Los bosques intactos son cruciales para la resistencia de los ecosistemas amazónicos y un clima estable

Tres nuevos estudios en Sudamérica han demostrado la importancia de los bosques sanos e intactos para la resistencia de los ecosistemas locales y para la estabilidad climática, incluso para el crecimiento saludable de bosques a cientos de kilómetros.

La nueva investigación ayuda a arrojar luz sobre la miríada de conexiones entretejidas entre los árboles y su ambiente: los bosques ayudan a crear microclimas locales, generar lluvia e incluso influyen en los niveles de carbono y oxígeno globales. La deforestación puede alterar y degradar el entorno circundante.

Mejorar la resistencia de los bosques secos

El primer estudio, publicado en Biotropica, se centró en un único hábitat encontrado en el noreste de Brasil. El bosque seco de Caatinga es un hábitat semiárido caracterizado por árboles espinosos, arbustos y plantas suculentas como los cactus, que se adaptan a las sequías periódicas. Históricamente, cuando la lluvia vuelve tras la sequía, la vegetación se recupera.

No obstante, los científicos están preocupados porque el bosque de Caatinga se está volviendo vulnerable a las sequías, que cada vez son más intensas en la región, y alcanzando sus límites de recuperación. Se prevé que las sequías extremas sean cada vez más habituales debido al cambio climático, así que la supervivencia a largo plazo de Caatinga dependerá de la respuesta del ecosistema al cambio de condiciones.

Para investigar la capacidad de recuperación de la sequía de Caatinga —es decir, lo rápido que el bosque puede responder a la disponibilidad de agua una vez se acaba de sequía—, científicos de instituciones brasileñas y bolivianas utilizaron imágenes de satélite con información de estaciones meteorológicas para analizar cómo ha cambiado la condición de la vegetación de Caatinga a través del tiempo. Específicamente, observaron las diferencias en la productividad de la vegetación (una medida del crecimiento de las plantas) en respuesta a la sequía y la lluvia entre áreas que ya habían sido, o no, deforestadas, y áreas bajo protección estricta o que fueron diseñadas para uso sostenible.

Descubrieron que la productividad de la vegetación siempre aumentaba en respuesta a la lluvia, pero la forma en que lo hacía estaba muy influenciada por su estado de protección y condición.

Una vez aumentó la disponibilidad de agua, las áreas que habían sido deforestadas previamente eran menos productivas que las áreas intactas. De forma similar, la productividad en zonas protegidas estrictamente se recuperaba más rápidamente que en zonas de uso sostenible o sin protección. Además, las zonas con protección estricta tuvieron más productividad incluso durante la peor sequía.

Lo que esto muestra es que la integridad de los bosques es crucial para la estabilidad y la resistencia del hábitat. La degradación hace que sea más difícil que Caatinga se recupere de fluctuaciones climáticas. Las zonas con protección no solo protegen la biodiversidad que albergan, también actúan de amortiguación contra los impactos del cambio climático en el ecosistema al completo.

El bioma de Caatinga es hogar de muchas especies amenazadas y endémicas: por ejemplo, el treinta por ciento de las 1200 plantas de la región no se encuentran en ningún otro lugar. El endémico guacamayo azul (Anodorhynchus leari) está clasificado como En Peligro por la UICN y el armadillo de tres bandas (Tolypeutes tricinctus), que se encuentra principalmente en el hábitat de Caatinga, está clasificado como Vulnerable. A pesar de su importancia para la biodiversidad, solo una pequeña fracción de Caatinga está dentro de zonas protegidas, y está muy amenazado por la pérdida de hábitat y la fragmentación.

Aumentar la red de áreas conservadas y defender las reservas existentes contra la tendencia a la degradación del estado de protección que se ha extendido en Brasil con las administraciones de Roussef y Temer podría ayudar a reducir los riesgos a los que se enfrenta Caatinga, según los investigadores. Sin una protección más sólida, Caatinga podría perderse con el aumento de la sequía y la desertización.

Identificar conexiones de larga distancia entre el clima y los bosques

Un segundo estudio descubrió que la degradación del hábitat no solo importa de forma local, también tiene impactos remotos. La investigación, que abarcaba toda Suramérica, mostró que los cambios en la cobertura terrestre no solo influyen directamente en el clima local, sino que también afectan a las dinámicas del clima y la vegetación en bosques distantes y sin alterar.

