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16 de Diciembre de 2020
Cambio climático

El dióxido de carbono abona cada vez peor

Más dióxido de carbono en la atmósfera hace en principio que las plantas crezcan más vigorosamente; sin embargo, ese efecto va menguando a ojos vista por la falta de agua y nutrientes.

El reverdecerse de la Tierra como consecuencia del aumento del CO2 atmosférico podría contrarrestar menos el calentamiento global de lo que se pensaba [NASA Global 30m Landsat Tree Canopy Version 4, fragmento].

Los seres humanos arrojamos inmensas cantidades de dióxido de carbono (CO2), gas de invernadero, a la atmósfera: actualmente, unos 38 mil millones de toneladas al año. Tiene vastas consecuencias, en especial el calentamiento global y la acidificación de los mares. Por otra parte, hace que las plantas medren más, pero este efecto se va atenuando visiblemente, según explican Yongguang Zhang, de la Universidad de Nankín, en China, y sus colaboradores.

En los últimos cuarenta años el contenido de CO2 en la atmósfera ha aumentado en un 20 por ciento como consecuencia de las emisiones generadas por las actividades humanas. Al mismo tiempo, la Tierra se ha verdecido: el índice de superficie foliar (la razón entre la superficie de la cubierta vegetal y la del suelo) ha aumentado mundialmente. No sorprende, ya que las plantas toman CO2 del aire y lo convierten mediante la fotosíntesis en biomasa. Con un suministro mayor de esa sustancia, mayor debería ser también la biomasa creada, y el crecimiento de las plantas, más vigoroso. Este es el principio en que se basan los invernaderos con aporte artificial de CO2.

La luz reflejada delata el crecimiento

Como el contenido de CO2 de la atmósfera está creciendo, ¿estarán creciendo las plantas correspondientemente? Es lo que han investigado Zhang y su equipo. Examinaron varias series de mediciones efectuadas en los cuarenta últimos años por instrumentos instalados en satélites o en tierra que captan determinadas longitudes de onda, reemitidas por las superficies terrestres. Los valores de esas mediciones dependen de la intensidad del crecimiento vegetal: las plantas fotosintéticamente activas reflejan en el infrarrojo cercano unas seis veces más que en el intervalo de la luz roja visible. El equipo ha utilizado un índice de esa reflectividad diferencial formulado no hace mucho y su fusión con otras magnitudes, como la fluorescencia inducida por el Sol del pigmento de las plantas, la clorofila. Zhang y sus colaboradores han establecido de este modo cómo ha evolucionado la producción primaria de biomasa vegetal en el mundo a lo largo de estos decenios, con un contenido de CO2 siempre creciente. Y han deducido de ahí cómo ha reaccionado la vegetación a una cantidad cada vez mayor de dióxido de carbono.

El resultado: gracias al dióxido de carbono han crecido más muchas plantas, pero a medida que aumentaba el nivel de CO2, la eficiencia de esa fertilización ha ido disminuyendo. Desde la década de 1980 lo es un 40 por ciento menos. La razón: las plantas necesitan para crecer no solo CO2, sino agua y nutrientes como los compuestos de nitrógeno y fósforo. Unas dos quintas partes de la superficie sólida del planeta son áridas, y en otras regiones, como las selvas húmedas tropicales, escasean los nutrientes. Incluso con tanto CO2 en la atmósfera, las plantas ya no medran con más fuerza porque les faltan otras sustancias necesarias. Zhang y su equipo lo han demostrado empíricamente: el CO2 va funcionando peor como abono en especial allá donde hay carencias de nutrientes o de agua.

En ello desempeñan además un papel otros efectos. Las temperaturas suben con el nivel de CO2, lo cual hace que en muchas plantas disminuya el rendimiento de la fotosíntesis. Por ello, pese a un aporte mayor de CO2 se estanca la producción de los cultivos o incluso decrece, como ha probado hace poco un experimento efectuado durante un largo período de tiempo. Además, a medida que avanza el calentamiento se acumulan sucesos meteorológicos extremos, las sequías por ejemplo, que también perjudican al crecimiento de las plantas.

Zhang y sus colaboradores no solo han examinado datos empíricos, sino que también han comprobado con los modelos informáticos actuales si los sucesos observados son atribuibles al ciclo del carbono. Los modelos subestimaron la disminución con el tiempo de la eficacia fertilizadora del CO2; la razón, parece, es que no tuvieron en cuenta en la medida suficiente lo sensible que es la vegetación a la falta de nutrientes y de agua. «La fotosíntesis de las plantas terrestres no se intensificará en el futuro tanto como predicen los modelos actuales», escriben los investigadores. «Por ello, cabe suponer que el efecto mitigador que el cambio climático pueda tener será más débil de lo que se estaba suponiendo, y ello podría tener como consecuencia que el calentamiento global vaya más rápido».

Frank Schubert

Referencia: «Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis», de Songhan Wang et al., en Science, 11 de diciembre de 2020:
volumen 370, número 6522, págs. 1295-1300.

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