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Hace mucho tiempo sabemos que la urbanización de la humanidad esta teniendo efectos en el planeta. Pero aun estamos descubriendo cuánto. Una nueva investigación publicada en Nature apunta a que incluso la normalidad de las estaciones podrían estar cambiando.
Los investigadores apuntan como causa a dos fenómenos: las llamadas “islas de calor urbana”, que están generando condiciones más cálidas en las zonas urbanas que en las rurales, y el crecimiento acelerado de la luz artificial nocturna (ALAN, por sus siglas en inglés), proveniente de faroles, edificios, pantallas y otras fuentes de iluminación que alteran los ciclos naturales de luz y oscuridad. Estas condiciones —más calor y más luz— están afectando directamente el comportamiento estacional de las plantas, lo que se conoce como fenología. Este término, que puede sonar muy complejo, se refiere a momentos muy importantes del ciclo de vida vegetal, como el inicio de la brotación en primavera o la caída de las hojas en otoño.
En las ciudades, se lee en el estudio, se ha observado que las plantas tienden a florecer antes y a perder sus hojas más tarde que en el campo. Aunque tradicionalmente se ha atribuido este adelanto y retraso de los eventos fenológicos al calor urbano, estos investigadores creen que la luz artificial también está teniendo un impacto importante. Y esto pasa, explica, porque las plantas no solo responden a la temperatura, sino también a la cantidad y duración de la luz, que normalmente cambia con las estaciones. La luz artificial nocturna altera estos ritmos naturales, haciendo que las plantas “crean” que los días son más largos. Algunos experimentos han demostrado que, bajo luz artificial, los brotes pueden aparecer entre 4 y 20 días antes de lo normal, y el cambio de color de las hojas puede retrasarse hasta una semana.
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Sin embargo, sigue siendo difícil saber exactamente cuánto contribuye cada factor —temperatura o luz artificial— al cambio fenológico. Esto se debe a que ambos aumentan juntos a medida que uno se acerca al centro de una ciudad, y los estudios anteriores no han considerado con suficiente detalle esa variación espacial. Para abordar esta brecha, el nuevo estudio analizó datos de 428 ciudades del hemisferio norte, evaluando cómo cambian la temperatura, la luz artificial y los eventos fenológicos desde las zonas rurales hasta los centros urbanos. El análisis se hizo usando imágenes satelitales y datos climáticos entre 2014 y 2020, dividiendo cada ciudad en diez zonas según su nivel de urbanización. Así, los investigadores pudieron observar gradualmente cómo influían estos factores a lo largo del territorio.
El estudio encontró un patrón claro: cuanto más cerca del centro urbano, más temprano comienzan las plantas su ciclo de crecimiento (brotan antes) y más tarde termina (las hojas caen más tarde). En promedio, en los campos rurales las plantas empezaban a brotar alrededor del día 94 del año (más o menos a principios de abril), pero en las zonas más urbanas comenzaban casi dos semanas antes, hacia el día 82 (a finales de marzo). Lo mismo pasó con el final del ciclo: en las zonas rurales las hojas caían cerca del día 227 (principios de octubre), mientras que en las ciudades esto se retrasaba hasta el día 239 (mediados de octubre). Esto sugiere que las plantas en las ciudades tienen una temporada de crecimiento más larga.
Más interesante aun fue lo que encontró la investigación cuándo se preguntó las causas de eso. Aunque, como ya se mencionamos, se ha estudiado mucho el impacto del aumento de la temperatura del aire en las ciudades (debido al cambio climático y al efecto de “isla de calor urbano”), lo que encontraron en este estudio fue que la luz artificial tiene un efecto más fuerte que el calor en cómo y cuándo crecen las plantas. De todas las ciudades, en 310 de ellas (un 72,7%), se encontró que a mayor cantidad de luz artificial nocturna, más tarde caen las hojas.
Es decir, la temporada verde se alarga. En comparación, el comportamiento frente a la temperatura del aire fue mucho menos consistente: solo en 134 ciudades (31,5%) una mayor temperatura se relacionó con una caída más temprana de las hojas, y en 118 ciudades (27,7%) ocurrió lo contrario. Esto sugiere que la luz artificial es un factor más estable y predecible para explicar por qué las plantas se mantienen verdes por más tiempo en las ciudades.
