Divulgación y enseñanza de la ciencia

(PP-DC-364-MA) ¿Por qué se caen las hojas de los árboles en otoño?

Vida de ecosistemas terrestres

Asesor: Verónica Padilla

Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)

Resumen

Los árboles y los bosques de hoy desempeñan un papel vital en la regulación del clima, ya que absorben dióxido de carbono. Los científicos estiman que los bosques, incluidos los árboles vivos, la madera muerta, la basura y el suelo, contienen aproximadamente un 50% más de carbono que la atmósfera.

Cuando se destruyen los bosques, se libera su carbono. De hecho, la deforestación representa más del 20 por ciento del dióxido de carbono que los humanos generan, rivalizando con las emisiones de autos, camiones y aviones.

Dependiendo de su tipo, un árbol maduro puede liberar suficiente oxígeno para que pueda respirar una familia de cuatro miembros.

Las hojas son expansiones laminares que como órganos fundamentales de las plantas tienen por misión llevar a cabo la fijación del dióxido de carbono durante la fotosíntesis y la elaboración de los productos fotosintéticos, transportándolos por una rica red vascular (nerviación), estando su estructura y color normalmente adaptadas a estas funciones.

La llegada del otoño significa paisajes de hojas caídas, tonalidades ocres, y días lluviosos. Tal como si fueran alfombras, los jardines y calles se tapizan de hojas de aquellos árboles que pierden su follaje en esta época del año.

Las hojas en cuanto caen al suelo se van descomponiendo, liberando los nutrientes que se usaron para crearlas. Gran parte de estos nutrientes serán absorbidos por las raíces, que serán de nuevo aprovechados por la planta, por ejemplo para crear nuevas hojas.

Pregunta de Investigación

¿Por qué se caen las hojas de los árboles precisamente en otoño?

Planteamiento del Problema

Durante la temporada de otoño vemos tiradas en las calles hojas color café y hojas con tonos amarillentos, es común pisarlas y escucharlas crujir bajo nuestros pies, ¿Es esto normal? ‘¿Los árboles están enfermos? ¿Volverán a salirles hojas? Estas son preguntas que quizás muchas personas se han hecho, pero que muy pocas se preocupan por investigar, nosotros no nos quedaremos con la duda y descubriremos este misterio.

Antecedentes

En otoño, los días son más cortos y más fríos, algunos árboles están cambiando el color de sus hojas de tonos verdes a tonos marrones, rojos y naranjas. Muy pronto la mayoría de los árboles de tu alrededor lucirán como atardecer y notaras que las calles se llenarán de hojas, los días se volverán ventosos y tristes.

Los árboles utilizan la energía del sol para transformar dióxido de carbono, agua y otros nutrientes del suelo en otras moléculas que necesitan para crecer y realizar sus funciones vitales. Es un proceso llamado fotosíntesis, para hacer la fotosíntesis las plantas necesitan cuatro ingredientes básicos: luz solar, dióxido de carbono, clorofila y agua.

Las plantas utilizan la energía del Sol, mediante el cual fabrican la clorofila, pigmento que les da el color verde y con el que fabrican sus alimentos para poder realizar sus funciones vitales.

Este mecanismo funciona muy bien cuando las condiciones ambientales son suaves, pero en otoño e invierno hay menos horas de luz solar y como consecuencia los árboles no pueden llevar a cabo este proceso, las hojas se vuelven un problema ya que no pueden cumplir su función, ¿La solución más inteligente? Deshacerse de las hojas.

Para ello, los árboles activan la producción de unas hormonas que le llevan a detener el proceso de fotosíntesis. Se cierran los conductos que llevaban agua a la hoja y, entre su tallo y la rama empieza a crecer una capa de células que corta lentamente la hoja sin dejar ninguna herida abierta.

Al mismo tiempo, se detiene la producción de clorofila y al detenerse las hojas se vuelven amarillas y débiles porque no tienen nutrientes, a veces se caen por si solas y en otras ocasiones el viento y la lluvia las hacen caer.

Con las heladas, por ejemplo, las hojas se dañan porque el agua que contienen se congela formando cristales que dañan sus tejidos. Por otra parte, con el suelo congelado, las raíces no pueden absorber agua ni nutrientes ya que solo pueden tomarlos si están disueltos.

Como consecuencia, la planta muere de sed al perder agua por las hojas (como parte del proceso de fotosíntesis) que no recupera por las raíces.

Así pues, la caída de las hojas de los árboles es un sistema de autoprotección y ahorro que las plantas activan cuando las hojas ya no les sirven para hacer la fotosíntesis. A medida que caen sus hojas, la planta entra en un estado de baja actividad, con tal de reservar la energía para el momento de volver a florecer.

