El cambio climático hace que las plantas y los ecosistemas tengan más sed

Importantes servicios de los ecosistemas dependerán cada vez más en el futuro de la disponibilidad de agua.

A partir de simulaciones actuales con modelos climáticos, un equipo internacional de investigadores identificó varias regiones en las que el agua limita cada vez más los ecosistemas. Entre ellas se encuentran Europa Central, la Amazonia y el oeste de Rusia. Los ecosistemas sanos son vitales para la sociedad, ya que cumplen varias funciones importantes, como el suministro de alimentos y agua, la fijación de gases de efecto invernadero liberados por la actividad humana y el enfriamiento del entorno.

Los ecosistemas sanos necesitan suficiente energía solar y agua procedente del suelo. Solo así puede la vegetación realizar la fotosíntesis y crecer, y contribuir a la provisión de numerosos servicios importantes de los ecosistemas. El cambio climático modifica la disponibilidad de energía y agua para las plantas. Mientras que, debido al calentamiento global, las plantas reciben en todo el mundo cada vez más energía, la disponibilidad regional de agua será cada vez más incierta en el futuro.

En un nuevo estudio, publicado en la revista científica Nature Climate Change, un equipo de investigadores de Alemania, los Países Bajos y Australia examinó este problema con modernos modelos climáticos. Con simulaciones actuales analizaron datos del período comprendido entre 1980 y 2100. De este modo averiguaron cómo afectan a las funciones y los servicios de los ecosistemas los cambios simultáneos en la disponibilidad de agua y de energía.

«Hemos constatado que los ecosistemas de todo el mundo tienen cada vez más sed, que dependen cada vez más del agua«, afirma el Dr. Jasper Denissen, antes doctorando en el Instituto Max Planck de Biogeoquímica de Jena y primer autor del estudio. Los investigadores han identificado varias «regiones críticas» en las que los ecosistemas pasan especialmente rápido a depender del agua. Entre ellas se incluyen amplias zonas de Europa Central, la Amazonia y el oeste de Rusia.

La creciente dependencia del agua se produce de distintas maneras. En los ecosistemas que ya padecían escasez de agua, la demanda sigue aumentando. Además, en muchas regiones en las que antes los ecosistemas no recibían suficiente energía térmica, el agua se está convirtiendo cada vez con más frecuencia en el factor limitante. La causa es el creciente aporte de energía debido al calentamiento global en el marco del cambio climático. Según el estudio, en el año 2100, en comparación con 1980, la vegetación se verá afectada por la disponibilidad de agua en 6 millones de kilómetros cuadrados adicionales de la superficie terrestre. Y este efecto no solo se da en el espacio, sino también en el tiempo. La duración de la dependencia del agua aumentará hasta 2 meses al año en casi la mitad del área estudiada.

«De estos desplazamientos espaciales y temporales se deduce que las plantas dependen del agua en regiones más extensas y durante periodos continuos más largos en la Tierra“ afirma el Dr. René Orth, también autor principal del estudio. Esto pone en peligro la estabilidad y la salud de los ecosistemas. Podrían verse limitadas funciones importantes para la sociedad. Entre los posibles efectos figuran la escasez de alimentos y de agua, la menor absorción de dióxido de carbono (CO2) liberado por la actividad humana y presente en la atmósfera, así como una menor capacidad de amortiguación frente a fenómenos meteorológicos extremos como el calor y la sequía. Las diversas funciones y servicios de los ecosistemas están interrelacionados de muchas maneras, como ilustra el siguiente mecanismo de la fisiología vegetal. Durante la fotosíntesis, unos diminutos poros de la superficie de las hojas, los llamados estomas, se abren para absorber CO2 de la atmósfera. Al transformar el CO2, la planta obtiene energía y genera biomasa. Esto contribuye a mitigar el aumento del CO2 atmosférico causado por el ser humano. Al mismo tiempo, a través de los poros abiertos se evapora agua de las plantas hacia la atmósfera, lo que produce un efecto de enfriamiento. Este enfriamiento depende de la disponibilidad de agua y es especialmente importante durante las olas de calor. Puede ayudar a atenuar los extremos de temperatura más altos y el estrés térmico asociado. El ejemplo subraya lo importante que es comprender la respuesta de los ecosistemas al cambio climático. Solo así se pueden planificar posibles adaptaciones de la gestión agrícola y forestal para conservar las funciones y los servicios de los ecosistemas para la sociedad.