Entendiendo las olas de frío en escenarios de cambio climático


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La nieve y el hielo han colapsado ciudades y pueblos de todo el centro peninsular. La borrasca Filomena ha conseguido que el 2021 empiece con una de las olas de frío más severas de las últimas décadas. Ante imágenes de mantos blancos que cubren las calles españolas, poco acostumbradas a ello, han resurgido los discursos que cuestionan la emergencia climática. Hablamos con Fernando Valladares, profesor de investigación en el Departamento de Biogeografía y Cambio Global de Museo Nacional de Ciencias Naturales del CSIC, sobre la otra cara del calentamiento del planeta y el cambio climático: las olas de frío.


Diferentes usuarios de las redes sociales –incluso estrellas mediáticas y cargos públicos– cuestionaban de manera más o menos velada o jocosa el cambio climático debido al temporal. ¿Se ha hecho suficiente pedagogía para que los ciudadanos diferencien tiempo y clima?

A juzgar por lo que estamos leyendo y escuchando estos días de frío intenso, la respuesta es, claramente, no. Hace ahora casi catorce años desde que el catedrático de la Facultad de Física de la Universidad de Sevilla José Javier Brey Abalo, más conocido como «el primo de Rajoy», cuestionara el cambio climático al indicar que somos incapaces de predecir el tiempo que hará mañana y, por tanto, aún más incapaces de saber el que hará dentro de veinte o treinta años. Aquello ya demostró la gran confusión que implica asumir tiempo y clima como sinónimos, solo que en aquel entonces aquella confusión llegó a influir ni más ni menos que al mismísimo presidente del Gobierno de España, quien por suerte cambiaría de opinión ocho años más tarde en la crucial cumbre de París sobre cambio climático. Se trata de un caso de banalización de las diferencias entre conceptos sin ser conscientes de que estas no son solo semánticas. La diferencia entre tiempo y clima tiene profundas implicaciones y delicadas consecuencias. En breve, mientras tiempo –atmosférico– alude a unas condiciones meteorológicas concretas en un momento o en un periodo corto y determinado, el clima alude a las condiciones meteorológicas habituales o promedio. Es perfectamente compatible un tiempo seco con un clima húmedo, o un episodio de frío extremo con una situación de calentamiento global como lo que ocurre con el cambio climático y la tormenta Filomena. Más allá de que la diferencia entre tiempo y clima cale entre autoridades y personas destacadas, es importante que la ciudadanía comprenda la diferencia y pueda corregir o censurar al ignorante o al provocador.

«Mucha gente se ha instalado en una ficción que cree real alimentada por bulos y falsedades»

Las olas de calor han aumentado en número e intensidad en los últimos años: desde 1975, en España se han registrado 62 de estos fenómenos y 23 de ellos se han producido en esta última década. Por su parte, las olas de frío son cada vez más intensas. ¿Cómo combinan el frío y los fenómenos meteorológicos extremos y el aumento de la temperatura planetaria?

Hay varios procesos atmosféricos que generan olas de frío en nuestras regiones templadas y muchos de ellos están influidos por el calentamiento global. Por ejemplo, el calentamiento trae consigo un debilitamiento de la corriente en chorro, es decir, esa corriente de aire que se da en la estratosfera, circulando longitudinalmente de oeste a este en el hemisferio norte y que separa las regiones polares de las templadas. Una corriente en chorro más débil favorece la formación de vaguadas o áreas anticiclónicas que se forman debido al ascenso de aire cálido y húmedo. De esta forma, grandes masas de aire frío provenientes del norte entran en contacto con masas de aire cálido y húmedo del sur, y como resultado se tiene una combinación de temperaturas inusualmente bajas y una gran precipitación en forma de lluvia o nieve. Sabemos también que otro proceso relacionado con el cambio climático puede traernos frío: el llamado calentamiento súbito de la estratosfera –como el ocurrido a principios de 2021 y que llevó a que ciertas zonas de la atmósfera a más de 10 kilómetros de altura sobre el polo Norte pasaran de estar a -70ºC (temperatura normal) a -20ºC (anomalía cálida de 50ºC)– generó el movimiento a gran escala de masas de aire muy frío hacia el centro y el sur de Europa. Estos calentamientos súbitos de las capas altas de la atmósfera pueden generar la ruptura del vértice polar y ello suele traer consigo vientos helados en zonas templadas como ya ocurriera en 2012 y 2018, y como podría ocurrir ahora otra vez.

