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Científicos midieron más de 500 mil árboles en 813 bosques en los trópicos y descubrieron que por encima de 32°C de temperatura diurna el almacenamiento de carbono se desploma, que cada grado adicional libera cuatro veces más CO₂ y que el 0,01% de las hojas del dosel ya superan la temperatura crítica de 46,7°C al menos una vez al año, un número que puede aumentar a 1,4% con el calentamiento futuro.
Los bosques tropicales almacenan el equivalente a 25 años de emisiones de combustibles fósiles solo en sus árboles. Amazona, Congo, Sudeste Asiático: juntas, estas regiones son el mayor freno natural que el planeta tiene contra el calentamiento global. Pero este freno se está calentando.
Y la pregunta que científicos de al menos tres continentes están tratando de responder es directa: ¿los bosques tropicales pueden sobrevivir al calor que se avecina? Para averiguarlo, equipos de investigadores realizaron experimentos en Brasil, en Australia, en Puerto Rico, en Ruanda y hasta dentro de un invernadero gigante en el desierto de Arizona. Los resultados, publicados en las revistas Science y Nature, no son alentadores.
¿Existe una temperatura límite para los bosques tropicales?
Sí. Y es más baja de lo que parece.
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Cuando la temperatura diurna supera los 32°C de forma prolongada, el almacenamiento de carbono de los bosques tropicales comienza a caer de forma acelerada. Cada grado por encima de este límite libera cuatro veces más CO₂ de lo que se liberaría por debajo de él. El descubrimiento provino de un equipo internacional que midió más de 500 mil árboles en 813 bosques en los trópicos, en el primer estudio que analiza la sensibilidad climática a largo plazo basado en la observación directa de bosques enteros alrededor del planeta.
La investigadora brasileña Beatriz Marimon, de la Universidad del Estado de Mato Grosso, que estudia algunos de los bosques tropicales más cálidos del centro de Brasil, participó en el trabajo. «Si limitamos el calentamiento global a 2°C por encima de los niveles preindustriales, eso empuja casi tres cuartos de los bosques tropicales más allá del límite de calor que identificamos», advirtieron los autores. Y Marimon hizo un complemento importante: los bosques intactos pueden resistir algún cambio climático, pero enfrentan al mismo tiempo amenazas inmediatas de fuego y fragmentación. Proteger y conectar los bosques que quedan es la primera condición para cualquier adaptación.
El estudio también reveló que, a largo plazo, la temperatura es el factor que más afecta el almacenamiento de carbono de los bosques, reduciendo el crecimiento de los árboles. La sequía aparece como el segundo factor más importante, matando árboles de forma directa.
¿Por qué los bosques tropicales son tan vulnerables al calor?
Las especies tropicales evolucionaron en ambientes donde la temperatura casi no varía a lo largo del año. A diferencia de los bosques templados, donde los árboles enfrentan inviernos fríos y veranos cálidos y han desarrollado tolerancia a amplias oscilaciones, las especies tropicales operan en un rango muy estrecho de temperatura. Cualquier cambio pequeño ya representa una proporción grande de lo que están acostumbradas a soportar.
Martijn Slot, ecólogo vegetal del Instituto Smithsonian de Investigación Tropical en Panamá, explica que la cuestión es especialmente urgente para las especies más altas. «Los árboles que forman el dosel ahora, durante sus vidas, enfrentarán cambios de temperatura bastante significativos.» Son árboles que pueden vivir siglos, pero que están expuestos a un calentamiento que avanza en décadas.
¿Qué sucede cuando las hojas superan los 46,7°C?
La maquinaria de fotosíntesis de los árboles tropicales comienza a fallar alrededor de 46,7°C en la superficie de la hoja. Slot describe el proceso de forma directa: cuando las hojas superan este límite, mueren, se ponen marrones, ya no pueden hacer fotosíntesis y dejan de transpirar. «Básicamente dejan de sudar y, por lo tanto, dejan de enfriarse», dijo en una conferencia de prensa sobre el estudio.
Para medir cuánto las copas de los bosques tropicales ya están cerca de este límite, los investigadores combinaron tres fuentes de datos: termopares instalados directamente en hojas de árboles en varios lugares de los trópicos, pirgeómetros que miden la radiación térmica e imágenes del satélite ECOSTRESS de la NASA, diseñado específicamente para medir temperaturas de superficie con alta resolución.
El resultado es preocupante: el pico de temperatura en el dosel alcanza los 34°C en períodos secos, pero la cola de la distribución ya supera los 40°C. Y el 0,01% de las hojas de la parte superior del dosel ya exceden los 46,7°C al menos una vez al año. En los experimentos de calentamiento de campo, donde los investigadores aumentaron artificialmente la temperatura de las hojas en +2°C en Brasil, +3°C en Puerto Rico y +4°C en Australia, las hojas superaron el límite crítico el 1,3% del tiempo. Y para temperaturas superiores a 43,5°C, el número saltó al 11%.
