1

material de apoyo docente

El secreto de los árboles

2

índice

Sinopsis .....................................................03

Introducción.............................................04

Información básica .................................05

Vocabulario ..............................................09

Sopa de letras ...........................................10

Ejercicios ....................................................11

Crucigrama ................................................ 12

Cuestiones ................................................ 14

Ficha técnica del documental ............... 15

Bibliografía recomendada ...................... 15

Sinopsis

El árbol más longevo del mundo tiene 9.550 años. El crecimiento de los árboles está en su mayor parte relacionado con la evolución de las temperaturas y las precipitaciones, lo que los convierte en auténticos testigos del devenir del clima. En “El secreto de los árboles”, investigadores de la Universidad de Zaragoza estudian la evolución del clima en Aragón a partir de diferentes especies del Parque Natural del Moncayo.

Los árboles pasan toda su vida en un

mismo lugar. Por eso son tan útiles para registrar las

variaciones ambientales y climáticas de un

territorio (Fotografía de dominio público)

el secreto de los

árboles

5

InformaciónbásicaIntroducción

4

Introducción El tronco de los árboles

Los troncos y las ramas de los árbo-les crecen y se hacen más gruesos a medida que se agregan nuevas célu-las debajo de la corteza. Estas células forman dos tipos de tejidos, llamados xilema (madera) y floema (corteza), por los que se transportan agua y alimento a través del árbol. El xilema transporta agua y nutrientes desde las raíces has-ta las hojas. El xilema activo se llama albura. El xilema viejo ya no lleva agua y forma el duramen del árbol que pue-de ser de un color diferente al de la al-bura. El floema, denominado también corteza interna, transporta los nutrien-tes desde las hojas hasta las ramas, el

tronco y las raíces. Envolviendo el floe-ma está la corteza exterior, que prote-ge al árbol de lesiones. El cambium es una zona de actividad celular extraordi-naria, que se encuentra entre el floema y el xilema cuya misión es la de produ-cir nuevas células de xilema, que darán lugar a anillos de crecimiento, y floema, a la corteza.

El audiovisual recoge los estudios del grupo de investiga-ción “Clima, Agua, Cambio Global y Sistemas Naturales” de la Universidad de Zaragoza sobre la evolución del clima en Aragón a partir de diferentes especies de árboles situadas en el Parque Natural del Moncayo.

El corto ha sido elaborado por Ernesto Tejedor Vargas, del grupo de investigación “Clima, Agua, Cambio Global y Siste-mas Naturales” del que es investigador responsable Miguel Ángel Saz Sánchez, Miguel Ángel Esteban, profesor titular de Ciencias de la Documentación y Nabil Halaihel Kassab, del Departamento de Patología Animal, dentro del IV Taller de Guion y Producción del Documental Científico, organiza-do por la UCC+i y financiado por FECYT.

El crecimiento de los árboles está relacionado con la evo-lución de las temperaturas y las precipitaciones. Esto los convierte en auténticos testigos del devenir del clima de un lugar determinado. Su longevidad, que en algunos casos puede superar los 3.000 años, hace que puedan ser utili-zados en el estudio del clima del pasado y ayudar a inferir posibles comportamientos futuros.

Una de las técnicas que mejores resultados ofrece en la re-construcción de los climas de época preinstrumental es la dendroclimatología, referida a las reconstrucciones climáti-cas que se obtienen a partir del crecimiento anual que expe-rimentan las especies leñosas en latitudes templadas. Esta metodología proporciona información de carácter cuantita-tivo de la temperatura y precipitación de las últimas centu-rias (en grados centígrados y milímetros respectivamente).

Observa esta imagen y trata de identificar las diferentes capas

que presenta el tronco de un árbol (Fotografía

de dominio público).