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Filomena ha conseguido que el termómetro caiga en toda la península, con ese récord de temperatura mínima de -35,6ºC en Vega de Liordes (León). Sin embargo, en verano, durante una de las olas de calor vividas en nuestro país, la estación de Hondarribia-Malkarroa (aeropuerto de Donosti) alcanzaba el récord de 42,2ºC. ¿Será este el futuro de nuestro país: calor asfixiante en verano y frío siberiano en invierno?

No exactamente, pero sí que tenemos que esperar una mayor variabilidad climática. Los valores extremos e inusuales se harán más frecuentes, viviremos un clima oscilante entre frío y calor, sequía y grandes lluvias o nevadas. La variabilidad afectará no solo a unos años respecto a otros, sino que ocurrirá a escalas de tiempo más cortas, de meses o semanas, con lo que dentro de una estación del año iremos experimentando periodos cada vez más contrastados de temperaturas, vientos y precipitaciones. Esto es lo que trae consigo el cambio climático y no solo un gradual incremento de la temperatura media.

No estábamos preparados porque una tormenta como esta no es habitual. Sin embargo, si el cambio climático traerá un escenario donde serán más probables, ¿hay que incluir el frío extremo en los planes de mitigación de nuestras ciudades, que ya han comenzado a incluir el calor en ellos?

En realidad, tendríamos que hablar de planes de adaptación. Es mucho lo que puede y debe hacerse para lidiar mejor con un clima diferente y cambiante. Lo hemos visto con las olas de calor, que ya no nos afectan tanto a pesar de ser cada vez más intensas, porque estamos mejor preparados. Lo mismo debe ocurrir ante las olas de frío: vendrán olas cada vez más intensas y hay que ir transformando las ciudades, nuestras hábitos e infraestructuras para que no suframos tanto las consecuencias. Por supuesto, en paralelo, hay que poner en práctica todas las medidas posibles para mitigar el cambio climático y reducir emisiones, en esencia. Eso hará que, a largo plazo, los eventos climáticos extremos vuelvan a las frecuencias e intensidades más bajas que caracterizaban las décadas anteriores.

«Viviremos un clima oscilante entre frío y calor, sequía y grandes lluvias o nevadas»

La zona central de la península se ha visto colapsada en cuestión de horas por la nieve. ¿Se podría haber previsto mejor? ¿Cómo pueden enfrentarse las grandes ciudades y pequeños núcleos a futuros fenómenos como Filomena?

Podemos aprender mucho de las zonas como Canadá o Escandinavia, que las sufren con frecuencia todos los años. El diseño de las aceras, la red de transporte, el arbolado urbano, las alternativas de transporte y suministro de bienes, alimentos y materiales, las prácticas domésticas más seguras en condiciones de frío intenso… todo esto requiere de bastante tiempo de programar, planificar, ejecutar y también de explicar y concienciar a la población, por lo que no se puede esperar a una nueva Filomena para empezar. Hay que iniciar cambios ya, pues no sabemos cuándo exactamente vendrá la próxima ola de frío. Sabemos que vendrá, y antes de lo que nos gustaría.

Ya no solamente por el negacionismo climático del que hablábamos antes, las redes incluso han alumbrado conspiraciones sobre que la nieve es, en realidad, plástico. ¿Qué podemos hacer con estas actitudes?

Las redes suponen un gran riesgo de vivir una realidad paralela. Hay mucha gente que se ha instalado en una ficción que cree real y que es alimentada constantemente por bulos y falsedades de todo tipo. Debemos generar un espíritu crítico ante la información, de manera que todos nos planteemos la veracidad y el origen de la que nos llega. Solo podemos hacer dos cosas: contrarrestar la desinformación y los bulos con información veraz y solvente que siempre muestre el origen de la misma; y favorecer una actitud crítica y racional que haga buscar fuentes contrastadas y fiables y que permita descartar la opinión infundada y la información errónea o, incluso, malintencionada.

