CAMBIO CLIMÁTICO

Cómo los bosques perdieron 8000 años de carbono almacenado en unas pocas generaciones: mapas animados revelan lecciones climáticas para proyectos de plantación de árboles hoy

“Plantar un árbol” parece ser la respuesta a las preocupaciones sobre el cambio climático en estos días. Al reservar un auto de alquiler en línea recientemente, me pidieron que marcara una casilla para plantar un árbol para compensar las emisiones anticipadas de dióxido de carbono de mi auto. En 2020, el gobernador de mi estado, Indiana, lanzó una iniciativa para plantar un millón de ellos en cinco años, y el estado está a una cuarta parte del camino.

La razón principal de este entusiasmo arbóreo es capitalizar el poder de los árboles para eliminar el exceso de dióxido de carbono de la atmósfera y convertirlo en madera, bloqueando de forma segura el carbono durante décadas o siglos.

Esa es la teoría, de todos modos.

El problema es que el destino del carbono almacenado en los árboles enfrenta muchos desafíos. Las olas de calor, la tala, las plagas y los incendios forestales pueden destruir árboles y liberar ese carbono nuevamente. Y la mayoría de las mediciones del carbono almacenado en la biomasa leñosa de los bosques solo se remontan a unas pocas décadas.

Dirijo el proyecto PalEON, una iniciativa financiada por la Fundación Nacional de Ciencias que está trabajando para reconstruir cómo disminuyó y fluyó la cantidad de carbono almacenado en los árboles de EE. UU. durante los últimos 10 000 años.

En 1900, los madereros cortaron árboles en lo que ahora son los Bosques Nacionales Huron-Manistee de Michigan.
Servicio Forestal

Nuestra nueva reconstrucción revela en detalle cómo los bosques en la parte superior del medio oeste ganaron casi mil millones de toneladas de carbono en los últimos 8000 años, duplicando su almacenamiento de carbono. Y luego, en el lapso de solo 150 años, casi toda esa ganancia desapareció en la atmósfera.

Los resultados ofrecen lecciones para hoy, particularmente sobre el papel descomunal que pueden desempeñar algunas especies de árboles, el comportamiento humano y un clima cambiante.

Cómo los bosques ganaron y luego perdieron mil millones de toneladas de carbono

La historia de nuestro bosque comienza hace 10 000 años, después de que la enorme capa de hielo de Laurentide que una vez cubrió una gran parte de América del Norte se retirara del medio oeste superior, lo que ahora es Michigan, Wisconsin, Minnesota y los extremos norte de Illinois e Indiana. En este período temprano de calentamiento natural, los bosques de árboles de hojas de aguja de la edad de hielo se redujeron y fueron reemplazados por nuevas especies de árboles que se extendían lentamente hacia el norte desde los refugios del sur.

El crecimiento de los bosques aumentó y disminuyó durante los miles de años que siguieron a medida que el clima pasó por períodos cálidos y fríos, la frecuencia e intensidad de los incendios forestales cambiaron y las estrategias de gestión de tierras de los nativos americanos cambiaron.

El almacenamiento de carbono cambia con el tiempo: hasta 1850, en megagramos o toneladas métricas por hectárea. Proyecto PALEO

Estudios anteriores asumieron que la cantidad de biomasa leñosa, el carbono almacenado en los árboles, había sido relativamente estable durante milenios antes de la era industrial. En cambio, nos sorprendió descubrir que los bosques del Alto Medio Oeste habían ganado carbono de manera constante durante 8.000 años antes de que los colonos euroamericanos comenzaran a talar grandes extensiones de bosque.

En gran parte de la región, los bosques estaban dominados por especies longevas que podían almacenar una gran cantidad de carbono en forma de biomasa. Destacan dos de esas especies: el haya americana y la tsuga oriental.

Historia en un grano de polen

Sabemos mucho de esto gracias a pequeños granos de polen antiguo y al Public Land Survey, una colección de estudios forestales muy detallados realizados por contratistas gubernamentales a mediados del siglo XIX, poco antes de que despegara el bosque.

Cada año, los árboles liberan polen y parte de ese polen cae en los lagos, donde se hunde en el lodo y se fosiliza. Los científicos pueden estudiar el polen fosilizado en secciones transversales del sedimento del fondo del lago para determinar su edad y los tipos de árboles que crecían en ese momento. Si ocurriera un gran incendio, los cambios abruptos en los tipos de polen en el sedimento lo delatarían.

