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El impacto de los bosques en el clima

 

Evapotranspiración sobre el bosque nublado monzónico en Malasia/Tailandia. © Edward Parker

 

La influencia de los bosques en el clima.

Fred Hageneder, Abril 2012

En agosto del 2006, se publicó un interesante artículo en Hydrology and Earth System Sciences, la revista de la Unión Europea de Geociencias. Los autores, A.M. Makarieva y V.G. Gorshkov, son dos científicos del Instituto de Física Nuclear de S. Petesburgo en Rusia, que han arrojado una nueva luz sobre la influencia de los bosques en el clima a nivel mundial. [1] Este es un sumario de su artículo, con muchas citas directas (las ilustraciones y énfasis entre paréntesis y en cursivas son mías)

En el inicio, Makarieva y Gorshkov retomaron los principios básicos de la geofísica y la ecología que describen que, para permitir la vida en la tierra, es necesaria la humedad ambiental que aporte la suficiente agua:

1. “Bajo la influencia de la gravedad, la zona terrestre pierde agua que va al océano. Para mantener con humedad la tierra, el agua gravitacional remanente necesita un continuo transporte desde el océano a la tierra (mediante el proceso conocido como precipitación o lluvia)”.

Pero las nubes descargan toda el agua hasta agotarse después de un cierto tiempo o distancia, dependiendo del viento. “La máxima distancia en la cual los flujos de aire geofísicos en forma pasiva pueden transportar humedad desde áreas no deforestadas, no excede de varios cientos de kilómetros; la precipitación disminuye por tanto, a medida que nos alejamos del océano”.

2. En contraste, la precipitación sobre grandes extensiones de bosque natural no depende de la distancia al océano a lo largo de varios miles de kilómetros, tal y como podemos ver en el Amazonas o en la cuenca del río Yenisey en Siberia. Esto no se puede explicar mediante geofísica pura y apunta a la existencia de un “bombeo biótico activo” transportando la humedad ambiental tierra adentro desde el océano.

3. El vínculo no reconocido previamente, la fuerza que transporta la humedad desde el océano a través de vastas extensiones de terreno, es el bosque. Grandes cantidades de vapor de agua emanan de los bosques en forma de niebla y nubes. El viento procedente del océano desplaza las nubes tierra adentro, donde decrecen los valores de humedad marina. Debido a su elevado índice de superficie foliar, las masas boscosas mantienen altos flujos de transpiración que potencian estos movimientos de aire ascendente sobre el bosque y “succionan” la humedad que proviene del aire oceánico, esencia del bombeo biótico de la humedad atmosférica. Como resultado, el agua gravitacional remanente de la tierra (que fluye a través de ríos, lagos, etc.) puede ser completamente compensada por el ecosistema a cualquier distancia del océano.

imagen: Bosques del río Yenisey en Siberia.
© aroundtheworldwithu.blogspot.co.uk

 

El poder de las hojas

Todos los tipos de bosque poseen mayor índice foliar que otros ecosistemas (p.e. pastizales o matorrales). Los valores más altos se encuentran en el bosque tropical debido a 4 estratos que componen la estructura de la masa boscosa:
• Un estrato emergente de los árboles de mayor altura (45–55 m, y unas pocas especies que alcanzan incluso los 70–80 m) que sobresalen por encima de la fronda general;
• Un estrato mediano (normalmente de 30-45 m de altura) que forma un tejado siempreverde por encima de los otros dos estratos inferiores;
• Otro estrato de sotobosque, compuesto por arbustos tolerantes a la sombra, pequeños árboles y multitud de plantas leñosas;
• Por último la cobertura herbácea, que recibe los últimos haces de luz ya filtrados por el resto de la fronda.