Parece poco. Pero el problema es el efecto cascada. Si la capa superior del dosel muere, es reemplazada por la capa inferior, que tiene una tolerancia al calor aún menor. Y sin hojas transpirando en la parte superior, el bosque pierde su capacidad de enfriarse. Los experimentos mostraron una caída del 27% en la transpiración cuando las hojas están por encima de 46,7°C durante períodos prolongados. El calentamiento se alimenta a sí mismo: las hojas muertas generan más calor, que mata más hojas.
¿Los árboles tropicales no pueden simplemente adaptarse?
Tres caminos posibles: migrar, evolucionar o aclimatar. Ninguno de los tres está garantizado.
Las especies tropicales de las Américas no están migrando lo suficientemente rápido para seguir el calentamiento. Subir montañas o alejarse del Ecuador lleva generaciones, y los árboles tropicales pueden tardar décadas en comenzar a reproducirse. La evolución genética a esta velocidad es prácticamente imposible. Los científicos son escépticos de que la migración resuelva el problema.
Queda la aclimatación: ajustar la fisiología dentro de la misma generación. Para probar esto, Kristine Crous, de la Universidad de Western Sydney, calentó hojas de cuatro especies en bosques tropicales de Australia a 4°C por encima de la temperatura ambiente durante ocho meses. El resultado: la fotosíntesis cayó hasta un 35%. Y las especies más sensibles fueron precisamente las más longevas, las que forman el dosel de los bosques antiguos. «Desafortunadamente, las especies más longevas de los bosques primarios son las más sensibles», dijo Crous.
En Ruanda, la ecofisióloga Myriam Mujawamariya realizó experimentos con 16 especies trasplantadas entre áreas de diferentes altitudes, con una diferencia de 5°C en la temperatura media. Dos especies de mayor altitud no mostraron ningún aumento en la temperatura óptima de fotosíntesis después de crecer en terrenos más cálidos. Los árboles de crecimiento más lento, que son los más grandes e importantes de los bosques primarios, tuvieron una fotosíntesis un 30% menor en las parcelas más cálidas. «No son buenas noticias», resumió Mujawamariya.
¿Hay alguna buena noticia?
Sí, y proviene de dos lugares improbables.
En Biosfera 2, un complejo de invernaderos gigantes construido en 1991 en el desierto de Arizona, los árboles tropicales crecen hasta 27 metros de altura dentro de un ambiente controlado. Un equipo liderado por Marielle Smith, ecóloga de ecosistemas de la Universidad de Bangor, midió los niveles de CO₂ dentro del invernadero bajo diferentes temperaturas. Aún a 43°C, la fotosíntesis no se vio perjudicada. Esto sugiere que, en condiciones donde la humedad se mantiene y el CO₂ está elevado, algunas especies pueden tener más resistencia de lo que indican las pruebas de campo.
Y en Perú hay un laboratorio natural que ningún científico podría replicar. El Río Ferviente, conocido localmente como Shanay-timpishka, es alimentado por aguas subterráneas sobrecalentadas que emergen de fallas profundas y elevan las temperaturas del aire hasta 11°C por encima de las áreas vecinas. El calor y la humedad son tan intensos que los visitantes corren el riesgo de insolación. Cuando la ecofisióloga Alyssa Kullberg, hoy postdoctoranda en el Instituto Federal de Tecnología de Suiza, entró por primera vez en la parte más caliente del bosque alrededor del río, lo que más llamó su atención fue la extraña uniformidad del ambiente. Mucho menos especies crecían allí que en las áreas más frescas al lado, una impresión que luego fue confirmada por un estudio publicado en Global Change Biology.
El bosque alrededor del Río Ferviente sobrevive. Diferente, empobrecido en diversidad, más uniforme, pero vivo. Es el retrato más cercano que tenemos de cómo un bosque tropical se reorganiza bajo calor extremo: no desaparece por completo, pero pierde complejidad, pierde especies y pierde parte de su capacidad de funcionar como reservorio de carbono y biodiversidad.
¿Aún hay tiempo?
Si la temperatura global sube 2°C, tres cuartos de los bosques tropicales superan el límite de 32°C. Si sube 3,9°C, el modelo indica un posible punto de no retorno en la función metabólica de los árboles. Y este escenario está dentro de las previsiones de emisiones altas.
Pero no es inevitable. Christopher Doughty, de la Universidad del Norte de Arizona y autor principal del estudio de Nature, hizo hincapié en que «Nuestro modelo no es destino. Sugiere que, con mitigación climática básica, podemos resolver esta cuestión.» El escenario de 3,9°C solo se concreta en los caminos de emisiones más pesimistas. En los escenarios de bajas emisiones, el límite queda fuera de alcance.
La conclusión de los investigadores es que los bosques tropicales tienen capacidad de adaptarse a algún cambio climático, en parte debido a la alta biodiversidad: especies más tolerantes al calor crecen bien y reemplazan a las menos adaptadas a lo largo del tiempo. Pero esta sustitución lleva décadas y exige que los bosques permanezcan intactos, sin fragmentación, sin fuego y sin deforestación acelerada.
El límite aún no ha sido cruzado de forma irreversible. Pero las hojas de la parte superior de los árboles más antiguos ya están cocinándose, y son precisamente ellas las que sostienen el sistema en pie.
Con información de Science, Nature y Carbon Brief.
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