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Sobre los límites fotosintéticos bajo el calentamiento global

Área: Medio ambiente — miércoles, 20 de enero de 2021

En unos 20 o 30 años los ecosistemas dejarán de absorber dióxido de carbono de forma neta por culpa de la subida de temperaturas.

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La reciente pandemia nos ha enseñado que los seres humanos no somos capaces de pensar más allá de la relación lineal o proporcional. También, que sólo tomanos medidas cuando es demasiado tarde y que las autoridades no escuchan a los científicos si hay intereses en juego.

Posiblemente pase lo mismo con el cambio climático, sobre todo cuando lo han convertido en un asunto ideológico en lugar de técnico o científico.

Pero el clima posee ciertos puntos de no retorno que acelerarán el cambio climático en ciclos de retroalimentación. Uno fácil de ver es que la nieve y el hielo reflejan la luz del sol y cuando se funden dejan que el océano o la tierra firmen absorban más calor y se acelere el calentamiento.

Un estudio reciente apunta a otro de esos fenómenos. Según científicos de un grupo internacional de distintas instituciones, la capacidad de las plantas de la Tierra de fijar dióxido de carbono se reducirá a la mitad en las próximas dos décadas si el calentamiento sigue al mismo ritmo.

Para este estudio, los investigadores han empleado datos de las últimas dos décadas procedentes de torres de registro en las regiones más importantes de biomasa del planeta (Fluxnet). Gracias a ello han identificado una temperatura crítica más allá de la cual la habilidad de las plantas para fijar dióxido de carbono decrece con la temperatura.

Como todos sabemos, las plantas usan la luz del sol para realizar la fotosíntesis y terminan fijando carbono atmosférico en sus tejidos. Una vez se descompone o se quema, el dióxido de carbono es devuelto a la atmósfera. También a través de la respiración de los animales que comen esas plantas. Para el caso de plantas con tejidos leñosos la fijación de este elemento puede ser para grandes periodos de tiempo.

A lo largo de las últimas décadas parte del dióxido de carbono que la humanidad ha arrojado con la quema de combustibles fósiles ha sido absorbido por la biosfera, lo que ha supuesto una mitigación del calentamiento global.

Sin embargo, según aumenten las temperaturas, esta absorción se irá reduciendo, pues hay un punto en el que la planta absorbe menos CO2 y se acelera la emisión del mismo, aunque haya agua y luz solar ilimitados. El umbral se produce para una temperatura crítica dada.

Katharyn Duffy (NAU) compara la situación con un enfermo con fiebre: si la fiebre aumenta el cuerpo se deteriora. Añade que lo que querían saber es cuántas plantas pueden ir soportando la situación a lo largo del tiempo.

El estudio es el primero en detectar un umbral de temperatura para la fotosíntesis a partir de datos observacionales a escala global. Aunque este umbral se había estudiado antes en el laboratorio, los datos de Fluxnet proporcionan una ventana a los ecosistemas terrestres y ha permitido a estos investigadores saber cómo es la respuesta real al calentamiento global de los ecosistemas.

Hasta ahora no se sabía la temperatura umbral a la que se empezarían a deteriorarse los ecosistemas al verse afectada la fotosíntesis y el resultado es alarmante.

Han descubierto que el pico de temperatura para la absorción de CO2 es de 18 grados para las plantas con fotosíntesis de tipo C3 (la más común) y de 28 grados para las de tipo C4. Estas temperaturas se han excedido ya en la Naturaleza, pero no se había comprobado el límite en las respiración. Esto significa que, en muchos ecosistemas, el calentamiento global provocará un declive en la fotosíntesis mientras que la respiración subirá exponencialmente.

Todo esto hará que los ecosistemas dejen de absorber netamente carbono y se acelere el cambio climático. Obviamente la respuesta será distintas para la diferentes especies de plantas, pero en conjunto se producirá una reducción neta en la fijación de carbono según el planeta se haga más cálido.

