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Satélites revelan la degradación de los bosques de montaña

El calentamiento global ha afectado trágicamente a los bosques tropicales en zonas de gran elevación de cinco continentes desde los años 90, provocando la degradación de su cubierta vegetal. El follaje de estos bosques se ha ido reduciendo de manera incesante y su actividad fotosintética ha ido disminuyendo.



Varios científicos analizaron la cubierta forestal con el uso de satélites para medir el reflejo de la luz solar en la superficie de la Tierra y determinar posteriormente los distintos tipos de superficie a través de patrones de reflexión. Las áreas con una vegetación exuberante y donde la tasa fotosintética es alta aparecían de color verde, mientras que las áreas con una menor frondosidad presentaban un color marrón. La fórmula que se usa para expresar el grado de “verdor” de un área se denomina Índice Diferencial de Vegetación Normalizado (NDVI, por su sigla en inglés).



Para un estudio publicado en la revista Global Change Biology, investigadores de diferentes instituciones de India e Indonesia usaron el NDVI para estudiar los cambios en la salud de la vegetación de las montañas tropicales desde 1982 hasta 2006. Los ecosistemas montañosos se encuentran aislados por lo que actúan a modo de un microcosmos de diferentes temperaturas y tipos climáticos. También se consideran sensibles ecológicamente y especialmente vulnerables al cambio climático, sobre todo los que se sitúan en áreas tropicales.




Valle de selva tropical en el Alto Amazonas, Perú. Foto de Rhett Butler / mongabay.com
Valle de selva tropical en el Alto Amazonas, Perú. Foto de Rhett Butler / mongabay.com




Los investigadores centraron su estudio en zonas protegidas de entre 1.000 y 6.000 metros (de 3.000 a 20.000 pies) por encima del nivel del mar para minimizar los efectos de la actividad humana en el proceso fotosintético. En total cubrieron 47 áreas de África, América Central y Sudamérica y del Sur y Sudeste Asiático. El estudio incluyó zonas prístinas donde el turismo es frecuente, como el Gran Parque Nacional del Himalaya y el Parque Nacional de Kangchendzonga en India, el Parque Nacional de Sagarmatha en Nepal, Sierra Nevada en Venezuela, el Monte Kinabalu en Malasia, el Monte Kilimanjaro en África y ciertas áreas montañosas de Ecuador, Perú y Costa Rica.



La suma total del área abarcada en el estudio ascendió a más de 50.000 kilómetros cuadrados (20.000 millas cuadradas), donde se encuentran los lugares con mayor biodiversidad del planeta. El estudio describe cómo la tasa fotosintética responde a dos aspectos del cambio climático: la pluviosidad y la temperatura. El verdor de la cubierta vegetal puede estar causado por un aumento de las temperaturas y/o un aumento de las precipitaciones, lo que resulta en una mayor actividad fotosintética. Por el contrario, la degradación de la vegetación puede ser causada por un aumento de las temperaturas junto con la disminución de las precipitaciones, ocasionando una reducción de la tasa fotosintética.



Un cambio global en la tasa fotosintética



Hasta mediados de los años 90, el NDVI mostraba un alto grado de verdor en la vegetación de todas las zonas incluidas en el estudio. Pero en años posteriores la situación cambió bruscamente y de manera simultánea en las 47 áreas protegidas, en las cuales se empezó a observar una tendencia a la degradación.



“La degradación fue con respecto al máximo nivel de verdor alcanzado en un año, por lo que constituyó un descenso en la cantidad anual de materia vegetal fotosintéticamente activa”, declaró Jagdish krishnaswamy del Ashoka Trust for Research in Ecology and the Environment, y autor principal del estudio.



Los datos de temperatura indicaron que cuatro de las cinco regiones incluidas en el estudio se volvieron mucho más cálidas que antes, lo que señala que las condiciones climáticas extremas fueron aumentando con el tiempo. Sin embargo, no se pudo establecer una tendencia clara respecto a la pluviosidad. Los autores declaran que esto causa el denominado “estrés hídrico”, que ocurre cuando el aumento de las temperaturas no está acompañado por el aumento de la humedad. Este fenómeno suele causar una reducción de la tasa fotosintética. El estudio excluyó los datos de cualquier fuente de humedad que no fuera la lluvia, a pesar de que en muchas regiones montañosas con escasas precipitaciones, la vegetación aprovecha la humedad derivada de la bruma y la niebla.



