.
• Protegeix el sòl del molt altres fenòmens, com l’erosió quan hi ha pluges intenses, cosa que no passaria si el sòl fos nu. També de la dessecació, els raigs solars ultraviolats, la llum i el fred  

La tardor meteorològica comença el dia 1 de setembre, però, com sabem que la tardor comença, oficialment, a la natura? L’indicador principal és canvi de color del bosc a través de l’observació del paisatge. Sabem que la tardor arriba perquè els arbres canvien de color, els paisatges es tenyeixen de tons groguencs, taronges i marrons, i a més, el clima canvia.

En els darrers anys, però, la tardor no arriba quan està previst. L’escalfament global deixa empremta i les temperatures anòmales poden escurçar la tardor climàtica. Per exemple, el 2021 el CREAF va detectar que la tardor va arribar amb força retard respecte a l’any anterior perquè el setembre va ser més càlid del normal, i inclús l'octubre va superar la mitjana habitual.  

Aquests canvis de clima poden confondre les espècies que normalment van sincronitzades amb el clima de cada estació i, en conseqüència, els seus cicles biològic o fenologia es poden alterar. De fet, diversos estudis i projectes del CREAF demostren aquests canvis en les temperatures es fan visibles tant a la primavera, quan alguns arbres broten i floreixen abans d’hora, com a la tardor, veient que algunes plantes han deixat caure les fulles més tard del que seria habitual, i en algun cas fins i tot han tornat a florir a la tardor.

En aquest aspecte, el seguiment científic és fonamental per saber si la tardor s’avança o arriba tard. Per una banda, l’observació a través d’imatges satèl·lit ens pot donar informació clau sobre els canvis de colors del paisatge. Per exemple, des del portal de Copernicus, el programa d’observació de la Terra de la Unió Europea que compta amb la col·laboració del CREAF, es poden obtenir imatges per veure el color dels arbres. En aquets cas, si posem l'ull als boscos caducifolis, com els que envolten el Turó de l'Home al Montseny, en dues dates diferents, podem veure com canvien els seus colors. 

Per detectar els canvis en la fenologia dels arbres, la participació ciutadana també pot ser clau, sobretot en zones molt locals on els satèl·lits no hi tenen tanta resolució. Per això, el CREAF estudia els efectes del canvi climàtic sobre la natura a través del projecte de ciència ciutadana RitmeNatura.  

Es tracta d’un observatori participatiu que recull evidències dels canvis en la fenologia de més de 3.000 espècies d’animals i plantes. Tot i acceptar observacions puntuals, el projecte promou l’apadrinament d’individus de plantes caducifòlies comunes, que són fàcils d’identificar, com les freixenedes o els arbres fruiters, i amb fases fenològiques clares.  

Gràcies a les observacions aportades per la ciutadania, s’ha pogut evidenciar que el canvi climàtic fa que la tardor sigui cada vegada més anòmala i, fins i tot, s’ha vist que algunes espècies de plantes fan una segona floració a la tardor, a banda de la primavera.

En concret, entre el juliol de 2023 i el juny de 2024 la ciutadania va ajudar a detectar 214 espècies de plantes que havien florit con no tocaven. La causa d’aquesta confusió estacional van ser temperatures anòmales i un règim de precipitacions alterat.

Les conseqüències d’aquests efectes es poden veure en cadena afectant altres espècies de l’ecosistema. Si t’interessa seguir el ritme fenològic de la tardor i contribuir a estudiar els efectes del canvi climàtic, descobreix aquí com participar en el projecte.