Ahora mismo, menos de un 10% de la biosfera terrestre experimenta temperaturas más allá del máximo fotosintético. Pero al presente ritmo de emisiones, la mitad de la biosfera terrestre podría experimentar temperaturas más allá del umbral de productividad hacia mediados de siglo. Algunos de los ecosistemas más ricos en carbono del mundo, como la selva tropical del Amazonas, el Sureste asiático y las taigas de Canadá y Rusia serán los primeros en alcanzar ese punto de inflexión.

«Lo más impactante de nuestro análisis fue comprobar que la temperatura óptima para la fotosíntesis en todos los ecosistemas fuera tan baja», dice Vic Arcus (University of Waikato). «Combinado con el aumento de la tasa de respiración de los ecosistemas, y a lo largo de las temperaturas que observamos, nuestros hallazgos sugieren que cualquier temperatura por encima de 18 grados centígrados es potencialmente perjudicial para el sumidero de carbono terrestre. Si no cambia la tendencia del calentamiento hasta conseguir estar al nivel o por debajo del límite definido en los Acuerdo de París, el sumidero de carbono de tierra firme no continuará compensando nuestras emisiones y comprándonos tiempo», añade.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: Victor O. Leshyk/Northern Arizona University.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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9 Comentarios

  1. Miguel Ángel:

    Hablan de «sumidero» de carbono, pero todos sabemos que los ecosistemas terrestres son también uno de los pulmones donde se crea el oxígeno tan alto que tiene ahora mismo el planeta. Si las primeras zonas afectadas van a ser la selva tropical del Amazonas, el Sureste asiático y las taigas de Canadá y Rusia…Significa perder prácticamente uno de los pulmones.

  2. josejuan:

    Muchas gracias por el artículo porque es verdad, nuestra condición humana es, por defecto, egoísta e ignorante, por eso necesitamos artículos como éste, gracias.

  3. Dr.Thriller:

    Hay una cierta contradicción aquí. Por un lado decimos que los seres humanos tenemos limitaciones de razonamiento, supongo que a nivel constitucional, y por otro que no se escucha a los científicos, entonces al menos los científicos o no tienen esos límites o se ven menos afectados por ellos. Pero el problema se resuelve si nos damos cuenta de que no es realmente de capacidades de análisis de realidad, o no fundamentalmente, sino de toma de decisiones. Hay en nuestra civilización un grupo muy pequeño de personas que toman decisiones, eso por no liar demasiado la cosa saltándonos que muchas de esas decisiones (no todas) son automáticas, que vienen dadas por axiomas culturales de la sociedad que los toma, son esas personas las que toman las decisiones erróneas por varias razones. Esto es importante porque es tanto la causa del desastre ambiental como de la incapacidad de detenerlo.

    Tomemos por ejemplo la «gestión» de la CoViD. En general, ha sido pésima y nefasta por doquier, pero en determinadas zonas ha sido más pésima, perdón por la falta de sintaxis, y más nefasta que en otras. Si nos fiamos de los datos de la OMS, la gestión ha sido excelente en Corea del Norte (ningún caso, persiana bajada, aislamiento total), muy buena en China y Vietnam, bastante aceptable en Nueva Zelanda, Corea del Sur, Noruega y Japón, y directamente ruín en el resto. Incluso Alemania, que partía de unas premisas socioeconómicas muy favorables se está poniendo al día en negligencia e incompetencia. El peor de todos, el presunto Hegemón mundial, con cifras de escándalo y aparentemente incomprensibles porque siendo el país más poderoso y todavía rico (al menos per capita) del mundo con unas dimensiones cuasicontinentales.

    Es algo relevante porque esto es similar al resto de «gestiones» de nuestro sistema socioeconómico globalizado. Muy relevante. En EEUU, con decenas de millones de afectados y cientos de miles de muertos, han sobrado legiones de técnicos y profesionales que han predicho al 100% lo que iba a pasar. No se equivocaron. Es fácil echarle la culpa al energúmeno que se acaba de ir (por ahora), pero todos sabemos que eso no explica nada. Porque en China al principio pasó tres cuartos de los mismo, y sólo porque el sistema político tiene un pánico cerval a cometer una Gran C*g*da y perder las riendas del chiringo, tuvieron que coger el toro por los cuernos, que una vez que lo hicieron, vale, pero sólo vale.