“Algo estaba interfiriendo en la capacidad de la vegetación de las montañas tropicales para mantener la misma cantidad de biomasa conseguida a principios de la década de los 90”, contó Krishnaswamy. “Creemos que esto fue debido al estrés hídrico, o a la pérdida de regímenes hídricos como la niebla, causado por el calentamiento”.



El momento exacto en el que se produjo la degradación varía entre las distintas regiones, pero en todas ellas ocurrió dentro de un periodo de siete años durante la década de los 90.



“Ciertamente no esperamos encontrarnos con esta tendencia hacia la degradación forestal, la cual se dio más o menos de forma simultánea en todas estas regiones”, confesó Krishnaswamy.



Según Anping Chen, un investigador de la Universidad de Princeton que no participó en el estudio, este cambio de tendencia en el nivel de verdor que comenzó en los años 90 también se ha observado en otras regiones. Chen también está de acuerdo con la afirmación de que el factor limitante son las precipitaciones, y no la temperatura.



“El constante aumento de las temperaturas suele considerarse a menudo como el principal impulsor de un cambio como éste: años atrás, el calentamiento favorecía el crecimiento de la vegetación, pero en años posteriores este aumento de las temperaturas no ha estado acompañado de un aumento de las precipitaciones, convirtiendo el agua en uno de los principales factores limitantes del crecimiento de la vegetación, y esta es la razón por la que se ha invertido la tendencia al incremento del verdor”, explicaba Chen.





Uno de los lugares estudiados: el Monte Kinabalu en Sabah, (Borneo). Foto por cortesía de NepGrower del English language Wikipedia under Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.




Esta inversión de la tendencia al aumento del verdor se ha observado en vastas áreas del hemisferio norte.


“En el Norte de Alaska por ejemplo existe una fuerte relación negativa entre el crecimiento de los anillos de los árboles y las temperaturas veraniegas”, contó David Verbyla, quien trabaja en el Sistema de Información Geográfico (SIG) en la Universidad de Alaska. “La tendencia a la degradación de la vegetación coincide con el calentamiento del clima y ha sido documentado por diferentes equipos de investigación usando varios tipos de sensores satelitales y con el uso del análisis de los anillos de crecimiento de árboles de diferentes regiones aportado por diferentes equipos de investigación independientes entre sí».



A mayor elevación, menor degradación



La degradación parecía disminuir en todas las regiones al aumentarse la elevación. Los autores sostienen la hipótesis de que con el aumento general de las temperaturas debido al calentamiento global, la humedad creada en las zonas de alta montaña posibilitó una mayor actividad fotosintética. Esto eliminó las restricciones que las bajas temperaturas imponían a la fotosíntesis, haciendo que el nivel de degradación disminuyera.



“Aunque no viéramos un claro aumento en el grado de verdor con el aumento de altitud, lo que sí que observamos fue un descenso en la degradación, lo cual concuerda con nuestra hipótesis”, dijo Krishnaswamy.



Del estudio se extrajo también la afirmación de que no solamente la temperatura y la pluviosidad estaban afectando los patrones del NDVI.




“Hay indicios claros de que existen otros factores climáticos o no climáticos causantes del cambio en la salud de la vegetación de las montañas tropicales”, escriben los autores. “La influencia de fenómenos como las deposiciones de nitrógeno reactivo, la fertilización con CO2 y la regeneración forestal ha sido estudiada en diversos estudios, incluso se conoce su efecto en tierras bajas tropicales. Sin embargo, aun no se ha evaluado su importancia en montañas tropicales”.



A modo de resumen, las temperaturas aumentaron de manera global en los años 90, pero sin que se produjera un aumento de las precipitaciones. Esto causó “estrés hídrico”, que a su vez resultó en una caída de la tasa fotosintética provocando la pérdida del verdor en 47 zonas protegidas en las regiones montañosas de alta elevación de cinco continentes. El fenómeno no fue exclusivo de las regiones montañosas tropicales, sino que se observaron tendencias similares a lo largo de la mayoría de las zonas templadas del planeta.


“Aunque la disponibilidad de sistemas de medición satelitales ha aumentado rápidamente en los últimos años, los estudios en el campo de la ecología no han sido capaces de mantener el ritmo de estas mediciones”, comenta el autor principal del estudio, Robert John, del Indian Institute of Science Education and Research en Kolkatta, India. “Esperamos que a través del esfuerzo colectivo por expandir la investigación científica nuestro conocimiento sobre los ecosistemas de la Tierra se mantenga por delante del ritmo del declive global en los ecosistemas naturales».




Esta investigación fue financiada por el Departamento de Biotecnología del Gobierno de la India.




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