La devolución de humedad del suelo por congelación-descongelación contribuye de forma significativa a la fenología primaveral en la cálida meseta Qinghai-Tíbet

Por qué la primavera llega antes en la alta meseta asiática

En las vastas praderas de la meseta Qinghai–Tíbet, el brote primaveral ha venido adelantándose en las últimas décadas. Que las hojas broten antes importa porque impulsa el crecimiento de las plantas, extrae más dióxido de carbono del aire y altera cómo se mueve el agua desde la tierra hacia la atmósfera. Este estudio revela que un actor pasado por alto —el agua que se exprime y reordena a través del suelo al congelarse y descongelarse— es una razón principal por la que las plantas en este “Tercer Polo” del mundo despiertan antes cada año.

Un motor hídrico oculto bajo el suelo helado

En las estaciones frías, la capa superior del suelo de la meseta se congela y descongela repetidamente. A medida que el frente de congelación desciende, arrastra agua líquida hacia arriba, concentrando humedad en la zona de raíces antes de que todo quede bloqueado en hielo. Cuando llega el calor primaveral, ese hielo se derrite primero en la capa superficial, suministrando de golpe a las raíces de las plantas una avalancha de agua líquida. Los autores denominan a la humedad que vuelve al suelo superior de esta manera “devolución de humedad del suelo”. Utilizando datos de 32 estaciones recopilados entre 2003 y 2024, distinguieron esa agua impulsada por la congelación–descongelación de la lluvia primaveral ordinaria para ver cómo cada fuente influye en el momento de inicio de la temporada de crecimiento, o “brotación primaveral”.

Medir cuánta agua importa realmente

Para separar los efectos de estas diferentes fuentes hídricas, el equipo construyó un nuevo marco que rastrea cómo la humedad del suelo supera el estrés hídrico de las plantas. Emplearon conceptos de balance energía–agua para definir un nivel crítico de humedad del suelo por debajo del cual las plantas están limitadas principalmente por la falta de agua, y por encima del cual están limitadas principalmente por la luz y el calor disponibles. Al comparar las curvas reales de humedad primaveral con una curva de referencia que representa cómo se secaría el suelo sin nuevos aportes, pudieron estimar qué parte del impulso de humedad primaveral provenía del proceso de congelación–descongelación frente a la lluvia. Luego vincularon estas medidas con registros de satélite y de campo sobre cuándo la vegetación se pone verde por primera vez cada año.

El agua de congelación–descongelación supera a la lluvia y al calor

En toda la meseta, el agua impulsada por la congelación–descongelación se reveló como el factor más determinante para adelantar el inicio de la temporada de crecimiento. En promedio, explicó cerca de una quinta parte del cambio observado hacia primaveras más tempranas, más que la temperatura del aire primaveral y más que el efecto directo de la precipitación primaveral. Las estaciones con capas activas gruesas —la zona estacional descongelada sobre el permafrost que puede superar los dos metros— mostraron una sensibilidad especialmente alta: donde esta capa era más profunda que unos 2,2 metros, la influencia de la humedad superficial sobre el agua de congelación–descongelación aumentó en aproximadamente un tercio. Al mismo tiempo, el estudio encontró que el beneficio del agua añadida tiene límites. Cuando los suelos se volvieron demasiado húmedos, las plantas probablemente afrontaron escasez de oxígeno y pérdida de nutrientes, lo que provocó que el adelanto de la brotación primaveral se ralentizara o incluso revirtiera.

Suelos cambiantes, balance de carbono cambiante

A medida que el permafrost se descongela, la capa activa se profundiza y cambia la manera en que el agua circula por el perfil del suelo. Inicialmente, el agua de deshielo procedente de hielos más profundos puede reponer suelos de profundidad media y ayudar a alimentar las capas superiores durante los ciclos de congelación–descongelación. Sin embargo, más allá del umbral de 2,2 metros, los canales más profundos y la estructura alterada del suelo permiten que más agua se filtre lateral o verticalmente en lugar de regresar a la superficie. El estudio muestra que, incluso al producirse esto, el agua de congelación–descongelación sigue siendo un desencadenante clave del adelanto de la brotación, mientras que la lluvia primaveral gana importancia en regiones con capas activas más gruesas. El adelanto de la brotación, a su vez, está estrechamente ligado a una mayor captación de carbono en primavera: en la mayoría de las estaciones, los años con primaveras más tempranas fueron años en los que la tierra absorbió más carbono de la atmósfera.

Qué significa esto para el futuro de la "Torre de Agua de Asia"

Los resultados subrayan que el comportamiento estacional primaveral del ecosistema de la meseta no está controlado únicamente por la temperatura. Un mecanismo natural de agua en el suelo —autoregulado— impulsado por la congelación–descongelación ayuda actualmente a que las plantas comiencen a crecer antes y absorban más carbono cada año. Pero el calentamiento continuo y la degradación del permafrost podrían debilitar gradualmente este mecanismo al cambiar la cantidad de agua que llega a la zona de raíces en primavera. Ese cambio podría propagarse por los suministros de agua regionales y el balance de carbono en toda Asia. Proteger la estabilidad del suelo e incorporar estas dinámicas de agua por congelación–descongelación en los modelos climáticos y de sistema terrestre será crucial para anticipar futuros cambios tanto en la salud del ecosistema como en la seguridad hídrica aguas abajo.

Cita: Zhao, H., Sun, S., Song, C. et al. Freeze-thaw-driven soil moisture return significantly contributes to spring phenology on the warming Qinghai-Tibet Plateau. Nat Commun 17, 3981 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71956-1

Palabras clave: fenología primaveral, congelación–descongelación del suelo, meseta Qinghai–Tíbet, permafrost, captación de carbono