    Puede uno estar tentado a decir que el sistema político x o y… En realidad sí hay diferencias, pero es muy difícil discernir. La mayor parte es folklore. En China los mandarines son técnicos, profesionales, esto facilita enormemente todo, pero no es la causa de una gestión buena o mala. Es cierto que en Occidente los problemas se acumulan, pero tampoco parece, sobre todo ante una emergencia, que el sistema per se suponga un taponadero. Más bien parece que los sistemas son algo secundario, influyen e influyen mucho, pero son engranajes, no motores. Pueden facilitar o entorpecer, aunque eso dependerá en gran medida de las circunstancias (ajenas a ellos en gran parte), el problema grueso está en otra parte.

    Quizá en nuestros dioses. Unos adoran unos dioses y otros, otros. Somos un animal muy religioso. Quizá la diferencia no esté entre occidentales y asiáticos, sino en elites que están acostumbradas a dar órdenes y otras que son muy conscientes de donde están y sobre todo, adónde quieren ir. No es lo mismo defender que explorar.

    Ahora vamos con el desastre ambiental.

    Gran parte del problema viene de otro concepto cuasirreligioso. Muchos de los conceptos sociales y filosóficos de occidente vienen directamente de la religión, con R. El mito del progreso. Porque es un mito. No es un mito mejorar la calidad de vida de las personas, ni es un mito expandir el conocimiento científico, ni dar sentido a la vida, etc., pero sí es un mito colocar fetiches culturales que en realidad obedecen a una lógica económica de un sistema-timo como todos los que ha fabricado la humanidad desde que registramos con escrituras, ya es conocido: el 1% que vive de la sopa boba del otro 99%, violencias varias en el pack. Mejorar la calidad de vida no guarda ninguna relación con generar 5 kg de RSU per capita y día, consumir kWh a despilfarro y pasarse la vida adorando memeces. Eso todo es cultural.

    Dicho todo lo cual, para terminar con el artículo en sí, se está expandiendo la idea de que vamos a una especie de colapso ecológico y yo creo que va a ser peor que eso. Mucho peor. En las extinciones masivas anteriores lo que sabemos es que los cambios fueron tan bruscos que la mayoría de las extinciones fueron causa diferida, no directa. Yo tengo claro que el nivel del mar tiene que subir una barbaridad por homeostasis pura, porque hay que diluir el exceso de CO2 sin elevar la acidificación, el mero hecho de que Florida, o todo el Rin hasta Alsacia se convierta en una ría bestial (literalmente, cientos de millones de personas desplazadas), eso por sí mismo ya cambia el clima y mucho más que el incremento de CO2 (en realidad es todo lo mismo). El 75% de la fotosíntesis es oceánica, y se desplazará a otras zonas (el océano Ártico, sin duda, entre ellas), todo esto va a dejar el planeta irreconocible a una escala similar a la desglaciación, simplemente el clima cambiará en todas partes, sin excepción, y la flora y fauna con él.

    Así que la pregunta que hay que hacerles a los que toman las decisiones es si son conscientes que la extinción que se está jugando aquí es la nuestra. La nuestra. Si es que les importa claro, porque esto más pronto que tarde acabará quedando muy claro.

    Tal y como nos organizamos socialmente, no hay nada que hacer. Que habrá un cambio, es seguro y vendrá además con todo este tsunami presionando. Y seguimos sin conocernos a nosotros mismos.

  4. Miguel Ángel:

    Sí, yo también veo posible que el mandato demócrata en EEUU solo dure una legislatura. Durante la época Trump han mejorado algunos indicadores económicos (el paro ha llegado a descender hasta índices comparables a los años 60 del pasado siglo) que Biden tendrá complicado igualar, aparte de que arranca mandato en plena pandemia.