Los mapas muestran que la cicuta y el haya se extienden hacia el norte y la zona de transición occidental entre bosques y pastizales cambia con el tiempo.
Cómo dos especies de árboles que secuestran una gran cantidad de carbono migraron en el medio oeste superior y la línea cambiante entre bosques y praderas en la parte occidental de la región.
Proyecto PaleON, CC BY-ND

En un estudio publicado recientemente en la revista Science, Ann Raiho y otros miembros de PalEON mapearon los cambios de biomasa en el medio oeste superior utilizando un modelo estadístico sofisticado basado en el polen fósil que se encuentra en el sedimento de una red de lagos. El Public Land Survey sirvió como una especie de Rosetta Stone. El estudio vinculó la vegetación del siglo XIX con las muestras de polen fósil, lo que nos permitió calibrar los niveles de polen con la cantidad de biomasa de madera.

Lecciones de 10 000 años de crecimiento y declive de los bosques

Nuestros mapas de acumulación de biomasa en el pasado brindan motivos para el optimismo sobre la capacidad de los bosques para almacenar carbono de manera sostenible durante largos períodos, pero también dos advertencias.

La versión optimista es que cuando los bosques dominados por especies antiguas como el haya americana y la tsuga oriental se expandieron, los bosques almacenaron grandes cantidades de carbono en la biomasa leñosa durante milenios. Estas dos especies contribuyeron con un almacenamiento sustancial de carbono, particularmente en las partes central y oriental más húmedas de la región.

Hayas americanas en un bosque.
Nicolás T/flickr, CC BY

La primera advertencia es que los bosques en la parte occidental más seca de nuestra área de estudio se redujeron cuando el clima se volvió más cálido y seco.

La segunda advertencia es que el progreso puede esfumarse rápidamente. Aunque los bosques del Alto Medio Oeste almacenaron casi mil millones de toneladas más de carbono del que perdieron en los últimos 8000 años, esa acumulación volvió a la atmósfera en un corto período de tiempo como resultado de la tala y la agricultura. Descubrimos que la tasa de disminución de la biomasa leñosa en los últimos 150 años fue 10 veces mayor que en cualquier otro siglo en 10 000 años.

Mirando hacia el futuro

Entonces, ¿qué significa esto para los esfuerzos de plantación de árboles en la actualidad?

Si el árbol de mi coche de alquiler fuera una haya americana, y si se le permitiera madurar y propagar un bosque antiguo en el medio oeste superior, entonces los bosques futuros podrían replicar los procesos que almacenaron carbono durante miles de años.

Pero ese futuro supone que la sequía, las plagas y los incendios forestales asociados con un clima que se calienta rápidamente no deshacen esos esfuerzos. Un estudio reciente sugirió que los bosques de todo el mundo pueden estar perdiendo resiliencia ante el calentamiento climático.

La capacidad de los árboles maduros para almacenar carbono también puede verse afectada por otras amenazas que pueden verse exacerbadas por el cambio climático. Por ejemplo, la enfermedad de la corteza de las hayas debilita los árboles y permite que los hongos los maten, y ahora amenaza a las poblaciones de hayas del Alto Medio Oeste.

El mapa muestra dónde EE. UU. tiene cobertura arbórea en la actualidad, principalmente en el este y las montañas.
Cobertura forestal de EE. UU. en la actualidad. Los árboles eran más grandes y los bosques más extensos hace miles de años.
Robert Simmon/Observatorio de la Tierra de la NASA

Finalmente, las comunidades tendrán que equilibrar el valor del carbono secuestrado en bosques antiguos con otras prioridades.

Desde una perspectiva de conservación, tanto los bosques antiguos de hayas y abetos de alta biomasa como las sabanas de robles de baja biomasa fueron componentes importantes de la vegetación del Medio Oeste durante los últimos 10,000 años. Sin embargo, los bosques de robles abiertos ahora están en peligro, y las prácticas necesarias para su recuperación, como las quemas controladas, están diseñadas para mantener a raya a las especies competidoras, incluida la haya americana.

El pasado ofrece orientación para gestionar los cambios forestales en el futuro, pero no respuestas fáciles.

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