La exposición a la energía solar en la Tierra es mucho mayor en el Ecuador, superando los 300 W por metro cuadrado (ver el mapa). Los bosques nublados tropicales intactos absorben el 75% de la energía solar, equivalente a 560 calorías por gramo de agua absorbida por las plantas. Esto significa que el volumen de la cuenca amazónica (siete millones de kilómetros cuadrados) iguala la energía de quince bombas de Hiroshima, 15 kilotones cayendo cada segundo, día y noche durante todo el año. Esta cantidad inimaginable de energía es empleada para bombear agua desde el suelo y transportarla por los canales hídricos de árboles y plantas, donde finalmente se evapora a través de las miríadas de pequeños poros de las hojas. Con este hecho, ¡el bosque nublado del Amazonas crea cerca del doble de vapor de agua que el vecino océano Atlántico! Debido a que el vapor de agua realiza una corriente ascendente, nuevas masas de aire son succionadas desde el océano. Esto trae más aire húmedo tierra adentro y, por consiguiente, más lluvia.

solar land area. © Wikimedia Commons

El agua que cae sobre el bosque nublado amazónico se evapora pronto y, de nuevo a través de las hojas, forma nuevas nubes. Los vientos ecuatoriales mueven esas nubes hacia el oeste, y traen lluvia al interior del país, alejado del mar. La lluvia es reciclada durante 5 a 6 veces a lo largo de los 4.000 km de la cuenca amazónica. Por lo tanto, llueve en mayor cantidad hacia el oeste (en las vertientes andinas) y el bosque “acerca” el efecto del océano al este. [2]

Así es como el bosque nublado amazónico crea su propia lluvia y su propio clima. Los vientos dominantes, así como las corrientes oceánicas, diseminan los efectos beneficiosos de la foresta amazónica más allá de su propio territorio: el bosque nublado amazónico provee de lluvia al cinturón de las grandes llanuras cerealistas estadounidenses y ocasiona las corrientes del golfo, que otorga a Europa su clima templado característico.

El Congo representa una fuerza motriz similar, y cada hectárea de bosque nublado produce casi 190.000 litros de agua por año [3]. El bosque boreal del norte (Canadá, Siberia, Rusia) es igual de importante, sin embargo funciona en un clima diferente. Aún así es, después de todo, el cinturón forestal más extenso del mundo.

 

Evolución

Cuando la vida conquistó las masas terrestres del planeta resultaba esencial asegurar un aporte de agua desde cualquier distancia del océano. Las primeras comunidades ecológicas debían desarrollar la habilidad de atraer agua a larga distancia. La vida en la tierra requería de un “mecanismo activo para transportar la humedad tierra adentro desde el océano, en un ratio dictaminado por las necesidades de los ecosistemas. Como un mecanismo originado sobre la tierra en el curso de la evolución biológica, y llevado a la forma de bosque, una superficie contigua de grandes plantas (árboles) interactuaba estrechamente con el resto de organismos de la comunidad ecológica. Los bosques son responsables tanto de la acumulación inicial de agua sobre los continentes en el pasado geológico como de mantener de forma estable las reservas de agua acumulada en los periodos siguientes de existencia de vida en la tierra.

 

Deforestación

El recambio de la cubierta forestal natural por vegetación con un bajo índice foliar (p. e. campos o zonas de pasto) redunda en un diezmo en el cómputo final de precipitación continental: Si los bosques primarios desaparecen, gran parte de la lluvia desaparece con ellos también.

El bombeo de humedad biótica preserva de manera eficiente la humedad del suelo, pero funciona solamente en bosques naturales no perturbados. La cubierta vegetal formada por pastizales, praderas, maquias, sabanas, bosques artificiales hiperdensos y monoespecíficos, plantaciones o tierras de cultivo no permiten activar el bombeo de humedad biótica y mantener así la hidratación necesaria del suelo en un estado óptimo para la vida. El ciclo del agua sobre estos territorios tiene una gran dependencia de la distancia al océano y viene determinada por fluctuaciones aleatorias y cambios estacionales de lluvia proveniente del mar. Son por tanto grandes áreas propensas a las sequías, las inundaciones, los grandes incendios… y la desertificación.*

Tampoco los bosques nativos secundarios, los cuáles se encuentran en proceso de recuperación tras diversos fuegos, cortas o derribos por viento, son capaces de crear el bombeo biótico de manera eficiente. En dichos bosques, todos los mecanismos de regulación ambiental, incluido el bombeo biótico de humedad, se encuentran en proceso de “reparación” y no pueden realizar su función de manera correcta.