Este texto se basa en una entrevista realizada a Fernando Valladares por Raquel Nogueira y se ha publicado en Ethic el 13 de Enero de 2021 con el título «NO SABEMOS CUÁNDO VENDRÁ LA PRÓXIMA OLA DE FRÍO, PERO LO HARÁ»,

La tormenta Filomena, un pantallazo de clima extremo que debe hacernos reaccionar

Se tiende a asociar el cambio climático con las olas de calor, olvidando que el cambio del clima resulta en una sucesión de fenómenos meteorológicos extremos de características distintas


Madrid se enfrenta a una ola de frío extremo tras el paso de Filomena


Este texto es reproducción del artículo Filomena, una cara más del cambio climático, por FERNANDO VALLADARES|CARLOS MATAIX|CRISTINA MONGE, publicado el 10 de Enero de 2021 en El País

Hace ahora dos años, ante una de esas grandes nevadas que asolan de vez en cuando Estados Unidos, Donald Trump se preguntaba: ¿Dónde está el cambio climático cuando se le necesita? No es de extrañar que alguien de su naturaleza no alcanzase a verlo. Ese año marcó récords de huracanes en el Atlántico, de intensidad superior a la habitual, se dio el mayor número de tormentas simultáneas, se marcó la más alta temperatura absoluta del aire jamás medida (54,6), e incluso se vivieron un par de medicanes, es decir, huracanes mediterráneos, fenómenos climáticos absolutamente inusuales. Trump, con su ignorancia, hubiera necesitado tener a alguien cerca que, parafraseando al asesor de Clinton, le hubiera espetado: ¡Es el cambio climático, estúpido!

En España, hace casi un año mirábamos atónitos cómo desaparecía el delta del Ebro bajo la furia de la borrasca Gloria, el temporal más duro que han sufrido España y el sur de Francia en los últimos cuarenta años. Ahora, Filomena está dejando las mayores nevadas registradas en la Península durante el último medio siglo y ha pulverizado el récord de temperatura mínima con -35,6 en Vega de Liordes, León. Ambas tormentas son manifestaciones de un clima extremo e inestable que está batiendo récords cada vez más deprisa.

Pese a estas evidencias, se tiende a asociar el cambio climático con las olas de calor, olvidando que el cambio del clima resulta en una sucesión de fenómenos meteorológicos extremos de características distintas: olas de frío, de calor, huracanes, etc.

¿Cómo combinan frío extremo y calor creciente? La conexión no es directa, pero es indudable. El calentamiento trae consigo un debilitamiento de la “corriente en chorro”, esa corriente de aire que se da en la estratosfera y permite separar las regiones polares de las templadas. Dicho debilitamiento favorece la formación de “vaguadas”, áreas anticiclónicas que se forman debido al ascenso de aire cálido y húmedo. De esta forma, grandes masas de aire frío provenientes del norte entran en contacto con masas de aire cálido y húmedo provenientes del sur. Por un lado se obtienen récords de bajas temperaturas provocados directamente por ese aire frío que cada vez llega a latitudes más sureñas, y, por otro, se obtienen precipitaciones históricas, en forma de lluvia o de nieve.

No tenemos aún certeza estadística para afirmar que la frecuencia de olas de frío ha aumentado, pero sí su crudeza. Es muy probable que a medida que se reúnan series temporales más largas, vayamos comprobando también cambios en la frecuencia de olas y temporales de frío en el Hemisferio Norte. Algo así ocurrió en las últimas décadas con los huracanes. Hace veinte años, lo que sabíamos de su conexión con el cambio climático era débil debido a la fuerte variabilidad interanual del clima, pero a medida que se fueron obteniendo más datos, la conexión se confirmó.

No deberíamos distraernos mucho esperando más información. Herbert Simon, Premio Nobel de Economía en 1978, explicó magistralmente cómo la racionalidad de muchas de las decisiones que afectan a nuestra vida es siempre limitada, tanto por factores psicológicos como por la falta de disponibilidad de información perfecta. Sin embargo, eso no nos impide actuar.