  5. apalankator:

    A mí me parece que el cambio climático se va solucionar porque hay nuevos actores en la economía que están haciendo o van a hacer de esto un negocio.
    Ya hemos visto que la producción masiva de paneles solares solo ha despegado cuando China se puso a ello, en Europa y EEUU hay demasiados intereses creados que ha saboteado sistemáticamente la optimización del proceso. También se ha saboteado la llegada del automóvil eléctrico hasta que la llegada de Tesla y los coreanos lo popularizaron y seguro que más tecnologías rompedoras que amenazaran o amenazan el statu Quo.
    Me llama la atención Elon Musk, que ofrece 100M$ a quien le presente el mejor sistema para capturar CO2 atmosférico se supone para producir metano para sus cohetes, pero una vez optimizado el proceso seguro que lo comercializa a precio rompedor, y posiblemente desplace al gas fósil porque lo sustituye habiendo que hacer muy pequeñas modificaciones en los aparatos que lo utilizan. Este tipo está desplazando con sus empresas a fabricantes de automóviles, de cohetes, de satélites, empresas eléctricas,etc. y se debe gastar una fortuna en seguridad personal porque si no, no se explica. En España no hubiera durado dos telediarios.

  6. lluís:

    Veo más posible que nos elimine sucesivas pandemias que el propio cambio climático. Los virus acabarán «ganando la guerra», de hecho no sabemos curar ni una gripe ‘común’ solo terminar con los síntomas. Es posible, como dice Apalan’q’ator, que el cambio climático se pueda paliar de alguna manera, a parte de que hay quienes dicen que deberíamos tener pronto uno de esos «mínimos de Maunder» que enfriaría la Tierra, otros se muestran contrarios tanto a la proximidad de ese ‘mínimo’ como a los efectos de enfriamiento que causaría, y para completar la cosa, una matemática rusa, no recuerdo el nombre, diseñó un modelo matemático según el cual, cercanos a 2.030 puede haber con bastante probabilidad una ‘miniglaciación’ que afectaría a gran parte del hemisferio norte, incluida Europa. Pero lo que no se va a acabar nunca es la evolución de los virus, nunca, claro está, que encuentren células animales para poder vivir.

    En cuanto a Biden, que nadie piense que es lo más en progresismo. Se ha declarado una y otra vez contrario al ‘socialismo’, se ha definido como ‘sionista’ ( no se puede ser judío sin ser sionista, llegó a decir). Lo que sí sucederá es que tendrá entretenido al mundo con el ‘multiculturalismo’, la ‘diversidad’, lo ‘interseccional’ las políticas de género, LGTBI, pro-aborto (aún siendo católico y criticado por un amplio sector del catolicismo USA), en fin, todo eso que muchos denominan ‘marxismo cultura’ o ‘guerra cultural.

    Trump podría volver, tiene millones de seguidores, pero ya están buscando la manera de que no lo pueda hacer. Ese ‘ impeachment político’ que a mi me parece inverosímil, por mucho que pueda no gustar Trump, tiene ese objetivo, hay que reconocer que al ‘former president’ lo que se conoce como ‘deep state’ le teme y lo desprecia profundamente. En bastantes aspectos les salió un ‘antisistema’. Ahí están los furiosos ataques que desde el primer día sufrió Trump, tanto por parte de los ‘ mainstream media’ como por parte de los principales periódicos económicos del mundo, como ‘ The Economist, o «WSJ» o ‘FT’.

  7. Miguel Ángel:

    Sobre la hipotética glaciación de 2.030, mientras buscaba en Internet veo que, al menos la NASA, desmiente ese pronóstico:

    https://www.abc.es/ciencia/abci-llegara-mini-edad-hielo-2030-nasa-refuta-esta-teoria-202005250251_noticia.html

    Me encantaría poder ser un poco más optimista con respecto al calentamiento, pero Elon Musk me da la impresión de estar más interesado en el programa de cohetes espaciales y el viaje a Marte, amigo apalank.ator.

    Abrazos.

  8. Miguel Ángel:

    Tenemos sorpresa con el ritmo de deshielo de la Antártida:

    https://cronicaglobal.elespanol.com/vida/deshielo-antartida-cifras-limite_149243_102.html

    Añado esta otra:

    https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/perdida-hielo-global-alcanza-nuevo-record_16274

    Helador.

  9. tomás:

    La semejanza que hace National Geographic de lo que significan 28000 millones de toneladas de hielo con cubrir bajo 100 metros todo el Reino Unido es muy reveladora, pero me pregunto si incluyen o no el Peñón de Gibraltar. Hay que procurar ser políticamente exacto.

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