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Muchos bosques sobrecalentados podrían pronto liberar más carbono del que absorben

Fuente: Inside Climate News - Autor: Bob Berwyn - Enero de 2021.


Una nueva investigación sugiere que, antes de lo esperado, los árboles podrían convertirse en fuentes de carbono en lugar de sumideros de carbono, ya que un bucle de retroalimentación del aumento de las temperaturas los lleva a liberar más gases de efecto invernadero.



Las últimas décadas han estado llenas de funestas señales de advertencia de los bosques. El calentamiento global ha contribuido al adelgazamiento de las copas de los bosques europeos y a la repentina muerte de los álamos temblones en Colorado, así como a brotes de insectos que están matando árboles en todo el mundo. En muchos lugares, los bosques no vuelven a crecer.


Una nueva investigación muestra que el sobrecalentamiento del clima de la Tierra alterará los bosques a escala global de forma aún más fundamental, al activar un cambio crítico de gases de efecto invernadero en las próximas décadas. El estudio sugiere que, para 2040, los bosques absorberán sólo la mitad de dióxido de carbono de la atmósfera que ahora, si las temperaturas globales siguen aumentando al ritmo actual.


El estudio, publicado el miércoles en Science Advances, analizó más de 20 años de datos procedentes de unos 250 sitios que miden la transferencia de dióxido de carbono entre la tierra y las plantas y la atmósfera, la forma en que respira el planeta. Los bosques y el resto de los ecosistemas terrestres de la Tierra absorben alrededor del 30% de las emisiones de carbono de los seres humanos, por lo que cualquier cambio importante en ese proceso es importante.


Los datos muestran un claro límite de temperatura, por encima del cual los árboles empiezan a exhalar más CO2 del que pueden absorber mediante la fotosíntesis, dijo el coautor Christopher Schwalm, ecologista y modelador del sistema terrestre en el Centro de Investigación Climática Woodwell. Los resultados marcan una especie de punto de inflexión en el que "el sistema terrestre actuará para acelerar el cambio climático en lugar de frenarlo", dijo Schwalm.


Retroalimentaciones aún no incorporadas a los modelos podrían hacer inalcanzable el objetivo de 2°C - aquí


El estudio reveló que, aunque los árboles de distintas latitudes tienen diferentes umbrales de temperatura, para muchos tipos de bosque importantes para la absorción de dióxido de carbono, la fotosíntesis alcanza su máximo a los 18 grados Celsius. Pero los datos no mostraron ningún límite en la cantidad de dióxido de carbono que pueden liberar.


Las plantas suelen absorber CO2 y liberar oxígeno, pero también "exhalan" CO2, sobre todo por la noche, cuando la fotosíntesis cesa por falta de luz solar. Los bosques también emiten más CO2 cuando están estresados por el aumento de las temperaturas.


El calentamiento continuado reducirá la fotosíntesis y aumentará exponencialmente la cantidad de CO2 que los árboles liberan a través de la respiración, ya que intentan respirar lo suficiente para mantenerse frescos. Esto hará que muchos paisajes con vegetación dejen de ser sumideros de carbono y se conviertan en fuentes de carbono en un plazo de 20 a 30 años, lo que acelerará el cambio climático, concluye el estudio. El estudio tampoco mostró indicios de que los bosques fueran capaces de aclimatarse al aumento de las temperaturas de las dos últimas décadas.


"En mi opinión, los resultados son conservadores, porque no se ha tenido en cuenta la muerte de los bosques", dijo Schwalm sobre la posibilidad de que los árboles moribundos aumenten aún más la producción de CO2 al descomponerse, lo que provocaría un mayor calentamiento del planeta.


Los resultados no son totalmente inesperados, añadió. Las investigaciones que se remontan a décadas atrás, incluyendo algunos de sus propios trabajos en los bosques canadienses, demuestran que "las temperaturas son las que realmente conducen el autobús".


"Ver una influencia tan fuerte de la temperatura a nivel global no me sorprendió", dijo. "Lo que me sorprendió es que ocurriera tan pronto, quizá en 15 o 25 años, y no a finales de siglo".


Estamos en un problema mayor de lo que pensábamos


La investigación muestra la intensidad con la que el calentamiento global está afectando a los ecosistemas, dijo el coautor Louis Schipper, que estudia los suelos a nivel molecular en la Universidad de Waikato, en Hamilton, Nueva Zelanda.


El calentamiento global está modificando el clima con tanta rapidez que no habrá una "nueva normalidad" estable en un futuro previsible, dijo Schipper. Y si los bosques empiezan a exhalar más CO2 del que absorben, "tendremos más problemas de los que pensamos", añadió.


"El tiempo que los ecosistemas han ganado, cuando deberíamos haber hecho algo para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, lo hemos desperdiciado", dijo Schipper. "Todas nuestras cifras demuestran que tenemos que detenerlo ahora. ¿Hasta dónde queremos que llegue? Ese es nuestro reto y nuestra elección".


Schipper dijo que conectó con la autora principal, Katharyn Duffy, una científica del sistema terrestre de la Universidad del Norte de Arizona, en una conferencia científica hace unos años, donde compararon notas sobre la fisiología de las plantas.


"El material que mostraba era extraordinario", dijo. "Observó los cambios de CO2 en respuesta a las diferentes variables, como la humedad, la temperatura y la luz, y desarrolló una técnica para sacar la respuesta a la temperatura". Eso demostró cómo la temperatura limita la fotosíntesis, pero no la respiración del CO2, añadió.


Para el estudio, Duffy utilizó esa técnica para analizar las tasas de fotosíntesis y respiración de la base de datos mundial Fluxnet y descubrió que la fotosíntesis caía bruscamente por encima de los umbrales de temperatura en casi todos los tipos de ecosistemas terrestres, incluso después de tener en cuenta otros efectos como el agua y la luz solar. En la mayoría de los bosques templados, el umbral es de 18 grados Celsius, en los bosques tropicales, de 28 grados Celsius.