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Efectos del temporal Filomena en Talamanca del Jarama, Madrid.J.J.GUILLEN / EFE


Los efectos del cambio climático y de la destrucción de nuestros ecosistemas tienen mucha inercia: persisten durante un largo período de tiempo aunque cesen las causas que los originaron. Los próximos años tendremos que resistir los golpes de nuevas filomenas, que afectarán seriamente a nuestra seguridad y nuestra economía. Necesitamos aumentar la inversión para adaptarnos a este nuevo entorno a la par que construir un modelo más sostenible. El programa Next Generation puede ser la gran oportunidad.

Aunque falta mucho por conocer, las evidencias son lo suficientemente contundentes como para no dilatar las decisiones ni las inversiones. Los informes que han alertado sobre las consecuencias de traspasar los límites del planeta parecen el guion de una serie distópica que estos días estrena un nuevo capítulo rodado en las calles de muchas ciudades españolas.

No es solo una cuestión de voluntad política. La transformación para llegar a un acuerdo de paz con nuestro planeta, como días atrás propusiera el Secretario General de la ONU, requiere un enorme esfuerzo de colaboración pública, privada y social. En estos últimos meses hemos aprendido mucho de misiones colectivas que nos obligan a ir al límite de lo posible, como el desarrollo de la vacuna. Cuando junto a la urgencia, creamos el estímulo y las condiciones para cooperar entre saberes, organizaciones y países, tenemos una gran capacidad para escribir el guion de nuestro futuro.

Fernando Valladares es científico del CSIC y profesor asociado de la Universidad Rey Juan Carlos. Carlos Mataix es profesor titular de la Universidad Politécnica de Madrid, y director del itdUPM. Cristina Monge es politóloga, profesora de sociología Universidad de Zaragoza.[/PIEPAG-TRIB]

Comunicando el estado del planeta

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Para explicar como están las cosas no basta con estudiar y comprender datos y artículos científicos. Hay que acoplarse a los profesionales de la comunicación, aprender de ellos y, a ser posible, trabajar con ellos. Eso estamos haciendo en La 2, en un pequeño rinconcito de RTVE donde cada quince días contamos en 3 o 4 minutos lo que sabemos del estado de la naturaleza y de los riesgos para nuestra salud y bienestar de todo lo que le hacemos al medio ambiente.

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El pasado viernes grabamos dos piezas, una sobre los impactos del cambio climático y otra sobre los nuevos incendios de grandes dimensiones. Para situarnos en los impactos del cambio climáticos fuimos al melojar de la fuente del Cura, en Miraflores de la Sierra, y para hablar de incendios subimos al puerto de Morcuera donde hubo un gran incendio en verano de 2019.

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Uno de los efectos más palpables del cambio climático es la estacionalidad cambiada. El invierno y el verano ya no empiezan ni acaban cuando solían hacerlo.

De la anécdota del cambio en el momento de floración de algunas plantas (como la floración de los almendros, todo un acontecimiento nacional en Japón) o de la llegada de golondrinas o de la eclosión de las mariposas se pasa a efectos ecológicos en cascada que dejan funciones sin realizar. La polinización, por ejemplo, requiere de la sincronización entre la producción de flores y la presencia de los insectos. Como cada organismo responde de forma distinta al cambio en el clima, se pierde la sincronización y con ello la función asociada.

La estacionalidad cambiada afecta a mas cosas de las que pensamos, muchas con importantes implicaciones económicas y sociales. Por ejemplo, afecta a la programación de las cosechas y de las recolecciones, al inicio, finalización y duración de la temporada de incendios, y al calendario de enfermedades como la gripe.