El estudio, publicado en Environmental Research Letters, utiliza simulaciones informáticas para explorar el impacto que pueden tener los cambios en el uso de la tierra y la cobertura terrestre sobre el clima y la productividad. El equipo de investigación, liderado por científicos de la Universidad de Lund, en Suecia, se centraron en las implicaciones del cambio intenso de uso de la tierra en dos áreas, de forma local y a través de la cuenca del Amazonas: la región que se extiende hacia el sur desde el arco de deforestación de la selva amazónica en el centro de Brasil, y los prados templados del sur de Argentina.

Para las simulaciones, los científicos utilizaron un modelo que incluía una gran variedad de datos sobre los tipos de vegetación, los niveles de humedad del suelo y la atmósfera sobre el dosel y bajo este. Los datos climáticos y de la vegetación se acoplaron para que los cambios en uno tuvieran un efecto en el otro.

Para medir el impacto de la cobertura terrestre y el cambio de uso de la tierra, el equipo, liderado por Minchao Wu, llevó a cabo simulaciones para el periodo entre 1996 y 2005 con la información sobre el cambio en la cobertura terrestre y sin ella. Esto mostró de forma efectiva cómo serían el clima y la vegetación si la tierra aún estuviera en un estado más natural, en comparación con cómo está como resultado de la deforestación y la degradación de los hábitats locales.

Los efectos que el equipo de Wu observó en sus simulaciones fueron diferentes entre las regiones y entre las estaciones seca y húmeda. En general, el cambio de uso de la tierra resultó en una estación seca más cálida en todo el continente, de forma más pronunciada en el sur del Amazonas que tuvo una temperatura de hasta 2,2 grados Celsius más alta que si no hubiera tenido lugar el cambio de cobertura terrestre.

No obstante, el impacto más sorprendente, dijo Wu, se vio a 500 kilómetros de donde había sucedido el cambio de uso de la tierra: la productividad vegetal del Amazonas cambió como resultado directo de la deforestación que ocurría mucho más al sur.

Además, hubo un contraste en la respuesta del bosque: el norte del Amazonas experimentó un aumento en la productividad durante la estación seca, mientras que la productividad en el sur del Amazonas descendió. En ambos casos el cambio fue de hasta un 10 por ciento.

El cambio del uso de la tierra, dicen los científicos, causa una serie de cambios interrelacionados a las conexiones entre tierra y aire. Los territorios abiertos y sin bosque son más cálidos que la tierra tapada por la sombra del dosel, lo cual crea un gradiente de temperatura tanto vertical, del suelo al cielo, como horizontal, entre zonas abiertas y forestadas. Los gradientes de temperatura llevan a corrientes de convección y eso junto con los cambios en el nivel de evapotranspiración —el movimiento de humedad desde suelo a través de las plantas hasta la atmósfera— influye en la extensión y situación de la nubosidad.

¿La razón para contrastar cambios en la productividad? La cobertura nubosa, o la ausencia de esta, afectan a la cantidad de sol que llega al dosel y altera el nivel de fotosíntesis que tiene lugar.

Los cambios en la distribución de las nubes como resultado del calentamiento se han predicho en estudios similares, dijo Jaya Khanna, científica atmosférica en la Universidad de Texas en Austin que no participó en la investigación. Khanna afirma que en lo que el estudio de Wu va un paso más lejos es en mostrar cómo esto puede conducir a la reducción de la productividad en el sur de la Amazonía, un área “que ya se ha identificado como región en riesgo de cambio climático”. Todavía hay que hablar sobre el destino del Amazonas más prístino del norte, dijo, “ya que la región no está limitada por el agua ni es susceptible a un calentamiento inducido por el uso de la tierra. De modo que los impactos de un pequeño aumento [de la productividad] en esta región húmeda debidos a efectos remotos del uso de la tierra deben ser investigados”.

Las implicaciones de los cambios en la productividad podrían tener un largo alcance, explicó Wu. “Los cambios [en la productividad] pueden relacionarse con la habilidad de los ecosistemas de absorber carbono atmosférico”, dijo. Al alterar la disponibilidad de comida para los herbívoros amazónicos también se puede influir “la red de alimentos del ecosistema”.

Cómo puede afectar la deforestación a los patrones de lluvia en el futuro

Un tercer estudio, publicado en Geophysical Research Letters, se centró en los enlaces entre el ciclo de agua y la deforestación que ocurren dentro de la cuenca del Amazonas.

