El papel de la biodiversidad en la regulación del clima
Ideas para integrar la complejidad de los ecosistemas naturales en la narrativa sobre el cambio climático
Por Anastassia Makarieva*. Instituto de Estudios Avanzados (IAS). Universidad de Munich investigadora sobre la bases físicas y biológicas de la estabilidad climática.
En el discurso sobre el clima, seguimos tendiendo a ver la vida como un sistema físico-químico simple. Hemos adoptado la inteligencia artificial y las supercomputadoras, pero reducimos la ultrasuperhipercomputadora de la vida misma a simples reacciones químicas (CO₂, producción de carbohidratos), y poco más. Esta perspectiva no solo es errónea, sino también peligrosa. ¿Existe una alternativa?
Substack es excelente para conectar a personas con ideas afines, pero he descubierto que esta estrecha conexión, aunque emocionalmente gratificante, tiende a crear burbujas de pensamiento aisladas que luego comienzan a evolucionar por separado. Estas burbujas corren el riesgo de colisionar y anularse mutuamente al converger en una realidad compartida. Pienso, en particular, en las muchas personas preocupadas por el cambio climático. Incluso dentro de esta comunidad de ciudadanos de la Tierra preocupados, las opiniones sobre qué hacer para ayudarnos a salir de la crisis difieren enormemente, y a menudo radicalmente.
Hoy compartiré algunas ideas sobre cómo construir un discurso que reconozca cómo las perturbaciones de la biosfera y del ciclo del agua influyen en las alteraciones climáticas, pero que, al mismo tiempo, respete el importante papel del dióxido de carbono añadido en el calentamiento global observado. En el marco propuesto, esperamos que más personas tengan la oportunidad de escucharse mutuamente.
Primero echemos un vistazo a la narrativa habitual:
Narrativa dominante
El mensaje lineal es que todos nuestros problemas climáticos se deben a las emisiones de carbono, y que, para resolverlos, debemos dejar de emitir. La conservación de la biodiversidad es la hermana pobre de la familia de las narrativas dominantes sobre el cambio global. Se ha intentado vincular la preservación de los ecosistemas con el almacenamiento de carbono, pero esto no han funcionado bien, ni en la práctica ni en la lógica.
Si consideramos los ecosistemas una simple reserva o sumidero de carbono y no lo que es –un complejo sistema de regulación del clima-, entonces los ecosistemas naturales se vuelven innecesarios y pueden ser reemplazados por mecanismos para recolectar y enterrar carbono.
Si bien la crisis de la biodiversidad suele asociarse formalmente con las preocupaciones climáticas —por ejemplo, como señaló Rob Lewis, la trágica historia de la ballena madre que llevaba a su cría muerta (que había muerto de hambre debido a la escasez de peces causada por la construcción de una presa, se reportó en la sección sobre clima del periódico), nuestra preocupación por otros seres vivos se relega fácilmente a un segundo plano cuando prevalecen otros intereses relacionados con el clima. El problema no se limita a la destrucción de bosques para construir turbinas eólicas o paneles solares, sino a la extracción de recursos a gran escala, incluyendo infraestructuras de energía renovable y dispositivos eléctricos. Estos proyectos requieren la construcción de carreteras y, a menudo, provocan la destrucción generalizada de la naturaleza silvestre.
Una narrativa alternativa, que abrace la complejidad de la naturaleza, puede formularse de la siguiente manera.
Abrazando la complejidad de la naturaleza
En este marco más sofisticado se reconoce que el aumento del CO₂ atmosférico contribuye al calentamiento planetario, pero también se reconoce que los ecosistemas naturales actúan como amortiguadores contra fluctuaciones climáticas desfavorables. Si bien la biosfera no puede evitar el impacto de un asteroide sobre la Tierra, sí puede mantener la homeostasis planetaria, siempre que la propia biosfera se mantenga libre de perturbaciones estructurales, ya sean internas o externas.