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Los incendios resultan de la combinación de varios factores. Entre ellos el cambio climático y la acumulación de combustible (material vegetal seco) y las nuevas condiciones sociales juegan un papel crucial al hacerlos mas frecuentes e intensos. Heredamos unos bosques que muchos no están ya en equilibrio con las nuevas condiciones ambientales y sociales. Bosques por ejemplo de pinos y eucaliptos, altamente inflamables, que se plantaron hace décadas cuando se daban al menos cuatro circunstancias muy diferentes a la actualidad : 1) una visión de la gestión forestal fundamentalmente productivista (más madera), 2) un conocimiento limitado de la ecología del fuego, 3) un clima menos cálido y extremo, 4) una diferente presencia humana, mayor en las zonas rurales de regiones templadas, y menor en zonas tropicales. Por estas cuatro razones, los incendios están resultando muy diferentes a los incendios que teníamos hace apenas medio siglo.

Nubarrones sobre el acuerdo de París

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Esta entrada ha sido publicada en The Conversation

En París surgió una cierta magia que dio una dimensión histórica a la cumbre del clima número 21. Se fraguó allí, entre otras cosas, el acuerdo que iría a remplazar el protocolo de Kioto cuando expirara en 2020. El 12 de diciembre de este 2020 se ha cumplido el quinto aniversario del Acuerdo de París, un aniversario empañado por unas emisiones de gases con efecto invernadero que siguen creciendo y por una pandemia que ha forzado la cancelación de la cumbre anual número 26, que se celebrará en Glasgow el año que viene. En París se evitó imponer y se animó a que cada país hiciera su mejor propuesta y su análisis más honesto de sus emisiones reales y futuras.

El Acuerdo de París establece un marco global para evitar un cambio climático peligroso. Buscaba mantener el calentamiento global por debajo de los 2 °C e incluso aunar esfuerzos para limitarlo a 1,5 °C por encima de los niveles preindustriales. También pretendía reforzar la capacidad de los países para hacer frente a los efectos inevitables del cambio climático y estableció mecanismos para apoyarlos en sus esfuerzos.

Un acuerdo internacional

El Acuerdo de París es el primer acuerdo universal y jurídicamente vinculante sobre el cambio climático y fue adoptado en la Conferencia sobre el Clima de París (la vigésimo primera conferencia de las partes o COP21) en diciembre de 2015. La UE y sus Estados miembros se encuentran entre las cerca de 190 Partes del Acuerdo de París. La UE ratificó formalmente el Acuerdo el 5 de octubre de 2016, lo que permitió que entrara en vigor el 4 de noviembre de 2016. Para que el Acuerdo entrara en vigor, al menos 55 países que representasen un mínimo del 55 % de las emisiones mundiales debían depositar sus instrumentos de ratificación. Todos hemos ido siguiendo con satisfacción las ratificaciones del Acuerdo por la inmensa mayoría de los países del mundo, incluyendo los más contaminantes. Pero hemos seguido también, y en este caso con gran preocupación, el cambio de posición y la retirada del Acuerdo del segundo país en volumen de emisiones, Estados Unidos. Con la confirmación de la salida de Donald Trump de la Casa Blanca, el mundo volvió a respirar ilusión sobre las posibilidades de consolidar la senda planteada en el acuerdo de París.

Ventajas del Acuerdo de París

Aunque el nuevo presidente de EE. UU. no lo va a tener nada fácil, y alcanzar el objetivo de París supone un esfuerzo global de dimensiones inmensas, el Acuerdo vale la pena. Son muchos los estudios que muestran los importantes beneficios para la gente, la economía y, por supuesto, el medio ambiente. Fijándonos solo en los mares, en la pesca y en la economía de los países costeros, por ejemplo, la implementación del Acuerdo no podría traer más ventajas. Permitiría proteger millones de toneladas métricas de peces, así como miles de millones de dólares anuales de ingresos de los trabajadores del mar y de los gastos domésticos en productos del mar. El 75 % de los países marítimos se beneficiarían de esta protección y más de un 90 % de esta captura protegida se produciría dentro de las aguas territoriales de países en desarrollo. De hecho, retirarse del acuerdo de París no es solo negativo para alcanzar el Acuerdo y la correspondiente estabilización global del clima, sino que lo es para el país que se retire.