"Solamente los bosques nativos primarios son capaces de asegurar a largo plazo la estabilidad en el funcionamiento del bombeo biótico de humedad, debido a que las propiedades genéticas de éstos están íntimamente correlacionados con las propiedades geofísicas de la región que ocupan. Las plantaciones artificiales de especies exóticas procedentes de programas genéticos, geográficamente irrelevantes, no pueden persistir en un territorio ajeno por mucho tiempo. Su prosperidad temporal conlleva una degradación medioambiental y el colapso ecológico."

Los bosques nativos son ajustados instrumentos que generan y mantienen el aporte de agua a su región. Por ejemplo, actualmente sabemos que los árboles pueden incrementar el aumento de nubosidad debido a la emanación de ciertas sustancias químicas a través de la evapotranspiración, que actúan como núcleos de condensación de nubes (ej. sales potásicas, terpenos o isoprenos). [4]

* Los ecosistemas compuestos por vegetación fragmentada, como el caso de las sabanas africanas, han estado “rígidamente relacionadas con las actividades antrópicas durante miles de años”. Las sabanas representan un estado sucesional que retorna lentamente a su estado original de bosque imperturbado. La transición espontánea ocurre tan pronto como los disturbios artificiales, caso del sobrepastoreo y los incendios recurrentes, desaparecen. Paradójicamente, la existencia prolongada de las sabanas solo es posible mediante la continua interferencia humana. Asímismo, la presión antrópica creciente sobre las sabanas impide su transición a bosque y las convierte gradualmente en desiertos. Lo mismo sucede con las estepas y pastizales de la zona templada.

 

El cinturón verde de la costa, crucial.

“Para que el bombeo biótico de humedad funcione adecuadamente, también es importante que la cubierta forestal natural tenga una frontera inmediata con el océano. Por ejemplo, la cuenca del río Mississippi posee una cubierta forestal desde la costa atlántica hacia el interior, y la precipitación anual de cerca de 1000 mm se origina a 1750 km al interior; a mayor distancia río arriba, donde no hay presencia de masa forestal, los valores decrecen rápidamente hasta cerca de los 200 mm. De otro modo, en la cuenca amazónica, la precipitación alcanza valores cercanos a 2.400 mm por año, e incluso aumenta hacia el oeste hasta superar los 4.000 mm.” [2]

“Si la cubierta natural forestal adyacente a la línea costera es eliminada en una banda de 600 km [375 millas] de ancho, el bombeo biótico de humedad se detiene. Los bosques interiores remanentes no son capaces de bombear la humedad atmosférica desde el océano. El excedente de agua correrá aguas abajo por las cuencas fluviales o desaparecerá por vía atmosférica. De este modo, la fertilidad de la cuenca fluvial deja de existir y los bosques se degradan progresivamente por desecación. Gran parte del almacenamiento del agua útil sobre la tierra, incluyendo el agua del suelo, pantanos, glaciares y lagos, desaparecerá. Esto sugiere que toda la humedad en forma líquida acumulada sobre la tierra se dirige al océano en un plazo de 4 años”.

La total deforestación se podría completar en varios años, convirtiendo cualquier cuenca fluvial en un desierto. En Australia, la desaparición de vastas extensiones forestadas coinciden con la aparición y diseminación de los primeros asentamientos humanos (desde hace cerca de 50.000-100.000 años). “Existen multitud de evidencias indirectas que sugieren que los humanos son los responsables de la deforestación ancestral que viene sufriendo el continente australiano. Es incuestionable en la actualidad cuál ha sido el motivo”.

“Para deforestar el continente, fue suficiente con destruir los bosques existentes en una banda estrecha a lo largo del perímetro continental. Dicho evento, podría haber sido provocado por los primeros asentamientos humanos mediante sus actividades de urbanización o debido a los fuegos de origen antrópico. Hecho esto, el bombeo de agua biótica procedente del bosque primario interior del continente, perdió la conexión con el océano y desapareció, y los bosques existentes tierra adentro perecieron por sí mismos, incluso ya con la ausencia de las intensas actividades antropogénicas anteriores”.