Los árboles no se mueren, quedan en estado latente hasta la primavera.

Además, al cambiar las hojas el árbol está llevando a cabo un proceso de reciclaje natural: las hojas en descomposición transfieren sus nutrientes a la tierra, que el árbol utiliza para que nazcan y crezcan las nuevas hojas en la siguiente primavera.

 

 

Objetivo

Investigar el motivo por el cual los arboles pierden sus hojas en la época de otoño.

 

Justificación

Un día cualquiera en el mes de octubre mientras en clase cantaban “En otoño las hojitas de los árboles se caen…”, Alison preguntó ¿Mamá, porque en otoño las hojas se caen de los árboles? Así que decidimos investigar porque los árboles dejan caer sus hojas justamente en otoño.

Me preocupa que los árboles pierden sus hojas, lucen enfermos y no quiero que mueran, quiero saber porque dejan caer sus hojas y cómo es que se recuperan después de esto

Hipótesis

Sí investigamos por qué a los árboles se les caen las hojas les podré decir a mis compañeros cómo debemos cuidarlos y respetar los procesos que ellos tienen para poder crecer y desarrollarse y así brindarnos oxígeno.

Método (materiales y procedimiento)

Para este proyecto haremos investigación de campo; saliendo a observar árboles y a recolectar hojas, así como investigación a través de Google y de Youtube.

                             

Ilustración 1 En Busca de arboles                        Ilustración 2 Hoja seca

 

Las hojas secas pueden ser molestas en grandes cantidades o parecer suciedad, pero en realidad, son un gran impulso a la tierra que regala la naturaleza, devolviendo los nutrientes que fueron utilizados por todas las especies vegetales durante el verano, al suelo.

Un compost, o también llamado “tierra de hoja” es uno de los mejores abonos naturales que puedes utilizar para mejorar el crecimiento y la nutrición de tus plantas. Además, preparar abono orgánico tiene muchas ventajas ya que, es más económico y contribuimos a cuidar el medio ambiente.

El profesor de Fisiología Vegetal, Alfredo Guéra, explica en entrevista cómo se produce el proceso de perdida de hojas en los arboles y por qué.

Profesor, ¿por qué se caen las hojas en el otoño?

-La principal función de las hojas de los árboles es realizar la fotosíntesis, con la que ‘fabrican’ las moléculas que les permiten llevar a cabo sus funciones vitales.

Alfredo Guéra.

Para ello acumulan grandes cantidades de clorofila, el pigmento que les da el color verde. La caída de la hoja es un sistema de protección y ahorro que tienen los árboles de hoja caduca. En el otoño bajan las horas de luz, la radiación solar pierde fuerza, bajan las temperaturas y deja de producirse la fotosíntesis. Las hojas ya no son un órgano rentable –los gastos energéticos que requiere su mantenimiento son superiores a la productividad de las mismas- y, además, sus componentes, como la clorofila, en estas condiciones de luz y temperatura pueden provocar estrés oxidativo al conjunto de la planta. Por tanto, hacen lo que consideran más inteligente: se caen, pero antes de que se produzca la caída reciclan todos los nutrientes que las hojas han acumulado durante la etapa favorable, para que el árbol los pueda utilizar de nuevo cuando llegue la estación propicia.

-Antes de que las hojas caigan, movidas por el viento, se produce todo un espectáculo de color…

-Lo que usted llama ‘espectáculo de color’ no es ningún capricho de los árboles. La mayoría de las hojas son de color verde por la presencia de la clorofila. Cuando las hojas empiezan a oxidarse, a ‘entregar’ sus nutrientes a la planta, a ‘envejecer’, las clorofilas se degradan y otros pigmentos, amarillos o anaranjados, que siempre han estado ahí, se dejan ver.
Otras adquieren tonos púrpura y rojizos como sistema de protección, son filtros solares que se ponen para defenderse de los cambios de temperatura y luz mientras que envejecen.

-Profesor, ¿y qué pasa con los árboles de hoja perenne, por qué no llevan a cabo este proceso?

-Simplemente porque han desarrollado otro tipo de estrategias que están relacionadas con la falta de agua en zonas secas o con los suelos escasos en nutrientes en zonas montañosas o frías donde abundan los bosques de coníferas. En este caso, se mantienen las estructuras de las hojas, pero se para la fotosíntesis durante el invierno, cuando las plantas están expuestas a bajas temperaturas y, en altura, a periodos de alta radiación solar.

Galería Método

Resultados

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Como puedes observar, la naturaleza es muy sabia y puede hacer maravillas, los árboles como seres vivos que son, son capaces de alimentarse, mantenerse sanos y fuertes durante la primavera y verano y protegerse durante el otoño e invierno.

Bibliografía

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography