El CO2 impulsa un cambio silencioso en las sabanas africanas

El aumento del dióxido de carbono parece estar remodelando las sabanas africanas

Un nuevo estudio liderado por investigadores de la Universidad de Sheffield sostiene que el aumento del dióxido de carbono atmosférico está haciendo algo más que calentar el planeta. En las sabanas africanas con escasez de agua, la investigación sugiere que también está ayudando a las gramíneas a crecer con más vigor, alterando ecosistemas que ya están en el centro de los debates sobre biodiversidad, incendios y resiliencia climática.

El artículo, publicado en Nature, se centra en uno de los paisajes más extendidos de la Tierra. Las sabanas africanas cubren aproximadamente la mitad de la superficie terrestre del continente y sostienen la fauna, el ganado, los medios de vida humanos y grandes reservas de carbono. Durante décadas, los científicos trataron en general a las gramíneas C4 dominantes de estas regiones como relativamente insensibles a un dióxido de carbono más alto, porque su sistema fotosintético ya es muy eficiente en entornos cálidos y luminosos.

Este estudio cuestiona esa suposición. Según los investigadores, un mayor nivel de dióxido de carbono puede ayudar a las gramíneas silvestres de la sabana a reducir la pérdida de agua a través de sus hojas. En condiciones secas, ese efecto de ahorro de agua les permite mantener la fotosíntesis y seguir produciendo biomasa aérea incluso cuando la humedad es limitada.

Por qué importa el hallazgo

La importancia del resultado radica en dónde aparece: no solo en un invernadero o en una parcela de campo a corto plazo, sino a lo largo de un extenso registro observacional vinculado a un importante ecosistema real de sabana. El equipo combinó resultados de 70 experimentos de dióxido de carbono con un registro de 32 años de producción de gramíneas en 533 ubicaciones del Parque Nacional Kruger, en Sudáfrica.

El patrón fue llamativo. La producción de gramíneas en todo el parque aumentó un 28% entre 1989 y 2021, según el estudio. Los investigadores probaron si otras explicaciones podían dar cuenta de ese aumento, entre ellas las precipitaciones, la temperatura, la presión de pastoreo, los incendios, la contaminación por nitrógeno y los cambios en la composición de las especies de gramíneas. El artículo señala que ninguno de esos factores explicó por completo el incremento. En cambio, la tendencia coincidió más estrechamente con el aumento del dióxido de carbono atmosférico durante el mismo período.

Eso no significa que el dióxido de carbono sea la única fuerza que actúa sobre las sabanas, ni que todas las praderas respondan de manera idéntica. Pero sí significa que una hipótesis ecológica de larga data podría necesitar revisión. Si las gramíneas C4 de las sabanas secas se benefician más del dióxido de carbono elevado de lo que se pensaba, entonces las proyecciones sobre vegetación futura, comportamiento del fuego y ciclo del carbono podrían requerir actualización.

Una historia de agua tanto como de carbono

El mecanismo descrito en el estudio es importante porque replantea la pregunta. Más que hacer que las gramíneas sean intrínsecamente mejores para la fotosíntesis en todas las circunstancias, un mayor dióxido de carbono parece ayudarles a conservar agua. En ambientes con escasez hídrica, eso puede ser निर्णante.

En condiciones secas, las plantas afrontan un intercambio constante. Deben abrir los poros de las hojas para captar dióxido de carbono, pero al hacerlo también permiten que el agua escape. Si hay más dióxido de carbono disponible en la atmósfera, las gramíneas pueden mantener la captación de carbono perdiendo menos agua. El efecto práctico es un menor estrés por sequía y un crecimiento más sostenido durante los períodos en los que, de otro modo, el agua limitaría la producción.

Eso ayuda a explicar por qué los hallazgos son especialmente relevantes para las sabanas africanas. Estos sistemas no solo están definidos por la temperatura y la luz solar, sino por precipitaciones muy variables. Un cambio que permita a las gramíneas seguir siendo productivas durante más tiempo o recuperarse con mayor eficacia en condiciones secas podría repercutir en todo el paisaje.

Implicaciones para el fuego, la fauna y el ciclo del carbono

Un mayor crecimiento de la hierba no significa simplemente paisajes más verdes. En las sabanas, la hierba es combustible. Si la biomasa se acumula más rápido o con mayor constancia, la actividad de los incendios podría cambiar en frecuencia, intensidad, momento o extensión espacial. Eso importa para la gestión de la conservación, las comunidades rurales y las especies adaptadas a regímenes de fuego concretos.

Los impactos sobre la fauna también podrían ser significativos. Las sabanas están estructuradas por el equilibrio entre gramíneas, árboles, herbívoros y fuego. Una mayor abundancia de hierba podría afectar los patrones de pastoreo, la competencia por el alimento y la calidad del hábitat para animales que dependen de las praderas abiertas o de mosaicos de terreno quemado y no quemado.

La investigación también apunta a consecuencias para el ciclo global del carbono. A menudo se habla menos de las sabanas que de los bosques tropicales en las conversaciones sobre clima, pero su enorme escala les otorga una importancia desproporcionada. Si el aumento del dióxido de carbono está incrementando la producción de gramíneas en estos paisajes, podría estar modificando cómo se mueve el carbono entre la atmósfera, las plantas, los suelos y las emisiones por incendios.

Al mismo tiempo, más biomasa no se traduce automáticamente en almacenamiento de carbono a largo plazo. En sistemas propensos al fuego, parte de ese material vegetal adicional puede regresar rápidamente a la atmósfera mediante la quema. Esa tensión es una de las razones por las que el estudio probablemente atraerá atención más allá de la ecología vegetal.

Qué cambia para la ciencia climática

La contribución más amplia del estudio es tanto metodológica como ecológica. Al vincular evidencia experimental con décadas de mediciones de campo en cientos de ubicaciones, los investigadores refuerzan la idea de que una tendencia atmosférica ya está produciendo efectos detectables a escala de paisaje.

La investigación climática a menudo lidia con la brecha entre experimentos controlados y ecosistemas desordenados. Este trabajo reduce esa brecha. Sugiere que los efectos de fertilización del dióxido de carbono no deben descartarse en los sistemas de pastizales con escasez de agua simplemente porque las plantas utilicen la vía C4. La interacción entre el dióxido de carbono y la fisiología de la sequía puede ser más importante de lo que asumían modelos anteriores.

Eso plantea preguntas prácticas para gestores del territorio y responsables de políticas públicas. Si las futuras sabanas llevan más combustible vegetal, la preparación frente a incendios quizá deba adaptarse. Si la dinámica de la vegetación cambia, los planes de gestión de la fauna también podrían tener que modificarse. Y si los modelos del sistema terrestre han subestimado la respuesta de las gramíneas en estas regiones, las previsiones de retroalimentaciones regionales y globales podrían necesitar revisión.

En resumen, el estudio presenta una imagen del cambio que es a la vez sutil y trascendental. El aumento del dióxido de carbono no solo está calentando la atmósfera; en al menos algunos de los mayores ecosistemas áridos del mundo, puede que ya esté reconfigurando la manera en que las plantas usan el agua, cómo los paisajes acumulan combustible y cómo funcionan las sabanas a gran escala.

Este artículo se basa en una información de Phys.org. Lee el artículo original.