del La conversación

- esta publicación fue escrita por roel brienen y Emanuel Gloria, Universidad de Leeds

A medida que el mundo se calienta y la atmósfera se fertiliza cada vez más con dióxido de carbono, los árboles crecen cada vez más rápido. Pero también están muriendo más jóvenes y, en general, los bosques del mundo pueden estar perdiendo su capacidad de almacenar carbono. Ese es el hallazgo clave de nuestro nuevo estudio, publicado en la revista Naturaleza de Comunicaciones.

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En un mundo sin humanos, los bosques existirían en equilibrio, extrayendo aproximadamente tanto carbono de la atmósfera como pierden. Sin embargo, los humanos han alterado este equilibrio quemando combustibles fósiles. Como resultado, los niveles de CO₂ atmosférico han aumentado, lo que ha provocado un aumento de la temperatura y el crecimiento de las plantas fertilizantes. Estos cambios han estimulado el crecimiento de los árboles durante las últimas décadas, incluso en estado intacto, Bosques "maduros" que no hayan experimentado perturbaciones humanas recientes. Esto, a su vez, ha permitido que los bosques absorban más carbono del que liberan, lo que da como resultado una gran acumulación neta, lo que a menudo se denomina "sumidero de carbono".

Los árboles toman carbono de la atmósfera y lo almacenan hasta que mueren. alsamua / persiana

Los científicos de la tierra como nosotros a menudo se preguntan cuánto tiempo los bosques pueden seguir siendo un sumidero. El CO₂ adicional beneficiará a los árboles en todas partes y los aumentos de temperatura los ayudarán a crecer en regiones más frías. Por lo tanto, podría esperar que los bosques continúen absorbiendo gran parte de nuestras emisiones de carbono, y eso es exactamente lo que la mayoría modelos del sistema de tierra predecir.

Los árboles muertos, como este en Perú, liberan carbono a la atmósfera cuando se pudren. Roel Brienen, autor proporcionado

Sin embargo, los posibles cambios en la vida útil de los árboles pueden complicar las cosas. Hace unos años cuando estudiaba bosques amazónicos maduros, notamos que los aumentos iniciales del crecimiento fueron seguidos por aumentos en la mortalidad de los árboles. Presumimos que esto podría deberse a un crecimiento más rápido que reduce la duración de la vida de los árboles. Si es cierto, esto significa que las predicciones de que el sumidero de carbono continuará pueden haber sido demasiado optimistas, ya que no tomaron en cuenta las compensaciones entre crecimiento y longevidad. Nuestros nuevos hallazgos proporcionan evidencia para esta hipótesis.

Para estudiar la relación entre el crecimiento de los árboles y la longevidad, utilizamos registros de anillos de árboles. El ancho de cada anillo nos dice qué tan rápido creció el árbol, mientras que el recuento de anillos proporciona información sobre la edad y nos permite estimar su vida útil máxima. Analizamos más de 210,000 registros de anillos de árboles individuales pertenecientes a más de 80 especies diferentes de todo el mundo. Esta gran empresa ha sido posible gracias a décadas de trabajo de dendrocronólogos (especialistas en anillos de árboles) de todo el mundo, que pusieron sus datos a disposición del público.

Muestreo de núcleos de árboles e inventario de trabajo de campo realizado por el gobierno de Quebec, que contribuyó con grandes conjuntos de datos de la región. Ministerio de Bosques, Vida Silvestre y Parques de Quebec, proporcionado por el autor

La liebre y la tortuga

Nuestro análisis muestra que los árboles que crecen rápido mueren jóvenes. Se sabe desde hace mucho tiempo que las especies de crecimiento más rápido viven menos. Un árbol de balsa, por ejemplo, crece rápidamente a 20 metros o más, pero vivirá solo unas pocas décadas, mientras que algunos pinos de piña han crecido lenta y constantemente durante casi 5,000 años.

Descubrimos que esto no solo es cierto cuando se comparan diferentes especies, sino también dentro de árboles de la misma especie. Fue una sorpresa descubrir que esta compensación ocurre en casi todos los tipos de árboles y ecosistemas, desde los bosques tropicales de dosel cerrado hasta los árboles resistentes que desafían las regiones árticas. Se puede esperar que un árbol de haya de crecimiento lento viva varias décadas más que sus parientes de crecimiento rápido. Es muy parecida a la historia de la liebre y la tortuga: los árboles que crecen lentamente pero de manera constante son los que viven más tiempo.

Pino de corteza blanca muerta en el Parque Nacional Lassen, California. Steve Voelker, Departamento de Biología Ambiental y Forestal, Nueva York, autor proporcionado

Para estudiar las implicaciones de esto, comparamos cuánto carbono se acumularía bajo dos modelos de simulación de árboles. Una simulación incluyó esta compensación de "crecimiento rápido, muerte joven", y la otra usó un modelo en el que los árboles vivían el mismo tiempo, independientemente de sus tasas de crecimiento. Descubrimos que los árboles que crecen más rápido y mueren más jóvenes inicialmente causaron un aumento del nivel general de biomasa, pero también aumentó la mortalidad de los árboles varias décadas después.

Por lo tanto, eventualmente el bosque comienza a perder biomasa nuevamente y regresa al mismo nivel que al principio, pero con árboles de crecimiento más rápido y de vida más corta. Nuestros modelos indican que un crecimiento más rápido da como resultado una muerte más rápida de los árboles, sin aumentos reales a largo plazo en el almacenamiento de carbono. Algunos investigadores predijeron esto Hace mucho tiempoy nuestros resultados respaldan su predicción.

Estas predicciones del modelo no solo son consistentes con los cambios observados en dinámica de los bosques en la Amazonía pero también con un estudio reciente que informa una aumento de la muerte de árboles a traves del globo.

¿Por qué las estrellas de rock mueren jóvenes?

Una pregunta intrigante es por qué los árboles de rápido crecimiento, las "estrellas de rock" del bosque, viven vidas mucho más cortas. Todavía no tenemos una respuesta concluyente, pero hemos analizado algunos mecanismos potenciales. Por ejemplo, podría ser que temperaturas más altas y otras variaciones ambientales que estimulan un crecimiento más rápido, también reduzcan la esperanza de vida de los árboles. Sin embargo, encontramos que las reducciones en la vida útil son el resultado de un crecimiento más rápido en sí mismo.

Una hipótesis simple es que los árboles mueren una vez que alcanzan un cierto tamaño potencial máximo, y cuanto más rápido un árbol alcanza este tamaño, más joven muere. Otras posibles explicaciones son que los árboles de crecimiento rápido simplemente producen madera más barata (en términos de gasto energético) e invierten menos recursos en combatir enfermedades y ataques de insectos, o son más vulnerables a la sequía. Cualquiera que sea la causa, este mecanismo debe integrarse en modelos científicos si queremos hacer predicciones realistas del futuro sumidero de carbono y, por lo tanto, de cuánto CO₂ habrá en la atmósfera.

roel brienen, Becario de investigación de NERC, Universidad de Leeds y Emanuel Gloria, Catedrático de Ciclos Biogeoquímicos, Universidad de Leeds

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