Las modernas prácticas de explotación forestal, responsables de porcentajes de deforestación sin precedentes de los que somos testigos, empezaron en el oeste de Europa. No obstante, aquí la deforestación medieval no causó una total desertificación. ¿Por qué? Porque en Europa “no existen áreas separadas de la línea costera más allá de los 600 km”. La lluvia puede siempre encontrar su – relativamente corto - camino de vuelta y mantener verde el paisaje. En la actualidad, Europa es el único continente donde la deforestación no representa un problema a gran escala (el total de área forestal en Europa está incluso aumentando). Pero desgraciadamente, la ubicación geofísica de Europa justificó la acción ilusoria de exportar su política y técnicas de explotación forestal a otras partes del planeta, a pesar de la evidencia acumulada relativa a las desastrosas consecuencias de aplicar dichas prácticas en áreas continentales enteras”.

Sin embargo, Europa está pagando su precio también. El declive de los bosques alpinos (sacrificados para el turismo de esquí, etc.) ha devenido en un descenso de las precipitaciones y, por tanto, en el receso de los glaciares de montaña. Sin embargo, este suceso reciente es altamente considerado en la evaluación de las consecuencias del calentamiento global y la emisión de CO2 atmosférico, mientras que los efectos del bombeo biótico de agua son totalmente ignorados”.

 

Conclusión

La eliminación de la cubierta vegetal de las mayores cuencas fluviales "podría tener las siguientes consecuencias: la pérdida de, al menos, un orden de magnitud en el caudal fluvial, la aparición de sequías, incendios e inundaciones, la desertificación parcial de zonas costeras y la total desertificación del interior de los continentes, …pérdidas económicas asociadas que exceden de lejos los beneficios conseguidos mediante la tala de árboles. Nos enfrentaríamos a un escenario que haría imposible la vida para millones de vidas humanas”.

Una posible estrategia para permitir la vida tal y como la conocemos en muchas áreas continentales de la tierra, necesita reconsiderar con carácter urgente las políticas forestales actuales en cualquier parte del mundo.

Es necesario…

• “Parar inmediatamente cualquier tentativa que destruya los bosques existentes, en particular, aquéllos adyacentes a los océanos o mares interiores”.

• Iniciar una organización mundial que "facilite un aumento gradual de los ecosistemas forestales nativos en territorios adyacentes a los bosques naturales todavía presentes en la actualidad. Solamente la continuidad de los bosques naturales extensivos son capaces de estabilizar el ciclo del agua…”

Makarieva y Gorshkov concluyen que "los datos contrastados y analizados revelan que la estabilidad a largo plazo de ciclo del agua terrestre no es posible sin el recubrimiento natural de bosques sostenibles por sí mismos en las grandes áreas continentales del planeta."

 

Respuesta – ¿Cuánto tardamos en aprender?

Makarieva y Gorshkov desafían la visión convencional de los climatólogos y meteorólogos – y, por tanto, se han topado con un muro de silencio e ignorancia. El primer “comentario” sobre este tema urgente vino de uno de los mejor considerados templos de la climatología mundial (la Facultad de la Tierra y Ciencias de la Vida, Amsterdam) y tardó más de tres años en pronunciarse. El tono es escéptico, pero justo al final del texto los autores sorprendentemente concluyen que…

"Creemos, como M&G [Makarieva y Gorshkov] que el papel de la vegetación – y del bosque en particular – para generar pluviosidad todavía está muy mal entendido. Asímismo, teniendo en cuenta los cambios en la cubierta terrestre debidos a la creciente deforestación, pensamos que este tipo de cuestiones adquieren una importancia añadida. Se debe felicitar a M&G por su valiente intento de arrojar más luz sobre el tema de la interacción entre el bosque y las precipitaciones." [5]

Sin embargo, después de esto, nada cambió en el cálculo y modelización del clima, que todavía ignora el poder absoluto de las hojas.