El efecto neto de la retirada del Acuerdo es negativo para todos los países del mundo ya que la pérdida de cobeneficios supera la ganancia en el producto interior bruto. Es decir, que mantenerse en el Acuerdo redunda en el interés de cada país tal como muestra un reciente análisis económico. Además de mejorar la salud de los ecosistemas, el Acuerdo de París supone una garantía para la salud humana. Solo considerando los efectos positivos directos a través de la reducción de la contaminación atmosférica, los beneficios para la salud humana del Acuerdo superan los costos de mitigación para todas las vías tecnológicas, con una relación global favorable entre los beneficios para la salud y los costos de mitigación de entre 1,45 y 2,19. Se mire como se mire, el Acuerdo de París vale la pena.

Beneficios también a corto plazo

Un reciente estudio revela que el objetivo principal del Acuerdo de París de mantener el aumento de la temperatura media mundial en este siglo por debajo de los 2 ℃ tendría efectos beneficiosos no solo a largo plazo. Implementar el Acuerdo reduce el riesgo de tasas de calentamiento sin precedentes en los próximos 20 años en un factor de 13 en comparación con un escenario sin mitigación, incluso después de tener en cuenta la variabilidad interna del sistema climático. Por tanto, la mitigación estricta ofrece beneficios sustanciales también a corto plazo al ofrecer a las sociedades y ecosistemas una mayor oportunidad de adaptarse y evitar los peores impactos del cambio climático. Esto es justo la motivación que nos hace falta ahora para actuar con decisión, ya que no serán solo las generaciones futuras las que se beneficiarán de los recortes rápidos y profundos de las emisiones.

Cambio climático y salud

2020 ha sido un año en el que nuestra salud se ha puesto en el centro de la actualidad mundial por la pandemia de la covid-19. Es precisamente en este 2020, en el que se celebran cinco años del Acuerdo de París, cuando conviene recordar que el cambio climático también mata. Más de una cuarto de millón de personas han muerto este año directamente por el cambio climático, y decenas de millones lo han hecho por causas indirectas relacionadas con él. Solo los muertos por olas de calor han aumentado un 50 % en las últimas dos décadas. El cambio climático no es solamente un factor que trastorna el calendario y hace que el invierno llegue algo más tarde o que a las cigüeñas les dé por no emigrar. El cambio climático es ya la principal amenaza para la salud de los animales y de las plantas de todo el planeta, pero también la de las personas. Sin embargo, no acabamos de tomárnoslo muy en serio porque el cambio climático, a diferencia de las pandemias, no lo percibimos como una amenaza directa y frontal.

En un loable y necesario esfuerzo de optimismo basado en observaciones científicas, las Naciones Unidas señalan que las emisiones de gases de efecto invernadero podrían reducirse un 25 % con la recuperación verde mundial apoyada en las principales medidas para salir de la crisis del coronavirus. Dicho de otro modo, salir de la crisis inducida por la pandemia puede ayudar a cumplir el Acuerdo de París si se hace con esta visión. Igual de optimista se muestra la Unión Europea con la salida de la crisis de la covid-19. Recuperando la seña de identidad europea en materia ambiental y planificando con seriedad y estrategia, la inversión económica poscovid-19 dibuja una línea de esperanza en el futuro.

Lastres para el cumplimiento del Acuerdo

La humanidad cuenta con abundante evidencia científica sobre la necesidad de alcanzar los objetivos del Acuerdo de París y sobre los beneficios que conlleva. Pero la humanidad se enfrenta a la vez a un número sorprendente de contradicciones e inercias que dificultan la puesta en práctica de las medidas necesarias. Europa, la región del planeta más convencida de la oportunidad del Acuerdo y más proactiva en la reducción de emisiones y en la mitigación del cambio climático, es un ejemplo sorprendente de este choque de intereses. Europa se embarca en un Pacto Verde como reacción a la amenaza del cambio climático y la degradación ambiental, y a la vez mantiene en pie el Tratado de la Carta de Energía. Este Tratado es un auténtico contrasentido con el Pacto Verde y un poderoso obstáculo para alcanzar los objetivos de París. El Tratado es incompatible con la transición energética y ecológica que países como España se han propuesto abordar en esta década clave por numerosas y bastante obvias razones. Por ejemplo y en primer lugar, el Tratado sanciona económicamente a los países que quieran cumplir con los propósitos del Acuerdo de París.