Esta homeostasis puede cuantificarse de diversas maneras, por ejemplo, analizando la evolución de las fluctuaciones de temperatura a lo largo del tiempo. Sin un estabilizador climático, estas fluctuaciones seguirían un modelo de recorrido aleatorio, aumentando proporcionalmente a la raíz cuadrada del tiempo.
Figura 3A de Arnscheidt and Rothman 2022. «Presencia o ausencia de retroalimentaciones estabilizadoras del sistema terrestre en diferentes escalas de tiempo”. Fluctuaciones cuadráticas medias de la temperatura en diferentes escalas de tiempo: en el intervalo de unos pocos miles a unos pocos cientos de miles de años, las fluctuaciones de temperatura no aumentan con el tiempo, lo que indica que hay algún mecanismo estabilizador en acción.
Otra forma de formular la idea de que los ecosistemas naturales amortiguan las perturbaciones climáticas es mediante el concepto de sensibilidad climática. Esta describe cuánto se calienta nuestro planeta en respuesta a un aumento dado del dióxido de carbono atmosférico.
Sensibilidad climática
Para la misma cantidad de CO₂ añadido, podemos observar un cambio de temperatura menor o mayor, es decir, una sensibilidad menor o mayor, respectivamente. La sensibilidad climática de los climas pasados no se conoce bien porque los cambios de temperatura son irregulares y las observaciones no son perfectas. Para el cambio climático moderno, los modelos climáticos globales proporcionan un amplio rango de sensibilidades climáticas que varían varias veces, desde aproximadamente dos hasta casi seis grados kelvin por cada duplicación de CO₂. Si fueras un narrador, ¿cómo visualizarías y comunicarías el concepto de sensibilidad climática? Me esforcé mucho y esto es lo que se me ocurrió.
Narrativa dominante
Imaginemos que el hombre de la imagen es el CO₂, empujando la Tierra hacia la derecha, hacia el calentamiento. Sin embargo, este camino también es cuesta arriba, lo que lo dificulta. La narrativa habitual es simple: más CO₂ significa más calentamiento. ¿Cómo alteran los ecosistemas naturales este esquema? La situación de baja sensibilidad significa que es muy difícil que el hombre empuje el planeta hacia el calentamiento, porque la pendiente es muy pronunciada. Esta pendiente pronunciada es el amortiguador que proporcionan los ecosistemas naturales.
Abrazando la complejidad de la naturaleza
Cuando destruimos el amortiguador (la vegetación), la sensibilidad climática aumenta. Con menos biota natural, la misma cantidad de CO₂ provoca un mayor calentamiento. Esto no significa que la acumulación de CO₂ atmosférico no sea importante; comparto las preocupaciones del profesor Ugo Bardi, quien argumenta que niveles más altos de CO₂ podrían incluso afectar nuestra ya limitada capacidad de pensamiento). Pero si transitamos de la imagen de la izquierda a la de la derecha, estamos literalmente socavando nuestra propia existencia.
Ahora bien, para fundamentar empíricamente nuestros nuevos conceptos, necesitamos abordar tres preguntas clave.
- ¿existen mecanismos físicos a través de los cuales los ecosistemas naturales influyen en la sensibilidad climática a la acumulación de CO₂?
- ¿están los ecosistemas naturales en declive? (Sí lo están).
- ¿está aumentando la sensibilidad climática? (Sí lo está).
Sabemos que los ecosistemas naturales son poderosos reguladores de las nubes. Las nubes son el elemento más complejo del sistema climático porque pueden calentar y enfriar el planeta. Se enfrían al reflejar la luz solar, por lo que se convierte menos energía solar en calor. Se calientan porque las nubes, al igual que el CO₂, interactúan con la radiación térmica de la superficie y la redirigen parcialmente hacia ella, por lo que forman parte del efecto invernadero. Como regla general, las nubes bajas y densas se enfrían, mientras que las nubes altas y delgadas se calientan.