76

Los anillos en muestras extraídas del tron-co de los árboles permiten también evaluar su edad y analizar el clima. En la naturaleza, cuando las condiciones climáticas son fa-vorables al crecimiento y no hay interferen-cia de otros factores, los anillos serán más anchos. Por el contrario, serán más estre-chos en periodos fríos, si estamos en entor-nos de montaña, o durante episodios secos, allí donde el factor limitante fundamental para el crecimiento sea la humedad. Cual-quier componente ambiental que afecte al crecimiento de un árbol puede estudiarse a partir de sus anillos. Así la recurrencia de incendios forestales, aludes, inundaciones, movimientos de ladera, entre otros, que afecten a formaciones forestales pueden analizarse a partir de las huellas que han dejado en los anillos de crecimiento.

Los árboles suelen producir un anillo de crecimiento por año, en el que, por lo ge-neral, podemos distinguir entre madera temprana, más clara, y tardía, más oscura. Habitualmente, en el tronco de los árbo-les las células comienzan a crecer en pri-mavera, formándose primero células que presentan a simple vista un color tostado

informaciónbásica

La dendrocronología y dendroclimatología

claro (conocidas como madera temprana). A medida que la temporada de crecimiento va finalizando, por lo general en otoño, las paredes celulares se espesan, produciendo una banda oscura (o madera tardía). Am-bas, madera temprana y tardía, marcan el crecimiento anual. El cambio de color os-curo del final del crecimiento al claro del comienzo del que se produce en el año si-guiente permite diferenciar, con facilidad, el anillo anual. La dendrocronología es la ciencia que, a partir de la observación y análisis de los anillos de crecimiento anual de los troncos de los árboles, es capaz de establecer su edad y los cambios ambientales a los que ha estado sometido, y que han sucedido en el territorio en el que vivió.Solapando el registro dendrocronológico de diferentes árboles que vivieron en una misma zona en diferentes épocas se puede componer series temporales que abarquen incluso varios miles de años.

Los estudios dendrocronológicos todavía se pueden llevar más atrás en el tiempo estudiando árboles fosilizados que tengan preservados los anillos de crecimiento. Solo en casos excepcionales es posible enlazar las series cronológicas de árboles fósiles recientes conservados en turberas o de-siertos con las de árboles históricos, gra-cias a la ayuda de datación radiométrica. Sin embargo, lo habitual es que los datos

Barrena forestal tipo Pressler para la obtención de muestras de madera en árboles vivos para su análisis

dendrocronológico (Fotografía: Beentree, licencia CC BY-SA 3.0).

Las parejas de anillos de crecimiento, claros y oscuros, equivalen a un año de vida del árbol. Marca en la imagen la dirección de crecimiento de los anillos de crecimiento anual de este árbol (Fotografía de dominio público).

Estructura de la sección del tronco de un árbol (Fuente: NOAA, dominio público).

climáticos de los anillos de crecimiento de troncos fósiles de muchos millones de años de antigüedad sirvan para inferir las fluc-tuaciones ambientales locales en el perio-do de vida del árbol fosilizado.

Es evidente que el patrón de anillos que se forma durante toda la vida del árbol reve-la las variaciones en las condiciones am-bientales en las que creció, entre ellas las climáticas. La abundante humedad y una

larga temporada de crecimiento dan como resultado un anillo más ancho. Un año seco puede resultar en un anillo muy estrecho. En lugares donde los árboles son más sen-sibles a la temperatura (por ejemplo, a gran altitud en la cima de una montaña o en los bosques boreales del norte de Europa o América), un anillo ancho indica un año cá-lido y un anillo estrecho indica un año frío.Así, la dendroclimatología estudia las fluc-tuaciones climáticas del pasado en las re-giones donde habitaron los árboles a partir, fundamentalmente, de las características anatómicas de sus anillos de crecimiento anual. Usando anillos de árboles, los cien-tíficos han podido reconstruir los patrones climáticos locales o regionales y sus fluc-tuaciones durante cientos o, incluso, miles de años en el pasado. Combinando múlti-ples estudios de anillos de árboles de diver-sas áreas y regiones (y armonizando estos datos con otros registros de indicadores paleoclimáticos), los científicos pueden re-construir los climas regionales y globales del pasado.

