Los árboles absorben menos carbono cuando hay menos nieve

Hace doce años, en un bosque del norte de New Hampshire, la bióloga Pamela Templer y su equipo colocaron cables calefactores bajo el suelo de arces y hayas.

Con cuidado de no dañar las raíces, su objetivo era evaluar cómo el cambio climático —y, en particular, la menor acumulación de nieve y los veranos más cálidos— podría afectar el crecimiento de los árboles y la capacidad de este bosque para almacenar carbono. El terreno, ubicado en el Bosque Experimental Hubbard Brook, se convirtió en un laboratorio activo.

Debido a que los árboles absorben y utilizan dióxido de carbono para crecer, son uno de nuestros recursos naturales más importantes para capturar gases de efecto invernadero que calientan el planeta, como el dióxido de carbono.

Desde que colocaron los cables, Templer y sus colegas han regresado al laboratorio al aire libre varias veces al año, observando cómo áreas de bosque imitaban los efectos del cambio climático que se proyecta que empeorarán en las próximas décadas.

La capa de nieve se está reduciendo debido al cambio climático

En un nuevo artículo publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias , muestran que las temperaturas más cálidas del verano aumentan el crecimiento de los árboles, pero menos nieve en el suelo desacelera significativamente este crecimiento, lo que significa que la capacidad de los bosques de Nueva Inglaterra para almacenar carbono en escenarios climáticos futuros probablemente esté sobreestimada.

“Sabemos por trabajos anteriores que la disminución de la capa de nieve tiene varios efectos negativos, y sabemos que las temperaturas están aumentando y la capa de nieve se está reduciendo”, afirma Templer, profesor y presidente del departamento de biología de la Universidad de Boston.

“Queríamos observar las interacciones del cambio climático a lo largo del año y ser lo más realistas posible sobre el clima futuro que experimentarán nuestros bosques”.

Solemos pensar que la nieve enfría el suelo, pero en el caso del suelo forestal, ocurre lo contrario. La nieve actúa como una manta: cuanta más nieve, más aislados permanecen el suelo y las raíces durante el invierno. Si hay menos nieve en el suelo y la temperatura del aire está por debajo del punto de congelación, el suelo se congelará, se descongelará a medida que se acumula la nieve, se congelará de nuevo al derretirse y volverá a descongelarse a medida que avanza la temporada.

Al mismo tiempo, se espera que las temperaturas más cálidas del verano aumenten la tasa de crecimiento de los árboles debido a que el calor acelera la descomposición en el suelo.

Para ver cómo se equilibran finalmente estos cambios, Templer y su equipo estudiaron lo que les sucede a los árboles a medida que cambian las estaciones.

“Cuando pensamos en el cambio climático, no se trata solo de temperaturas más cálidas en verano ni de temperaturas más cálidas en general. Debemos tener en cuenta estos cambios a lo largo del año, que pueden variar según la estación”, afirma Emerson Conrad-Rooney, estudiante de doctorado de quinto año en el laboratorio de Templer y autor principal del artículo.

El bosque experimental consta de seis parcelas, cada una de 11 x 13 metros. En cuatro de ellas, cables subterráneos calientan el suelo 5 grados Celsius (9 grados Fahrenheit), y en dos de ellas se retira una parte de la nieve en invierno para inducir el ciclo de congelación y descongelación. (Las dos parcelas restantes se mantienen inalteradas). Conrad-Rooney y otros miembros del laboratorio visitan cada sección varias veces al año para revisar los componentes eléctricos y medir las bandas dendrómetros de los árboles (bandas metálicas con resorte que se envuelven alrededor del tronco para medir el crecimiento). Posteriormente, pueden usar estas mediciones para calcular la biomasa total del árbol y la cantidad de carbono almacenado en el tronco.

Las observaciones

Los árboles en las parcelas con calefacción artificial, aisladas por nieve, crecieron un 63 % más que los de las parcelas sin alterar. Sin embargo, los árboles que experimentaron más ciclos de congelación y descongelación y experimentaron menos acumulación de nieve solo crecieron un 31 % durante el estudio de una década. Esto significa que la reducción de la nieve ralentizó su crecimiento y la absorción de carbono aproximadamente a la mitad.

“Muchos modelos del sistema terrestre, que predicen cuánto carbono pueden almacenar los bosques, no incorporan las complejidades del cambio climático invernal que estamos destacando aquí”, afirma Conrad-Rooney.

“Esto significa que los modelos podrían estar sobreestimando la capacidad de carbono de estos bosques templados”.

Ahora que han observado los patrones superficiales, el siguiente paso es observar bajo el suelo. Según Templer, el vaivén de la congelación y el descongelamiento estresa las raíces de los árboles, adaptadas a los inviernos de Nueva Inglaterra. Para comprobarlo, en 2023, Conrad-Rooney instaló cilindros de malla gruesa, llamados núcleos de crecimiento radicular, bajo el suelo para medir la tasa de crecimiento radicular en cada parcela. Tras años de espera, analizarán los resultados del experimento a finales de este año.

“Continuaremos con este trabajo mientras podamos”, dice Templer. “Tenemos la gran suerte de contar con este estudio a largo plazo, ya que aprendemos mucho más cuanto más tiempo llevamos adelante. Actualmente, observamos una respuesta de los árboles al calentamiento, pero quizá sea temporal; quizá se aclimaten y su crecimiento se ralentice. No lo sabemos. Ese es el verdadero valor de contar con datos a largo plazo”.

Templer y otros investigadores de la Universidad de Boston han descubierto que los árboles crecen a ritmos diferentes en los bordes de los bosques y en las ciudades, pero no está claro si estos efectos son temporales o permanentes. Biólogos y ecólogos, incluyendo a Templer, están investigando activamente cómo sintetizar tantos factores cambiantes —contaminación atmosférica, concentraciones de dióxido de carbono, temperatura, manto nivoso, pérdida de insectos, enfermedades, fragmentación forestal— en un clima inestable para predecir mejor el futuro de nuestro planeta.

“Hay tantos cambios globales ocurriendo al mismo tiempo”, dice Templer. “Es imposible abordar todo a la vez, así que cada uno hace lo que puede. La razón por la que pudimos realizar este trabajo es porque otros antes que nosotros monitorearon el clima. Contribuir a la ciencia a largo plazo con este estudio es simplemente asombroso”.

La financiación para esta investigación provino de la Fundación Nacional de Ciencias.

Fuente: Universidad de Boston

Estudio original DOI: 10.1073/pnas.2412873122