Las nubes como reguladores climáticos
Fuente: https://earthobservatory.nasa.gov/features/Clouds/clouds3.php https://earthobservatory.nasa.gov/features/Clouds/clouds4.php
La biota puede regular la temperatura superficial mediante estos reguladores climáticos. Numerosas investigaciones demuestran que los bosques, y no solo los árboles, sino toda la comunidad de especies, incluyendo hongos y bacterias, emiten ciertas partículas que pueden facilitar la formación de nubes.
Regulación biótica de la cobertura de nubes
El gráfico de la izquierda muestra la frecuencia de nubes convectivas superficiales (las que enfrían la superficie) sobre diferentes tipos de cobertura terrestre. Estas nubes se forman con mayor frecuencia sobre los bosques, un patrón observado en todas las regiones del mundo. Ya sea en la Amazonia, Eurasia o Norteamérica, los bosques responden al calor produciendo escudos de nubes blancas que ayudan a mantener un entorno habitable.
El segundo gráfico muestra que no todo lo verde funciona correctamente. Los símbolos azules indican que la nubosidad aumenta con la productividad forestal. Sin embargo, los ecosistemas no forestales altamente productivos, como las tierras agrícolas, generan una nubosidad baja significativamente menor, como lo muestran los símbolos morados. Cuanto más extraemos de un ecosistema, ya sea mediante la extracción de madera o la producción de alimentos, menos recursos tiene para estabilizarse a sí mismo, al entorno circundante y al clima.
Resulta casi hilarante que, en el discurso del cambio global, sigamos tendiendo a ver la vida simplemente como un sistema físico-químico, a pesar de saber que la información lo gobierna todo. Hemos adoptado la inteligencia artificial y las supercomputadoras, pero cuando nos enfrentamos a la ultrasuperhipercomputadora de la vida misma, la reducimos a simples reacciones químicas (CO₂, producción de carbohidratos), y poco más. Esta perspectiva no solo es errónea, sino también peligrosa.
Esta visión obsoleta —tratar la vida como un simple proceso físico-químico— también está arraigada en los modelos climáticos mediante parametrizaciones excesivamente simplificadas. Se presenta como un atavismo intelectual, una reliquia de nuestra incapacidad para apreciar plenamente la complejidad del mundo.
Volviendo al vínculo entre el deterioro natural de los ecosistemas y la creciente sensibilidad climática: el gráfico a continuación, de aspecto un tanto soso, puede no parecer atractivo, pero resume el drama que se desarrolla en nuestro planeta. Durante el último siglo, hemos estado perdiendo rápidamente ecosistemas primarios (tanto bosques como paisajes no forestales) al tiempo que contaminamos la atmósfera con CO₂.
Fig. 1 de Makarieva et al., 2023. Los datos sobre la pérdida de ecosistemas primarios no se actualizan con la misma frecuencia que las emisiones de CO₂, pero la tendencia general es clara.
Las dos curvas verdes ilustran una realidad crítica: hemos estado desmantelando el mismo sistema que podría haber ayudado a mitigar gran parte de los efectos no deseados del cambio global. Paralelamente, el calentamiento se ha acelerado. La tasa de calentamiento casi se duplicó entre 2010 y 2023, desde 0,18 °C/década entre 1970 y 2010.
Para detener la destrucción de los ecosistemas naturales, necesitamos cooperar globalmente. Esta cooperación global no tiene por qué adoptar la forma de una correlación rígida y jerárquica, como la relación entre los órganos del cuerpo animal. Más bien, puede ser una red flexible e interconectada, como las hojas de un gran árbol. Cada hoja funciona de forma independiente, consumiendo luz por sí sola, pero todas se sustentan gracias a los nutrientes y el agua que fluyen a través del tallo común. Una comprensión global compartida de la importancia de los ecosistemas naturales podría guiarnos hacia soluciones locales realistas para su preservación. Si detuviéramos su destrucción ahora mismo, podríamos prevenir un mayor deterioro, lo que, en sí mismo, sería un logro significativo. Y esto nos daría tiempo.
* Artículo original:
Anastassia Makarieva. Natural ecosystems and climate stabilization. Ideas on how to integrate Nature’s Complexity into the climate change narrative
Referencias:
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