Tan inexplicable como ratificar el acuerdo de París y mantener el Tratado de la Carta de Energía es la desconexión europea entre programas y objetivos globales y urgentes en materia de desarrollo sostenible como son el Pacto Verde Europeo y la Política Agraria Común (PAC). Esta estrategia es inexplicable porque mientras el primero se basa en una salida en verde de la actual coyuntura económica, social y ambiental, la PAC da la espalda rotundamente a esta visión y mantiene una agricultura productivista que no prioriza la sostenibilidad, apenas respeta la biodiversidad e ignora los objetivos del Acuerdo de París relativos a la reducción de emisiones.

Estas contradicciones son inexplicables, además, porque ignoran la abundante evidencia científica sobre las estrechas interconexiones entre la producción agroalimentaria y las emisión de gases con efecto invernadero, y en especial sobre los beneficios económicos, ambientales y sociales de favorecer sinergias entre la producción de alimento y la reducción de emisiones. La humanidad se enfrenta en este 2020, que ya termina para alivio de muchos, no solo con la amenaza descomunal de un clima extremo e inestable. La humanidad se enfrenta a un inevitable proceso de maduración interna en el que tendrá ineludiblemente que elegir entre la sostenibilidad o el mantenimiento del modelo socioeconómico que nos ha traído hasta aquí y que tan sombríos escenarios acarrea. Ambas cosas no son compatibles y cuanto antes aclaremos qué queremos realmente, antes podremos avanzar con firmeza hacia un mundo mejor.

Dando color al oscuro mundo de las raíces

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Raíces entremezcladas de dos plantas diferentes, teñidas con tinte rojo y azul para distinguirlas in situ. El teñido de raíces proporcionó una validación experimental de las predicciones teóricas sobre la respuesta de las plantas a la competencia. Las plantas vecinas desarrollan más raíces localmente cuando un competidor está cerca que cuando crecen solas.

En un artículo publicado hoy en Science, y que ha sido destacado en la portada de esta prestigiosa revista, nos hemos asomado a la vida subterránea de las plantas. En el seno de un equipo internacional de investigación del que hemos formado parte y gracias al liderazgo de Ciro Cabal , un estudiante de doctorado de la Universidad de Princeton, hemos avanzado un conocimiento clave para entender uno de los principales almacenes de carbono: las raíces de las plantas. La investigación utilizó una combinación de modelado y experimentación en invernadero para descubrir si las plantas invierten de manera diferente en raíces cuando crecen solas o cuando crecen junto a un vecino.

¿Cómo almacenan carbono las raíces de las plantas? Para saberlo, cultivamos plantas de pimiento solos y con vecinos, y teñimos las raíces de las plantas (por inyección) para distinguir qué raíces pertenecían a qué planta. Descubrimos que la energía que una planta dedica a sus raíces depende de la proximidad a otras plantas: cuando están juntas, las plantas invierten mucho en sus sistemas de raíces para competir por recursos subterráneos finitos; si están muy separadas, invierten menos. Como aproximadamente un tercio de la biomasa de la vegetación del mundo (y por lo tanto el carbono) se encuentra bajo tierra, este modelo proporciona una herramienta valiosa para predecir la proliferación de raíces en los modelos de carbono del sistema terrestre global.

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Experimento con plantas de pimiento en los invernaderos del Museo Nacional de Ciencias natuarles (CSIC, Madrid). Foto de Ciro Cabal, Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Princeton

“Este estudio fue muy divertido porque combinó aproximaciones diferentes para reconciliar resultados aparentemente contradictorios en la literatura: un experimento inteligente, un nuevo método para observar sistemas de raíces en suelos intactos y una teoría matemática simple”, dice Stephen Pacala, el profesor Frederick D. Petrie de Ecología y Biología Evolutiva (EEB) y el autor principal del artículo.

“Si bien las partes aéreas de las plantas se han estudiado exhaustivamente, incluida la cantidad de carbono que pueden almacenar, sabemos mucho menos acerca de cómo las partes subterráneas, es decir, las raíces, almacenan carbono”, dice Ciro Cabal.

