Para tratar de frenar el cambio climático, se han propuesto todo tipo de enfoques tecnológicos. Las plantas son un contribuyente obvio para reducir los volúmenes de CO2. Los árboles nuevos se pueden plantar en regiones que han sido deforestadas o en lugares que nunca antes los han tenido. A medida que los árboles crecen, extraen CO2 a través de sus hojas y lo convierten en carbohidratos, que utilizan para crecer. Mientras un árbol viva, ese carbono permanece dentro de él, y los árboles pueden vivir durante décadas o siglos.
Los árboles son un «sumidero de carbono» natural. De ello se deduce que deberíamos dejar de talar bosques, especialmente los tropicales como el Amazonas, que almacenan enormes cantidades de carbono. Además, tendríamos que comenzar a plantar más. Pero el problema no es tan simple.
Un banquete demasiado grande
La fotosíntesis actúa como los pulmones de nuestro planeta. Las plantas usan luz y CO2 para producir los azúcares que necesitan para crecer, liberando oxígeno en el proceso. Cuando aumentan las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico, como ha sucedido gracias a que los humanos queman combustibles fósiles, se podría pensar que las plantas disfrutan de una mezcla heterogénea de alimentos para un crecimiento ilimitado.
Pero un nuevo estudio, liderado por Josep Peñuelas, investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas en el Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones, concluye que este exceso de riqueza no es tan efectivo como se pensaba anteriormente.
Dado que el CO2 es la principal fuente de alimento para las plantas, los niveles crecientes de este compuesto estimulan directamente la tasa de fotosíntesis de la mayoría de ellas. Este impulso es conocido como el «efecto de fertilización con CO2«. Gracias a él, mejora el crecimiento en muchas de las especies de plantas de la tierra. Los efectos se ven más claramente en cultivos y árboles jóvenes, y menos en bosques maduros.
La cantidad de CO2 utilizado por la fotosíntesis y almacenado en la vegetación y el suelo ha crecido durante los últimos 50 años y ahora absorbe al menos una cuarta parte de las emisiones humanas en un año promedio. Hemos asumido que este beneficio seguirá aumentando a medida que aumenten las concentraciones de CO2. Pero los datos recopilados durante un período de 33 años nos muestran que podría no ser cierto.
Un nuevo problema
Durante muchos años, hemos asumido que la fertilización con carbono mitigará el cambio climático, al reducir la velocidad a la que aumenta el CO2 en la atmósfera. Aunque el efecto está integrado en los modelos utilizados para predecir climas futuros, el argumento ha sido ampliamente malinterpretado por quienes creen que el mundo está reaccionando exageradamente al cambio climático.
Un análisis publicado en julio de 2019, dirigido por Thomas Crowther de ETH-Zurich en Suiza, estimó que el mundo tiene espacio para 900 millones de hectáreas adicionales de bosque. Una vez que esos árboles hubieran madurado, podrían almacenar 752.000 millones de toneladas de CO2. Plantar árboles, escribió el equipo, es «una de las soluciones de reducción de carbono más efectivas hasta la fecha«.
Pero si el nuevo estudio es correcto y, de hecho, hemos estado sobrestimando la cantidad de carbono que las plantas extraerán de la atmósfera en el futuro, incluso nuestras proyecciones climáticas más cautelosas probablemente hayan sido demasiado optimistas.
Una investigación compleja
Calcular con precisión el tamaño del efecto global de la fertilización con CO2 no es una tarea fácil. Tenemos que entender qué limita la fotosíntesis de una región a otra, y en todas las escalas, desde las moléculas dentro de una hoja hasta ecosistemas completos.
El equipo de investigación detrás de este nuevo estudio, publicado en la revista Science, utilizó una combinación de datos de satélites y observaciones y modelos sobre el terreno del ciclo del carbono. Usando este poderoso conjunto de herramientas, encontraron que el efecto de la fertilización disminuyó en gran parte del mundo desde 1982 hasta 2015. Esta tendencia que se correlaciona bien con los cambios observados en las concentraciones de nutrientes y el agua del suelo disponible.
De muchas maneras, la combinación de estas diferentes herramientas ayuda a dibujar una imagen más completa de cómo los ecosistemas del mundo están realizando la fotosíntesis. Los investigadores utilizaron una colección de mediciones a largo plazo de torres de flujo, que monitorean continuamente el CO2 y el agua utilizados por las plantas y se distribuyen por los biomas de la tierra y brindan el mejor medio para medir la fotosíntesis a escala del ecosistema.
Las torres de flujo están limitadas en su rango de medición (1 km más o menos). Pero los datos que recopilan ayudan a verificar las estimaciones satelitales de cuánta fotosíntesis está sucediendo. Con satélites y torres de flujo que ahora proporcionan registros desde la década de 1990 (y antes en algunos casos), los científicos pueden evaluar las tendencias a largo plazo en la fotosíntesis global. Luego pueden compararse con «modelos», las simulaciones basadas en computadora que predicen las interacciones entre la planta y el medio ambiente. Esto fue lo que hicieron los investigadores en este estudio.
Nueva evidencia
Los científicos encontraron que la disminución de la fertilización con CO2 estaba relacionada con la disponibilidad de nutrientes y agua. Se sabe que los nutrientes como el nitrógeno y el fósforo están disminuyendo en algunas áreas, lo que puede pasar desapercibido. Las plantas también pueden aclimatarse o cambiar su forma de crecer cuando cambia el entorno.
Así como podemos gastar menos en comestibles cuando hay abundancia de alimentos, las plantas invierten menos nitrógeno en la fotosíntesis cuando se cultivan con altos niveles de CO2. Cuando esto sucede, la fertilización con CO2 es menos efectiva que antes. Debido a que algunas plantas tienen una respuesta más fuerte que otras, la relación puede ser difícil de explicar en simulaciones por computadora.
Lo que debemos hacer
Los resultados de este estudio dejan en claro que es mucho lo que debemos hacer para enfrentar la emergencia climática. La solución es dejar de emitir todos los gases de efecto invernadero. Por ejemplo, se debería reemplazar los combustibles fósiles con fuentes de energía renovables como la solar.
Sin embargo, simplemente detener todas nuestras emisiones ya no es suficiente. Hemos emitido demasiado CO2 y hemos dejado los recortes de emisiones demasiado tarde. Por ello, es casi seguro que no cumpliremos nuestros objetivos de limitar el calentamiento a 1,5°C o 2°C. Eso significa que también debemos encontrar formas de eliminar activamente el CO2 del aire.
La deforestación es en realidad una de las mayores fuentes de dióxido de carbono. Cuando se talan los árboles, gran parte del carbono almacenado en ellos se escapa al aire, especialmente si se quema la madera. Por ejemplo, en 2017 los cambios en el uso de la tierra, en su mayoría deforestación, contribuyeron con 4.000 millones de toneladas de emisiones de CO2. Esto es casi una décima parte del total mundial de 41.000 millones de toneladas de dióxido de carbono. En otras palabras, si dejáramos de talar árboles, reduciríamos nuestras emisiones anuales en aproximadamente un 10%.
Lo más importante, es que no podemos confiar en que las plantas se encargarán de eliminar el exceso de CO2 en la atmósfera. Una vez más,
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