En la costa este de Australia, en el norte tropical de Queensland, se encuentra la selva tropical de Daintree, un lugar donde la densidad de los árboles forma una masa verde casi impenetrable.
Caminar por el bosque puede parecer como retroceder en el tiempo. Tiene muchas familias de plantas antiguas. se remonta al antiguo supercontinente de Gondwana. El aire es cálido y espeso por la humedad, que transporta el olor terroso de hojas y tierra mojadas. La luz del sol se filtra a través del denso dosel en árboles dispersos, mientras que helechos y árboles jóvenes cubren el suelo del bosque.
Se han nombrado Daintree y otros bosques tropicales, incluidos el Amazonas, la cuenca del Congo y el sudeste asiático. los “pulmones” de nuestra Tierra. Absorben dióxido de carbono del aire mientras liberan vapor de agua y oxígeno a través de la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas absorben dióxido de carbono y recuperan energía.
Por lo tanto, sus copas de hojas juegan un papel importante en la regulación del clima global y la reducción del calentamiento global.
pero nosotros investigaciones recientes muestra que el aumento de temperatura tiene un efecto grave sobre la capacidad de fotosíntesis de los bosques tropicales. Esto dificulta su capacidad para absorber dióxido de carbono de la atmósfera, reduciendo su papel en la mitigación del calentamiento global y exacerbando el cambio climático.
Hacer frente a un clima que cambia rápidamente
La capacidad de adaptarse a diferentes entornos (también conocida como adaptabilidad) es una estrategia importante para hacer frente a un mundo cambiante.
Las plantas pueden adaptarse dinámicamente a su entorno. Cuando se calientan, pueden ajustar su fotosíntesis para que funcione de manera más eficiente a temperaturas moderadamente más altas. Esto les permite manteniendo el carbono o incluso aumentando su consumo en estas nuevas condiciones.
Sin embargo, los árboles tropicales pueden tener una capacidad limitada para adaptarse al calentamiento porque han evolucionado en condiciones climáticas relativamente estables. Como resultado, ya están cerca del límite superior pueden tolerar la temperatura sin sufrir lesiones.
Calentar las hojas de los árboles tropicales.
Para probar esta teoría, organizamos un experimento en la selva tropical de Daintree que se centra en árboles tropicales de entre 15 y 30 metros de altura.
El uso de un grúa de dosel para acceder a las copas de los árbolesInstalamos cajas calentadoras de hojas personalizadas para calentar las hojas de cuatro especies de árboles maduros hasta 4°C – aumento de temperatura previsto para los sistemas tropicales para el año 2100.
Las cajas están hechas de recipientes de plástico con alambre de pescar para sujetar las hojas y alambre calefactor para calentar las hojas. Se midieron las temperaturas de las hojas durante todo el experimento y se utilizó un algoritmo de control de retroalimentación para mantener una temperatura constante.
El experimento duró ocho meses, lo que lo convierte en uno de los experimentos de calentamiento de hojas más largos en un bosque tropical maduro.
Al comparar las respuestas fisiológicas de las hojas calentadas con las de las hojas no calentadas, pudimos obtener una imagen realista de cómo responderán las hojas de los árboles tropicales al calentamiento climático futuro.
El calentamiento reduce la fotosíntesis en todas las especies
Nuestro estudio mostró que el calentamiento de la fotosíntesis disminuyó en todas las especies.
Las tasas de fotosíntesis en hojas calentadas disminuyeron en un promedio del 35% en comparación con los controles calentados. Esta caída fue causada por dos factores principales.
Primero, las aberturas de las hojas, llamadas estomas, que permiten la entrada de dióxido de carbono y la salida de agua, son respuesta al clima más seco alrededor de hojas calientes.
En segundo lugar, las temperaturas más cálidas interfirieron con las enzimas necesarias para la fotosíntesis, reduciendo su capacidad para regenerar carbono.
Incluso después de ocho meses de calor, los árboles mostraron poca capacidad para adaptarse a las altas temperaturas. No mejoraron su capacidad para realizar la fotosíntesis de manera eficiente a altas temperaturas, ni cambiaron la temperatura máxima a la que se puede mantener la fotosíntesis.
Esto respalda la idea de que estos árboles ya están operando cerca de sus límites térmicos.
Implicaciones importantes para el ciclo global del agua
Nuestros hallazgos de reducción de la absorción de carbono y la reducción de la pérdida de agua debido al cierre de los estomas a temperaturas cálidas son consistentes con el concepto de “pulso lento“Intercambio de agua en sistemas tropicales.
Esto tiene importantes implicaciones para el ciclo global del agua.
Si bien el cierre de las estomas puede limitar la entrada de agua a la atmósfera, una atmósfera más seca extrae simultáneamente más humedad de los árboles, creando una dinámica compleja.
La respuesta de los bosques tropicales al calentamiento ciertamente afectará el ciclo del agua, pero el efecto general sigue siendo incierto.
Una pequeña casa para adaptarse
Otros estudios también se han centrado en los efectos negativos del cambio climático en los ecosistemas tropicales, incluido un más caliente y atmósfera más seca.
Los ambientes tropicales de baja temperatura ya están cerca de los límites fisiológicos de la fotosíntesis. Esto deja poco espacio para que los árboles se adapten a temperaturas más altas y condiciones más secas.
Combinados con las predicciones de calentamiento y sequía de los modelos climáticos, estos estudios apuntan a que bosques tropicales menos resistentes En las condiciones del cambio climático, su papel como pulmones de la Tierra se debilita.
Proteger la biodiversidad de los bosques tropicales ofrece esperanza
Sin embargo, la biodiversidad de los bosques tropicales ofrece pocas esperanzas porque no todas las especies son igualmente vulnerables.
Investigaciones recientes muestra que las especies de rápido crecimiento se ven menos afectadas por el calentamiento que las de crecimiento lento. Si bien esto es prometedor, es importante recordar que las especies que viven más tienen un papel importante en el almacenamiento de carbono a largo plazo.
Estos hallazgos resaltan la urgencia de proteger los bosques tropicales y limitar la magnitud del calentamiento global a través de las emisiones de dióxido de carbono.
Las estrategias de conservación deben centrarse en preservar la biodiversidad aumentar la estabilidade identificar especies con mayor potencial para adaptarse en un mundo en calentamiento.
La Dra. Christine Crouse es profesora titular de la Facultad de Ciencias y del Instituto Hawkesbury de Medio Ambiente de la Universidad de Western Sydney. Kali Middleby es una ecofisióloga vegetal que estudia los efectos del cambio climático en el funcionamiento de los ecosistemas en la Universidad James Cook.
Este artículo fue publicado por primera vez en Conversación.