Por último, se dio un paso importante para que esta información viera la luz con el artículo publicado en Marzo del 2010 por Peter Bunyard, el editor científico de The Ecologist y de Science in Society. En "La Verdadera Importancia del Bosque Nublado del Amazonas" [2] Bunyard manifiesta que "las conclusiones de la tesis de Makarieva y Gorshkov son enormes; en esencia significa que Sudamérica no se entendería sin sus bosques nublados."

Ya se había predicho un "escenario seco en el Amazonas" a través de una simulación por computadora a gran escala desarrollada en la Universidad de Exeter en el año 2000, que mostraba un decaimiento del bosque amazónico en el 2050, debido al aumento de temperatura y del estrés hídrico. Pero tras la sequía del Amazonas en 2010, los científicos empezaron a cuestionarse si dicho decaimiento global podría adelantarse 20 años. Sin embargo, esta simulación se realizó antes de que M&G publicaran, y por tanto no incluyó el impacto biótico de los bosques en el clima, sino solamente los efectos del clima sobre los bosques – viendo a los bosques como una víctima pasiva y no como un factor activo, algo habitual en la climatología, por ahora.

El primer rayo de esperanza para que un día la influencia real de los bosques pueda ser considerado por la mayor parte de la comunidad científica (y después por las decisiones políticas medioambientales a gran escala) llegó el 16 de Enero del 2012, cuando The Guardian publicó un artículo llamado "científicos proponen incluir los árboles en la modelización climática" [6]. Empieza con estas líneas…

"Los modelos climáticos predictivos actuales pueden ser erróneos, porque los parámetros utilizados componen unos patrones que no tienen en cuenta los efectos de los árboles en el clima local, de acuerdo con los expertos agroforestales…" – puntualizo que esta afirmación viene del Centro Mundial de Agrosilvicultura (ICRAF) y no de los climatólogos.

"Esto puede estar entorpeciendo una solución efectiva [de entendimiento y de información realista por parte de los climatólogos] para las comunidades agropastorales locales, ya que el efecto real del cambio climático en sus cosechas no está determinado con exactitud."

"Los árboles pueden influir en muchos de los factores climáticos tenidos en cuenta en la modelización predictiva, y sus efectos deberían incluirse en los mapas climáticos…"

El artículo está basado en un libro publicado en Diciembre de 2011 por el ICRAF: How trees and people can co-adapt to climate change (Cómo los árboles y la gente pueden adaptarse juntos al cambio climático). Uno de los editores del libro, Meine Van Noordwijk, sugiere que, "siguiendo las directrices de la Organización Meteorológica Mundial (WMO), las estaciones meteorológicas mundiales recogen los datos climáticos en campo abierto — lejos de los árboles." Los estudios de la WMO "evitan los efectos del follaje de los árboles en sus mediciones.'’ – Es decir, se calculan como si éste fuera un planeta sin árboles. ¿Por qué?

Noordwijk añade: "Desafortunadamente … los climatólogos no han hecho mucho esfuerzo por cuantificar los efectos de los árboles. Ignorando esto, estamos perdiendo una oportunidad de oro para entender cómo podemos cambiarlo."

 

Comentario

Mientras los climatólogos continúan ignorando la importancia global de los bosques, los sucesos catastróficos se acumulan, lo que parece dar fuerza a las advertencias planteadas por M&G:

La deforestación de la Amazonia (mapa)

• Con la deforestación del este de la Amazonia (ver mapa abajo) estamos acercándonos peligrosamente a la interrupción del transporte de humedad desde el océano al interior, se empiezan a manifestar las primeras señales de una desertificación inminente en Sudamérica: en 2005 y 2010, ocurrieron dos sequías severas tan sólo en el intervalo de cinco años, mientras que lo registrado hasta la fecha era de una vez cada siglo [7]

• Los vastos incendios forestales sin precedentes en Siberia y en los EEUU en 2010, 2011 y 2012 indican un aumento de la deshidratación del medio natural que seguirá con la destrucción a gran escala de los bosques primarios nativos. (ver Noticias sobre los Árboles: Incendios Forestales y sus causas)

Los climatólogos y meteorólogos, después de todo, están obligados a contar con las indiscutibles leyes de la termodinámica; parecen físicos de la vieja escuela, devotos del estudio de la materia (inerte), creen en los términos puramente físicos: temperatura, presión atmosférica, contenido de humedad, peso atómico, etc. son los factores, no los elementos vivos como es el caso de la cubierta vegetal. El conocimiento de una interacción entre biología, química y geología parece ser demasiado moderno y no está demostrado; el estudio de la cibernética, los sistemas de retroalimentación y la Ciencia del Sistema Terrestre aparecieron hace solo tres décadas.