Árboles longevos y de gran tamaño como las secuoyas permiten estudios

dendrocronológicos que abarcan varios siglos (Fotografía: Secuoia National Park, ca. 1910, fotógrafo

desconocido, Colección de la Librería del Congreso de Estados Unidos,

dominio público)

98

VocabularioVocabulario

Antropogénico: Se denomina así cualquier proceso, material o efecto que es el resultado de la actividad humana, en oposición de los que tienen un origen natural.

Corteza: capa que protege la madera interna que es más delicada. Los árboles tienen una corteza interna de células vivas, denominado floema, y otra externa formada por células muertas.

Cambium: capa delgada de células vivas dentro de la corteza que produce nuevas células permitiendo al árbol crecer y ser más grueso cada año.

Dendrología: estudio de las plantas arbóreas, específicamente, sus clasificaciones taxonómicas.

Dendrocronología: Ciencia que estudia la historia del árbol examinando sus anillos de crecimiento, útil para el conocimiento de la variación del clima reciente y pasado, con análisis tanto de especímenes actuales como troncos fósiles.

Duramen: Capa de albura muerta en el centro del tronco. Es la madera más dura del árbol, por lo que proporciona soporte y fortaleza. Usualmente su color es más oscuro que la albura. Es la madera propiamente dicha, que se utiliza como material tecnológico.

Floema: Tejido encargado del transporte de nutrientes producidos por la parte aérea fotosintética y autótrofa hacia las partes basales subterráneas no fotosintéticas.

Médula: Zona oscura de células vivas justo en el centro del tronco del árbol. Es la capa más protegida de daños de daños ambientales y posee gran dureza. Los nutrientes esenciales se transportan a través de la médula.

Paleoclimatología: Estudio de las características climáticas de la Tierra a lo largo de su historia.

Pangea: Supercontinente que existió al final del Paleozoico y comienzos del Mesozoico que agrupaba la mayor parte de las placas tectónicas y tierras emergidas del planeta

Silicificación: Proceso de fosilización por reemplazamiento de la madera, los huesos, las conchas y otros materiales por silicatos como el jaspe, el cuarzo o el ópalo.

Xilema (Albura): capa formada por una red de células vivas que transporta agua y nutrientes desde las raíces hasta las ramas y hojas. Es la madera más joven del árbol y más blanda, con los años, las capas internas de albura mueren y se convierten en duramen.

informaciónbásicaComprender la evolución y patrones del

clima terrestre en el pasado es algo que interesa mucho a los científicos. El clima es fundamental para la vida en la Tierra, y ésta sólo puede existir en unos determina-dos rangos ambientales y climáticos. Pero, ¿cuáles son esos factores que modelan la dinámica del clima en el planeta? Por un parte están los factores extraterrestres como la variación en la radiación solar, las variaciones orbitales y, ocasionalmente, el impacto de meteoritos. Por otra, están los factores internos o terrestres como el mo-vimiento de las placas continentales, el vol-canismo, las corrientes oceánicas, la com-posición atmosférica, las fluctuaciones en el campo magnético terrestre y los factores biológicos, entre ellos los antropogénicos.

La gran cuestión es, por tanto, ¿puede la actividad antropogénica modificar sus-tancialmente el clima global del planeta? Las evidencias parecen apuntar a que esto podría empezar a suceder, pero afortu-nadamente para el avance de la ciencia el debate no está cerrado. Otra cuestión es el uso mediático de un tema de grandes con-secuencias sociales, políticas y económi-cas, un ámbito, el político-económico, en el que se apuesta por la polarización social

Cambio climático

con argumentos que en muchas ocasiones escapan de la lógica científica.Los seres vivos nos hemos adaptado a las variaciones climáticas naturales, por lo ge-neral lentas en el tiempo. También el ser humano, pero en la actualidad hay un alto grado de consenso en señalar que nuestras actividades (agricultura, ganadería, indus-tria, transporte,…) podrían estar comenzan-do a modificar el devenir natural del clima a una velocidad muy rápida. Por ello es im-portante evaluar la posible excepcionali-dad del clima actual desde una perspectiva temporal amplia. Y es en este campo donde la dendroclimatología, junto con otras es-pecialidades científicas, puede aportar una información de gran valor científico.