Esta investigación, dirigida por Clara Zemp de la Universidad de Göttingen, Alemania, observaba por dónde entra el agua a la atmósfera a través de la evapotranspiración y dónde se devolvía al bosque en forma de lluvia. Como en el estudio de Wu, el sur del Amazonas resultó ser particularmente vulnerable a los efectos de la deforestación lejana.

Zemp utilizó una combinación de imágenes de satélite y simulaciones que reflejaban varias posibilidades de deforestación futura en el Amazonas para analizar cómo se podrían desarrollar los patrones futuros de lluvia y qué efecto podría tener eso sobre la resistencia de los ecosistemas forestales.

Sin embargo, los métodos de Zemp —para aislar el papel de la evapotranspiración— no tuvieron en cuenta otros factores de influencia que surgen de la deforestación, como los cambios en los patrones de circulación atmosférica en los que se centró Wu. Aun así, Zemp descubrió que la lluvia de la estación seca podía descender de un 2 a un 8 por ciento en la cuenca del Amazonas en conjunto, y un 20 por ciento de forma local, para 2050.

Las regiones más afectadas, según este estudio serán el suroeste del Amazonas —incluyendo partes de la Amazonía peruana y boliviana y los estados brasileños de Rondônia y Mato Grosso— y la cuenca de La Plata que drena porciones de Argentina, Uruguay, Paraguay, Bolivia y Brasil. Para el suroeste del Amazonas, alrededor de un 25 por ciento de toda la cuenca, que haya deforestación en cualquier parte de la región es una noticia especialmente negativa.

“Me sorprendió ver que, independientemente de qué parte de la Amazonía se deforeste, siempre sufre la misma región [suroeste] en cuestión de impactos ecológicos”, dijo Zemp. “Fue algo totalmente inesperado”.

Dos cosas podrían explicar la vulnerabilidad del área, explicó Zemp: “Uno, esta región está bajo una gran influencia climática del resto del bosque del Amazonas, ya que una gran proporción de su lluvia se origina de la transpiración de los árboles situados en toda la cuenca del Amazonas. Dos, esta región ya es, hoy en día, muy vulnerable a la sequía debido a su estación seca, que es relativamente larga. Por lo tanto, una pequeña reducción en la lluvia debida a la deforestación tiene impactos ecológicos drásticos.

Impactos más fuertes con el cambio climático

¿Qué pueden significar estas conexiones ecológicas y climáticas a largo plazo a medida que las temperaturas, la intensidad de las sequías y los niveles de CO2 aumenten en los próximos años? Tanto Wu como Zemp están de acuerdo en que estas influencias crecientes harán que los impactos de la deforestación sean más pronunciados.

Cómo se materialice esto exactamente en el Amazonas y en Suramérica depende de dónde tenga lugar el cambio de uso de la tierra en el futuro, de si los vientos alisios del Atlántico cambian de fuerza y de la naturaleza precisa de las estaciones secas futuras, explicó Wu. “La extrema sequía o las estaciones secas prolongadas sobre la zona deforestada aumentarían el contraste térmico sobre las áreas amazónicas y podrían reforzar la teleconexión”.

Aunque estos tres estudios tienen un alcance, predicciones y conclusiones diferentes, todos comparten un mensaje general: los bosques intactos son necesarios para que haya ecosistemas sanos y resistentes cerca y lejos, particularmente a medida que se intensifican el cambio climático y las sequías.

“Las regiones que identificamos como puntos clave, donde la deforestación tendría los efectos ecológicos más fuertes en el bosque Amazónico, coinciden con regiones que probablemente sean degradadas o taladas en un futuro próximo, según predicciones recientes”, concluyó Zemp.

“Eso significa que es urgente reducir la deforestación y la degradación para evitar consecuencias ecológicas dramáticas en todo el bosque del Amazonas y, en particular, en la parte suroeste que ya mostró una recuperación difícil después de recientes sequías extremas

Citas:

Acosta Salvatierra, L. H., Ladle, R. J., Barbosa, H., Correia, R. A., and Malhado, A. C. M. (2017) Protected areas buffer the Brazilian semi-arid biome from climate change. Biotropica doi:10.1111/btp.12459

Wu, M., Schurgers, G., Ahlström, A., Rummukainen, M., Miller, P. A., and May, W. (2017) Impacts of land use on climate and ecosystem productivity over the Amazon and the South American continent. Environ. Res. Lett. 12: 054016

Zemp, D. C., Schleussner, C.-F., Barbosa, H. M. J., and Rammig, A. (2017) Deforestation effects on Amazon forest resilience. Geophysical Research Letters 44: doi:10.1002/2017GL072955