Las plantas producen dos tipos diferentes de raíces: raíces finas que absorben agua y nutrientes del suelo y raíces de transporte gruesas que transportan estas sustancias de regreso al centro de la planta. La “inversión” de la planta en raíces implica tanto el volumen total de raíces producidas como la forma en que estas raíces se distribuyen por el suelo. Una planta podría concentrar todas sus raíces directamente debajo de sus brotes, o podría extender sus raíces horizontalmente para alimentarse en el suelo adyacente, lo que incrementa el riesgo de competir con las raíces de las plantas vecinas.

El modelo del equipo predijo dos resultados potenciales para la inversión de raíces cuando las plantas se encuentran compartiendo suelo. En el primer resultado, las plantas vecinas «cooperan» segregando sus sistemas de raíces para reducir la superposición, lo que lleva a producir menos raíces en general de lo que producirían si fueran solitarias. En el segundo resultado, cuando una planta detecta recursos reducidos en un lado debido a la presencia de un vecino, acorta su sistema de raíces en ese lado pero invierte más en las raíces directamente debajo de su tallo.

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Raíces de de tres plantas de pimiento creciendo juntas y teñidas de diferente color. Foto de Ciro Cabal, Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Princeton

La selección natural predice este segundo escenario, porque cada planta actúa para aumentar su propia aptitud, independientemente de cómo esas acciones afecten a otros individuos. Si las plantas están muy juntas, esta mayor inversión en el volumen de las raíces, a pesar de la segregación de esas raíces, podría resultar en una tragedia de los bienes comunes, por lo que los recursos (en este caso, la humedad y los nutrientes del suelo) se agotan.

Para probar las predicciones del modelo, cultivamos plantas de pimiento en un invernadero tanto individualmente como en parejas. Al final del experimento, teñimos las raíces de las plantas de diferentes colores para que se pudieran ver fácilmente qué raíces pertenecían a qué planta. Luego, calculamos la biomasa total del sistema de raíces de cada planta y la proporción de raíces a brotes, para ver si las plantas cambiaban la cantidad de energía y carbono que depositaban en estructuras subterráneas y aéreas cuando crecían junto a vecinos, y contábamos el  número de semillas producidas por cada planta como medida de aptitud relativa o de eficacia biológica.

Descubrimos que el resultado depende de qué tan cerca estén las plantas entre sí. Si crecen muy juntas, las plantas invierten mucho en sus sistemas de raíces para competir entre sí por recursos subterráneos finitos; si crecen más lejos, invertirán menos en sus sistemas de raíces que una planta solitaria.

No hubo evidencia de un escenario de «tragedia de los comunes«, ya que no hubo diferencia en la biomasa total de raíces o la inversión relativa en raíces en comparación con las estructuras aéreas (incluido el número de semillas producidas por planta) para plantas solitarias frente a aquellas que crecían con vecinos. La tragedia de los [bienes] comunes (en inglés Tragedy of the commons) es un dilema descrito por Garrett Hardin en 1968, y publicado también  en la revista Science.1​ Describe una situación en la cual varios individuos, motivados solo por el interés personal y actuando independiente pero racionalmente, terminan por destruir un recurso compartido limitado (el común) aunque a ninguno de ellos, ya sea como individuos o en conjunto, les convenga que tal destrucción suceda.

Las plantas eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera y lo depositan en sus estructuras, y un tercio de este carbono vegetativo se almacena en las raíces. Comprender cómo cambia la deposición de carbono en diferentes escenarios podría ayudarnos a predecir con mayor precisión la absorción de carbono, lo que a su vez podría ayudar a diseñar estrategias para mitigar el cambio climático. Esta investigación también puede ayudar a optimizar la producción de alimentos, porque para maximizar el rendimiento de los cultivos, es necesario comprender cómo utilizar de manera óptima los recursos subterráneos y no sólo los aéreos.

El articulo original puede leerse aquí: https://science.sciencemag.org/content/370/6521/1197 

Y aquí se hace una interesante valoración y análisis de los resultados: https://science.sciencemag.org/content/370/6521/1167