Observa este gráfico del IPCC (Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático) de la predicción de calentamiento global para este siglo. ¿Por qué crees que hay una dispersión más amplia entre los modelos en fechas posteriores que en fechas más cercanas en el tiempo?

El clima de la Tierra ha fluctuado a lo largo de toda su historia geológica. El cambio climático no es algo exclusivo de la actualidad. Entonces ¿por qué nos intriga y preocupa tanto? (Imagen: UNESCO)

1110

Ejercicios01Sopa de letras

Palabras a buscar en la sopa de letras:

CORTEZAFLOEMAANTROPOGÉNICOSILICIFICACIÓNPANGEA

CAMBIUMDURAMENDENDROLOGÍAMÉDULAXILEMA

02Ejercicios para realizar en clase

1 • ¿Crees que el ser humano es capaz de modificar el clima del planeta? Esta es una pregunta de enorme importancia para la ciencia actual, por ello merece la pena pensar y discutir sobre ella: En clase estableced dos grupos y buscad y preparad argumentos un grupo a favor y el otro en contra de la capacidad que el ser humano tiene para modificar el clima a escala global y a escala local. Es importante que las fuentes que empleéis para obtener datos sean científicas. Vuestro profesor os ayudará y os explicará cómo discriminar unas de otras. Haced una puesta en común los dos grupos y debatid hasta llegar a una postura común.

2 • De acuerdo a un estudio de FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) la ganadería es responsable del 18% de las emisiones de gases de efecto invernadero, más que las emisiones combinadas de todo el transporte mundial. Debatid en clase qué medidas se podrían tomar para minimizar estás emisiones.

3 • Compara el mapa de Pangea que tienes a continuación, con un mapamundi actual. ¿crees que el clima terrestre durante la época de Pangea sería similar al actual? ¿Por qué? ¿Qué factores ambientales son diferentes en uno y otro caso y cómo crees que pueden afectar al clima de la Tierra?

1312

21

45

6

7 8

11

10

9

12

3

03Crucigrama

Ho

rizo

nta

les

4. Z

on

a o

scu

ra d

e c

élu

las

viva

s ju

sto

en

el c

en

tro

de

l tro

nco

de

l ár

bo

l. E

s la

cap

a m

ás p

rote

gid

a d

e d

año

s d

e d

año

s am

bie

nta

les

y p

ose

e g

ran

du

reza

. Lo

s n

utr

ien

tes

ese

nci

ale

s se

tra

nsp

ort

an a

tra

vés

de

la m

éd

ula

.

6. E

stu

dio

de

las

cara

cte

ríst

icas

cl

imát

icas

de

la T

ierr

a a

lo la

rgo

de

su

his

tori

a.

8. S

e d

en

om

ina

así c

ual

qu

ier

pro

ceso

, mat

eri

al o

efe

cto

qu

e

es

el r

esu

ltad

o d

e la

act

ivid

ad

hu

man

a, e

n o

po

sici

ón

de

los

qu

e

tie

ne

n u

n o

rig

en

nat

ura

l.

10. c

apa

de

lgad

a d

e c

élu

las

viva

s d

en

tro

de

la c

ort

eza

qu

e p

rod

uce

n

ue

vas

célu

las

pe

rmit

ien

do

al

árb

ol c

rece

r y

ser

más

gru

eso

cad

a añ

o.

11. T

ejid

o e

nca

rgad

o d

el t

ran

spo

rte

de

n

utr

ien

tes

pro

du

cid

os

po

r la

par

te

aére

a fo

tosi

nté

tica

y a

utó

tro

fa h

acia

la

s p

arte

s b

asal

es

sub

terr

áne

as n

o

foto

sin

téti

cas.

12. c

apa

form

ada

po

r u

na

red

de

cé

lula

s vi

vas

qu

e t

ran

spo

rta

agu

a y

nu

trie

nte

s d

esd

e la

s ra

íce

s h

asta

la

s ra

mas

y h

oja

s. E

s la

mad

era

más

jo

ven

de

l árb

ol y

más

bla

nd

a, c

on

los

año

s, la

s ca

pas

inte

rnas

de

alb

ura

m

ue

ren

y s

e c

on

vie

rte

n e

n d

ura

me

n.