"La Tierra", dijo Duffy, "tiene una fiebre creciente, y al igual que el cuerpo humano, sabemos que cada proceso biológico tiene un rango de temperaturas en el que funciona de forma óptima, y otras por encima de las cuales su función se deteriora". Los resultados muestran ese límite para las plantas, dijo.


Los resultados son "verdaderamente aterradores, y no sólo para los bosques", dijo Schipper, "especialmente si se cruza ese gráfico con las zonas de producción de alimentos en regiones que no tienen la riqueza o la infraestructura para adaptarse."


Datos convincentes


A lo largo de los años 80 e incluso de los 90, muchos científicos pensaron que los bosques podrían ser más resistentes de lo que han resultado ser. Los modelos climáticos sugerían que el aumento del CO2 incrementaría la fotosíntesis y el crecimiento global de las plantas, lo que a veces se describía como el "reverdecimiento del planeta". Pero el nuevo estudio muestra claramente que hay límites, dijo el ecólogo del Servicio Geológico de Estados Unidos Craig Allen, que lleva 41 años estudiando los bosques desde una estación de investigación de campo en el norte de Nuevo México. Allen no participó en el estudio.


"Podemos ver, en los últimos 20 años, que hemos alcanzado mesetas de temperatura donde la fotosíntesis se detiene", dijo. "Lo que me parece convincente es que 20 años de datos de observación muestran que alrededor del 10% de la superficie del planeta cruzaba estos umbrales durante los períodos de tres meses más cálidos del año".


El nuevo estudio sugiere que esa cifra aumentará, y que cerca del 50% de la biosfera terrestre alcanzará temperaturas superiores al umbral que limita la fotosíntesis a mediados de siglo. Algunos de los ecosistemas más ricos en carbono, como las selvas tropicales del Amazonas y el sudeste asiático, y los bosques boreales de Rusia y Canadá, estarán entre los primeros en alcanzar ese punto de inflexión, según el estudio.


Los fenómenos extremos, como las sequías prolongadas y calurosas, son cada vez más frecuentes, "pero esos van a ser normales y los extremos van a ser más extremos", dijo Allen. "Los bosques del planeta nos están diciendo, y los árboles individuales nos están diciendo que es demasiado. El planeta está en problemas y no estamos hablando lo suficientemente alto".


Los bosques pueden requerir un tratamiento


Los cambios inminentes y de gran alcance que están sufriendo los bosques refuerzan la necesidad de salvar lo que pueda salvarse y de determinar qué tipos de gestión forestal podrían ser más eficaces para frenar el declive, dijo el investigador forestal de la Universidad de Arizona Jason Field, autor principal de otro estudio reciente que esbozaba opciones de gestión forestal en respuesta al calentamiento global.


Con muchos bosques en riesgo por las condiciones de megasequía, "los gestores forestales probablemente tendrán que considerar prácticas de gestión novedosas y de mayor intensidad a escalas más finas para ayudar a aumentar la resistencia de los bosques", dijo Field. Ese estudio se publicó en diciembre de 2020 en Frontiers in Forests and Global Change.


Reconocer la escala del cambio ha llevado a los científicos forestales a considerar lo que pueden hacer para responder, ya que los cambios se vuelven más extremos, dijo el coautor Dave Breshears, un investigador de la mortalidad forestal, también con la Universidad de Arizona. "¿Qué podemos hacer para responder a medida que los cambios son cada vez más extremos?"


En este momento, las opciones de gestión forestal para sequías más cálidas y prolongadas causadas por el calentamiento global "apenas se están integrando en la gestión forestal", dijo. "Este es nuestro intento de poner en marcha la conversación. Si vamos a entrar en megasequía, tenemos que pensar más en pequeño y con más eficacia".


Podría tratarse de buscar opciones para salvar valiosos rodales individuales de árboles y proteger especies genéticamente distintas y más resistentes. También podría ser importante conservar corredores y parches de bosque para reducir la distancia que deben recorrer las semillas y permitir que los bosques del futuro se extiendan o vuelvan a conectarse en condiciones climáticas más favorables, explicó.


La nueva investigación sobre la captación de carbono por parte de los bosques es realmente un enorme reto en el que pensar, dijo, porque aún no entendemos cómo gestionar los bosques en condiciones de sequías más cálidas. "Creemos que muchas de estas zonas van a desaparecer, así que ¿dónde podemos salvar algo?", preguntó.


"Es un problema de escala diferente y requiere una escala diferente de pensamiento", añadió. "Darse cuenta de que no podemos escapar del problema en su totalidad no es bonito, no es óptimo y no es donde ninguno de nosotros quiere estar".


Los nuevos hallazgos representan un punto de inflexión porque sugieren un peligroso bucle de retroalimentación, dijo Phil Duffy, director del Centro de Investigación Climática Woodwell, que no participó en el estudio.


"En este caso, el calentamiento provoca un cambio en la absorción neta de carbono por parte de la vegetación, lo que da lugar a más CO2 en la atmósfera, que refuerza el calentamiento, y así sucesivamente", dijo.


Los resultados cuestionan la posibilidad de limitar el calentamiento a 1,5 o 2 grados centígrados.


"De hecho, pone en tela de juicio la suposición de que el clima sería incluso estable a esos niveles de calentamiento si cesaran todas las emisiones humanas de gases de efecto invernadero", dijo Duffy. "Podría ser que a esos niveles de calentamiento, las emisiones de la vegetación fueran lo suficientemente grandes como para provocar un aumento continuado del CO2 atmosférico y, por tanto, un calentamiento continuado".


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