Lo poco que la ciencia sabe acerca de los árboles y los bosques se puede entrever, por ejemplo, en dos artículos escritos por Justin Gillis en el New York Times. [7] [8] En primer lugar, la dendrología casi nunca sabe con exactitud cómo mueren los árboles. La mayoría de los estudios de los árboles están obsesionados con saber cómo crecen los árboles o cómo se les puede hacer crecer más rápido y con mayor tamaño. Pero poco se sabe si – en una sequía u otra situación de estrés – los árboles mueren por colapso nutricional debido al estrés hídrico (cerrando los poros de las hojas para evitar la pérdida de agua causando una desnutrición debida a la falta de aporte de carbohidratos) o de sed (debida al fallo hidráulico que se produce después de que los conductos finos para el transporte de agua hayan sufrido algún daño irreparable durante la sequía). Por tanto, ¿cuáles son exactamente los procesos de decaimiento o deterioro de un área de bosque nublado que sucumbe a la sequía? ¿Cuántos años pasan para que se liberen esas cantidades de carbono (y afecten al clima)? ¿O terminaría ardiendo la zona? El carbón vegetal fija parte del carbono en el suelo. No hay respuesta para estas preguntas, ¿cómo podrían incluir los modelos climáticos algún dato sobre la influencia de los grandes bosques del planeta? Estas masas forestales, por ahora, todavía absorben aproximadamente un billón de toneladas de carbono por año – una décima parte de lo que produce la humanidad.

La actividad fotosintética, sólo en la Amazonia, utiliza la energía solar equivalente a quince bombas atómicas por segundo para la evaporación de agua. Si esto no está reflejado en los modelos climáticos que nos hablan sobre “calentamiento global” y “cambio climático”, entonces ¿cómo podemos creer en estos modelos? ¿Por qué deberíamos hacerlo?

Con mayor urgencia que el crear nuevas estadísticas virtuales, nuestra tarea debe ser la de preservar lo que nos ha quedado del mundo real en la actualidad: los bosques y otros biomas sumamente eficientes haciendo lo que han hecho millones de años: Mantener el planeta en equilibrio.

'Los árboles y los humanos resisten o caen juntos.'
Fred Hageneder, 1999

 

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Fuentes:
[1] A. M. Makarieva & V. G. Gorshkov, 'Biotic pump of atmospheric moisture as driver of the hydrological cycle on land', Hydrology and Earth System Sciences, 3, 2621-2673, 2006
[2] Peter Bunyard, 'The Real Importance of the Amazon Rain Forest', ISIS Report, 15/03/2010
[3] Africa, Part 3: Congo, BBC 2013, narrado por D. Attenborough
[4] DOE/Lawrence Berkeley National Laboratory, 'Salt Seeds Clouds in the Amazon Rainforest: Researchers Track Down the Sources of Condensation Nuclei', Science Daily
[5] A.G.C.A. Meesters, A.J. Dolman, & L.A. Bruijnzeel, 'Comment on "Biotic pump of atmospheric moisture as driver of the hydrological cycle on land" by A.M. Makarieva und V.G. Gorshkov', Hydrology and Earth System Sciences, 13, 1299-1305, 2009
[6] Dyna Rochmyaningsih, 'Include trees in climate modelling, say scientists: Climate models should include the effects of trees on the local climate, say agroforestry experts', The Guardian Environment Network, 16 de Enero del 2012
[7] Justin Gillis, 'The Amazon Dieback Scenario', New York Times, 7 de Octubre, 2011
[8] Justin Gillis, 'Learning How to Kill Trees', New York Times, 12 de Diciembre, 2011

 

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