Ve

rtic

ale

s

1. C

ien

cia

qu

e e

stu

dia

la h

isto

ria

de

l árb

ol e

xam

inan

do

su

s an

illo

s d

e c

reci

mie

nto

, úti

l par

a e

l co

no

cim

ien

to d

e la

var

iaci

ón

de

l cl

ima

reci

en

te y

pas

ado

, co

n a

nál

isis

ta

nto

de

esp

ecí

me

ne

s ac

tual

es

com

o t

ron

cos

fósi

les.

2. c

apa

qu

e p

rote

ge

la m

ade

ra

inte

rna

qu

e e

s m

ás d

elic

ada.

Lo

s ár

bo

les

tie

ne

n u

na

cort

eza

inte

rna

de

cé

lula

s vi

vas,

de

no

min

ado

fl

oe

ma,

y o

tra

ext

ern

a fo

rmad

a p

or

célu

las

mu

ert

as.

3. P

roce

so d

e f

osi

lizac

ión

po

r re

em

pla

zam

ien

to d

e la

mad

era

, lo

s h

ue

sos,

las

con

chas

y o

tro

s m

ate

rial

es

po

r si

licat

os

com

o e

l ja

spe

, el c

uar

zo o

el ó

pal

o.

5. e

stu

dio

de

las

pla

nta

s ar

bó

reas

, esp

ecí

fica

me

nte

, su

s cl

asifi

caci

on

es

taxo

nó

mic

as.

7. S

up

erc

on

tin

en

te q

ue

exi

stió

al

fin

al d

el P

ale

ozo

ico

y c

om

ien

zos

de

l Me

sozo

ico

qu

e a

gru

pab

a la

may

or

par

te d

e la

s p

laca

s te

ctó

nic

as y

tie

rras

em

erg

idas

de

l p

lan

eta

9. C

apa

de

alb

ura

mu

ert

a e

n e

l ce

ntr

o d

el t

ron

co. E

s la

mad

era

m

ás d

ura

de

l árb

ol,

po

r lo

qu

e

pro

po

rcio

na

sop

ort

e y

fo

rtal

eza

. U

sual

me

nte

su

co

lor

es

más

o

scu

ro q

ue

la a

lbu

ra. E

s la

mad

era

p

rop

iam

en

te d

ich

a, q

ue

se

uti

liza

com

o m

ate

rial

te

cno

lóg

ico

.

1514

FRITTS, H. C. 1976. Tree rings and climate. Academic Press, London, 582 p.

STEINFELD, H. et al., 2009. La larga sombra del ganado: problemas ambientales y opciones. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), Roma, 465 p.

Ficha técnica del documental

Bibliografía recomendada

04Cuestiones para pensar

1 • ¿Los árboles que crecen en los trópicos presentan anillos de crecimiento?

2 • Si haces una marca en el tronco de un árbol, ¿la marca se moverá más alto respecto del suelo conforme el árbol crece y se vuelve más alto?

3 • Cuando construyes algo con madera, ¿qué tejido de árbol estás usando?

4 • ¿Por qué los árboles que crecen en zonas ajardinadas no son útiles para estudiar las condiciones climáticas del pasado?

5 • ¿Qué factor climático rige la tasa de crecimiento de los árboles en zonas a gran altitud?

RespuestasGuión y realización:

• Ernesto Tejedor,

• Miguel Ángel Esteban

• Nabil Halaihel Kassab

Duración: 10 min 50 seg

Fecha producción: 12/02/2013

Género: Documental

Color/BN: Color

16

Este documental se realizó en el Taller de guión y producción de documental científico organizado por la Unidad de Cultura Científica de la Universidad de

Zaragoza, con financiación de la Fundación Española de Ciencia y Tecnología (FECYT)

ucc.unizar.esen colaboración con Miguel Ángel Saz