Cuando se trata del clima del mundo, en la última década, el planeta Tierra sigue enviándonos su canto de sirena de verano. Según la NASA, diecinueve de los años más calurosos han ocurrido desde 2000, con 2016 y 2020 empatados con los más calurosos registrados. Este verano ya está en los titulares de todo el mundo, con Inglaterra abrasando más de 40 grados centígrados.
Y están ocurriendo más extremos climáticos. Los deshielos anteriores han estado afectando las áreas de gran altitud, los incendios forestales severos están en aumento, mientras que las tormentas de lluvia, seguidas de períodos de sequía, se están convirtiendo en la norma.
Si las olas de calor y las sequías severas son tendencias que continuarán manteniéndose en todo el mundo, ¿qué traerá el futuro a las regiones templadas y tropicales de bosques y tierras de cultivo del mundo?
Los científicos están analizando las adaptaciones únicas de la vida en el desierto, que funciona según su propio conjunto de reglas que durante mucho tiempo se consideraron exclusivas de las áreas secas.
Una nueva investigación realizada por un equipo internacional, dirigido por el profesor José Grünzweig de la Universidad Hebrea de Jerusalem y coescrito por sus colegas, los profesores Efrat Sheffer y Ori Adam y el Dr. David Helman, sugiere que el cambio climático está causando que estos mecanismos de tierras secas afecten cada vez más las áreas más húmedas de la Tierra. Sus hallazgos fueron publicados en Nature Ecology and Evolution.
“Para predecir mejor cómo funcionarán las regiones más húmedas del mundo en un clima más cálido y seco, deberíamos comenzar a aplicar lo que mis colegas y yo hemos aprendido de cómo funciona la naturaleza en las regiones secas”, compartió Grünzweig. Estimulado por una reciente reunión de la Federación Ecológica Europea y una acción de la Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología (COST), el equipo de investigación compiló una lista de reglas únicas de la vida que impulsan los ecosistemas de tierras secas. Actualmente, más de un tercio de la superficie terrestre de la Tierra son tierras secas. Muchos de estos procesos clave se habían considerado anteriormente relevantes solo para las regiones áridas, incluyendo: ciclos rápidos entre condiciones húmedas y secas que influyen en la actividad de plantas y animales; redistribución del agua en los suelos por las raíces de las plantas; y la formación de costras vivas en las superficies del suelo por organismos microscópicos.
En general, el equipo identificó una docena de mecanismos diferentes de tierras secas que afectan la distribución de la vegetación, el crecimiento de las plantas, el flujo de agua, el presupuesto de energía, el ciclo de carbono y nutrientes, y la descomposición del material muerto. Estos mecanismos se clasificaron como más propensos a ser de respuesta rápida, aquellos que podríamos esperar ver que ocurran a corto plazo, como los ciclos secos-húmedos, el calor y la luz solar que descomponen el material muerto, o de respuesta lenta, aquellos que ocurrirían después de años de condiciones secas, como la formación de corteza viva en los suelos, como resultado de cambios en la distribución de las plantas.
Los investigadores presentaron 12 mecanismos que son rutinarios en tierras secas, pero que no se encuentran o estudian comúnmente en sistemas húmedos. Luego clasificaron estos mecanismos en función de la probabilidad de que ocurrieran entre sistemas más húmedos en el futuro. “He estado estudiando las tierras secas y sus comportamientos únicos a lo largo de mi vida académica que, hasta ahora, se consideraban exclusivos de regiones como la nuestra en Israel”, dijo Grünzweig. “Hoy creo que es crucial llevar estas ideas a la atención de los investigadores y del público en otros lugares, llamando a la gente a buscar la aparición sin precedentes de estos mecanismos de tierras secas en respuesta al cambio climático en su patio trasero”.
Por ejemplo, gran parte de Europa experimentó una severa sequía y ola de calor en el verano de 2018. Como resultado, la baja cobertura vegetal en los campos agrícolas durante este tiempo probablemente condujo a procesos biológicos similares al desierto que ocurren en estos lugares históricamente húmedos (ver imagen de Dinamarca en el verano de 2018). Actualmente, una nueva ola de calor ha golpeado a Europa. En estas condiciones, el crecimiento de las plantas disminuye drásticamente, lo que conduce a una mayor exposición al suelo en superficies que no están cubiertas por las plantas.
Las condiciones del suelo seco estimularán muchos mecanismos de tierras secas, como la redistribución del agua del suelo a través de las raíces de las plantas. Otros mecanismos responderán a los cambios en la vegetación, con una vegetación más escasamente distribuida que aumenta el número de organismos que forman costras en la superficie del suelo y aumenta el papel de la luz solar en la descomposición de las hojas muertas. “Hemos estado estudiando durante años cómo en nuestros ambientes secos las plantas se organizan en una estructura irregular en comparación con la densa cubierta de vegetación típica de las áreas húmedas, pero ahora entendemos que las plantas en cualquier lugar se reorganizarán para cumplir con las nuevas condiciones climáticas”, explicó Sheffer.
Para comprender mejor las posibles ramificaciones de los mecanismos de las tierras secas en la distribución de la vegetación y la descomposición del material muerto, el equipo de investigación utilizó los datos de sus tierras secas para modelar cómo las fuerzas que impulsan las tierras secas se aplicarán cada vez más a las regiones templadas en condiciones climáticas futuras.
Los resultados fueron impresionantes. “Nuestros datos predicen que para fines del siglo XXI, se estima que el área total no seca con una temperatura promedio de la capa superior del suelo de >40 grados Celsius aumentará en aproximadamente 17 millones de kilómetros cuadrados, lo que equivale aproximadamente a la superficie terrestre combinada de los Estados Unidos y Brasil”, señaló Adam.
“En este estudio, presentamos la primera estimación del potencial hídrico del suelo global, una medida de la sequía relevante para la mayoría de los mecanismos de las tierras secas”, describió Helman. “Nuestras proyecciones para finales de este siglo implican que la sequía del suelo aumentará notablemente en las regiones húmedas de América del Sur, África y Oceanía, con un secado regional considerable también en América del Norte y Europa”.
Estos resultados se pueden incorporar en modelos para simular cómo funcionará la naturaleza en condiciones más secas o más cálidas. Por lo general, se asume que las reglas de operación seguirán siendo las mismas incluso si el clima cambia. Sin embargo, ¿qué pasa si las reglas por las que funciona la vida cambian y nuestros modelos tradicionales no tienen esto en cuenta? Claramente, algunos de estos cambios proyectados ocurrirán en regiones con grandes poblaciones humanas y, por lo tanto, afectarán significativamente el bienestar de la sociedad en estas regiones. Los nuevos conocimientos de este estudio pueden contribuir a avanzar en la capacidad de la sociedad para resistir los extremos climáticos y disminuir sus impactos en la naturaleza y las personas.
Una cosa es segura, dicen los investigadores, una mejor comprensión de nuestros sistemas desérticos podría llevar a la sociedad a establecer expectativas más realistas sobre los efectos del cambio climático en áreas históricamente más húmedas y un intento más exitoso de prestar atención a las advertencias de la Madre Naturaleza.
CITATION: Grünzweig JM, de Boeck HJ, Rey A, Santos MJ, Adam O, Bahn M, Belnap J, Deckmyn G, Dekker SC, Flores O, Gliksman D, Helman D, Hultine KR, Liu L, Meron E, Michael Y, Sheffer E, Throop HL, Tzuk O, Yakir D. 2022. Dryland mechanisms could widely control ecosystem functioning in a drier and warmer world. Nature Ecology & Evolution, DOI 10.1038/s41559-022-01779-y
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