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¿Qué efectos tiene la luz artificial en las plantas?
Para afinar el análisis, los investigadores también probaron reemplazar la temperatura promedio diaria por las temperaturas máximas y mínimas del día. Aun así, los resultados fueron consistentes: la luz artificial seguía siendo el factor dominante en retrasar el final del ciclo de crecimiento. Además, otro conjunto de datos de mayor resolución (con imágenes satelitales de hasta 30 metros de detalle) en 62 ciudades de EE. UU. continental confirmó que este tipo de luz alarga la temporada de crecimiento, especialmente al retrasar el EOS.
Cuando se compararon continentes, Europa fue el lugar donde las plantas comenzaban su ciclo más temprano, seguido por Asia y después América del Norte. Por otro lado, las ciudades norteamericanas fueron las más iluminadas artificialmente, mientras que las asiáticas fueron las menos. En cuanto a la temperatura, Asia y América del Norte resultaron un poco más cálidos que Europa. El estudio midió exactamente cuánto cambian las condiciones entre el campo y la ciudad. En promedio, las plantas en zonas urbanas empezaban su ciclo 6,4 días antes y lo terminaban 7,1 días después que en las zonas rurales. Las ciudades con mayores adelantos estaban principalmente en el sudeste asiático, Norteamérica y Europa del noroeste.
En cuanto a la luz nocturna, las ciudades eran en promedio 25 veces más brillantes en primavera y 20 veces más en otoño, en comparación con el campo. Y respecto a la temperatura, en primavera las ciudades eran unos 0,3 °C más cálidas que las zonas rurales, y en otoño, unos 0,5 °C más cálidas.
La temperatura sigue siendo un factor dominante a escala global, pero la luz artificial tiene efectos más intensos en contextos específicos, como ciertas ciudades o regiones donde los árboles están expuestos de forma más directa a estas fuentes de luz. Además, la interacción entre luz y temperatura genera efectos más complejos: por ejemplo, si hay luz suficiente y temperaturas adecuadas en otoño, puede haber mayor fotosíntesis y productividad, lo que prolonga el crecimiento antes de que comience la senescencia (el proceso de envejecimiento de las hojas). Sin embargo, esta interacción también puede causar desincronización fenológica, es decir, que distintas especies vegetales o animales no estén en sintonía en sus ciclos vitales.
El tipo de vegetación también importa. Las ciudades suelen tener una mezcla de especies nativas y no nativas, muchas de ellas seleccionadas por su resistencia al calor o la sequía. Estas especies pueden tener comportamientos fenológicos distintos, lo que influye en los patrones que se observan. Uno de los elementos más importantes que destaca el estudio es que el aumento de luz artificial nocturna está creciendo rápidamente a nivel mundial, en gran parte por la transición tecnológica hacia luces LED. Y aunque los LED son más eficientes energéticamente, emiten más luz azul, la cual puede ser percibida por los sensores de las plantas y alterar profundamente sus ciclos. Esta luz azul afecta a receptores específicos de las plantas como criptocromos y fototropinas, modificando su respuesta natural.
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Por desgracia, reconocen los autores, los satélites actuales no miden muy bien este tipo de emisiones, lo que abre la necesidad urgente de mejorar la tecnología de observación remota.
La expansión de la iluminación artificial no solo afecta a las ciudades: el resplandor del cielo puede iluminar incluso zonas rurales, ampliando el alcance del problema. Esto tiene implicaciones ecológicas importantes, concluyen los autores. Por un lado, temporadas de crecimiento más largas pueden aumentar la absorción de carbono y reducir el calentamiento urbano. Pero también pueden provocar brotes tempranos más vulnerables a heladas, afectar la polinización y aumentar los síntomas de alergia por polen. Por eso, los autores hacen un llamado a repensar la forma en que se ilumina el entorno urbano, con estrategias que reduzcan el impacto en la vegetación y fomenten ciudades más resilientes y sostenibles.
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