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La continuidad del ciclo de vida del crecimiento de las plantas implica que el estado actual de crecimiento de la vegetación puede afectar a su desarrollo posterior. Esto puede considerarse una forma de legado biológico, y lo podemos denominar legado de crecimiento de la vegetación (VGC por sus siglas en inglés: Vegetation-Growth Carryover). El estado del ecosistema está, por lo tanto, fuertemente influido por su pasado, motivo por el cual debe tenerse en cuenta para predecir con precisión su futuro comportamiento. No obstante, los procesos implicados en este efecto legado son muy complejos y a menudo no son lineales. También debe señalarse que su fuerza y  persistencia  sobre la dinámica del ecosistema en comparación con otros motores ambientales simultáneos son todavía poco conocidos.
En un nuevo estudio que hemos publicado en la revista Nature Communications, estudiamos si el VGC ha tenido un papel clave en la regulación del crecimiento de la vegetación. Concretamente, nuestro estudio cuantifica el impacto del VGC sobre el crecimiento de la vegetación del hemisferio norte, usando datos satelitales y de los anillos de los árboles. Así, hemos podido comparar la importancia de dicho legado biológico  con la de las condiciones ambientales-climáticas del momento.

Este trabajo proporciona evidencias cuantitativas de que la productividad y el verdor de la vegetación están determinados principalmente por un inicio exitoso de la temporada de crecimiento; y éste, a su vez, por el legado VGC entre estaciones. Este legado de la productividad estacional de la vegetación ejerce fuertes impactos positivos sobre el crecimiento estacional de la vegetación en el hemisferio norte. En particular, hemos observado que este efecto de legado en las primeras fases de crecimiento de la vegetación es incluso más fuerte que los efectos del clima pasado y del momento, y es un factor clave en la tendencia anual de enverdecimiento observada recientemente. Para examinar si este legado VGC funciona a escalas temporales más largas (diversos años) en este estudio realizamos autocorrelaciones parciales con decalaje de las anomalías del índice de vegetación NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) medido por satélite y de la anchura de los anillos de los árboles.

Figura: Los ciclos biológicos de las plantas incluyen muchos periodos sucesivos de crecimiento en los que el pasado y el presente están estrechamente conectados. La figura muestra una representación esquemática del legado del crecimiento de la vegetación (Fuente: Lian et al Nat Comm 2021; imagen: Pixabay)

Hemos observado que la correlación era positiva entre el año actual y el año precedente pero que al aumentar los periodos de tiempo considerados disminuía y se acercaba a cero a partir de los 3 años. Basándonos en estos resultados, llegamos a la conclusión de que el efecto del VGC estacional persiste al año siguiente, pero no más allá. En el estudio también se revisaron los modelos ecosistémicos basados en procesos, una herramienta útil para predecir el crecimiento de la vegetación y examinar los mecanismos complejos asociados. Estos modelos actuales subestiman en gran medida el legado VGC y, por lo tanto, pueden subestimar el potencial de secuestro de CO₂ de la vegetación del norte en el marco del futuro calentamiento. Para simular mejor los procesos biológicos relacionados con este legado, consideramos que es muy importante utilizar no sólo medidas terrestres y vía satélite, así como perfeccionar las parametrizaciones existentes, sino también utilizar medidas a nivel de hoja para comprender los mecanismos fisiológicos que controlan los patrones de VGC e incorporar este nuevo proceso de legado temporal a los modelos.

Nuestros análisis proporcionan nuevos conocimientos sobre cómo la vegetación cambia con el calentamiento global. El efecto legado, Vegetation Growth Carryover, representa una vía clave, pero a menudo infravalorada, a través de la cual una primera temporada de crecimiento más cálida, y la fenología vegetal asociada aumentan la productividad de las plantas a mediados o a finales de la temporada de crecimiento, efecto que puede persistir hasta el año siguiente.