Cezary Wojtkowski/ Tips/ Glow ImagesLa fauna de gran tamaño, representada por estas manadas de cebras y ñus en el Parque Nacional de Ngorongoro, en Tanzania, reduce a pastizales parte del paisaje africanoCezary Wojtkowski/ Tips/ Glow Images
Arboles pequeños y retorcidos, en ocasiones con la corteza de sus troncos transformada en carbón debido al paso del fuego, en medio de una alfombra de pastos. Quienes ya lo han visto, inmediatamente reconocen al cerrado, la sabana brasileña. En África y Australia, los otros dos continentes donde ese bioma es característico, las sabanas forman ecosistemas muy similares. Pero su semejanza es superficial, dado que el cerrado posee una mayor biodiversidad, a punto tal de figurar en la lista de las 34 áreas del mundo con mayor riqueza de especies, y bajo amenaza de extinción; los hotspots.
La novedad radica en que las sabanas de los tres continentes también difieren en su respuesta frente al fuego, la humedad y la temperatura, según reveló un grupo internacional en el cual participan científicos brasileños en la edición de enero de la revista Science, a partir de datos compilados en más de 100 estudios realizados en 2.154 áreas de sabana de Sudamérica, África y Australia. Más allá de su importancia para la comprensión del funcionamiento de este ecosistema, los hallazgos resultan esenciales para la construcción de modelos que anticipen la reacción de las sabanas ante los cambios climáticos y estimen su capacidad para atenuar esas alteraciones al remover carbono del aire.
“Logramos visualizar una función aparente de la historia evolutiva para la determinación de la dinámica contemporánea del bioma”, dice Caroline Lehmann, de la Universidad de Edimburgo, en Escocia. Ese enfoque integral es, a su juicio, la conclusión más interesante del trabajo que coordinó. Pareciera que las diferencias ocurren porque la sabana es relativamente joven: habría surgido hace entre 3 y 8 millones de años. En esa época, los continentes ya estaban separados desde hacía un buen tiempo y sus floras y faunas habían acumulado diferencias significativas. Las especies de árboles presentes, entre las que predominan las mirtáceas (familia que incluye al ñangapiry o pitanga, al guayabo, al guapurú o jaboticaba y al eucalipto) en Australia y las leguminosas en África, son distintas en su fenología ‒la periodicidad con la que producen flores y frutos‒, resistencia al fuego, crecimiento y morfología. En tanto, el cerrado, la más diversa de las sabanas, no posee una familia botánica predominante.
Una mirada más atenta sobre los factores ambientales que rigen a esos ecosistemas reveló que éstos son la causa de sus diferencias funcionales. En África y Australia, las lluvias y la temperatura tienen un fuerte efecto al elevar la frecuencia del fuego, puesto que promueven el crecimiento de los pastos. Con menor intensidad, estos factores también inciden en el tamaño de los árboles. En América del Sur, dichas relaciones son muy débiles, tanto en Brasil como en Venezuela, donde también existe vegetación de sabana. Las variaciones entre uno y otro continente sorprendieron a los investigadores, que esperaban una homogeneidad mayor. “En retrospectiva, parece algo bastante obvio cuando se tiene en cuenta la diversidad en la morfología y fenología de los árboles de esas regiones”, reflexiona Lehmann.
Thomas Schoch/ Wikimedia Commons Con poca agua para la agricultura, en Australia las sabanas están más preservadasThomas Schoch/ Wikimedia Commons
Lo importante es que esa variación significa que no es posible utilizar un único modelo para prever cuál será, por ejemplo, la biomasa de los árboles en determinadas condiciones ambientales, o cómo reaccionará la vegetación frente a los cambios en la temperatura global. Una particularidad del cerrado radica en que ha evolucionado en un ambiente más húmedo que el de las otras sabanas. “En otros continentes, bajo un clima similar al que tenemos en el cerrado, ya habría selvas”, expone como ejemplo la ingeniera forestal Giselda Durigan, del Instituto Forestal del Estado de São Paulo en Assis, en el interior paulista, y coautora del estudio.
Las singularidades de África también se deben a la gran variedad de herbívoros de gran tamaño ‒los elefantes, los antílopes o las cebras, con sus manadas numerosas‒ cuya voracidad vegetariana impide la supervivencia de los brotes de árboles y torna mucho más común la existencia de campos dominados por pasturas. “La ausencia de megafauna en Sudamérica es, en gran medida, responsable de la diversidad manifiesta en el cerrado”, dice Durigan.
Sin los grandes herbívoros ‒aquí frecuentemente representados por el ganado‒, lo que mantiene abierta la fisonomía del cerrado es el fuego. Cuando no se producen incendios, los árboles crecen, se multiplican e inhiben la germinación y desarrollo de especies endémicas, que no toleran la sombra. Sin fuego ni pastoreo, los propios pastos pueden perjudicar a los brotes que necesitan luz. Un ejemplo del modo en que la fauna y las quemas son parte integrante del ecosistema apareció en la investigación que Durigan viene llevando a cabo en la Estación Ecológica de Santa Bárbara, en el interior paulista. Ella encontró una planta con menos de 10 centímetros de altura a la que identificó como un ejemplar de Galium humile, de la familia del cafeto, una especie que no se había detectado en el estado desde 1918. Lo curioso es que el hallazgo ocurrió justamente en un área que en las últimas décadas estuvo muy sujeta a incendios y a su uso como pastura. “La flora y la fauna del cerrado dependen del paso del fuego”, advierte Durigan. “En Brasil tendremos que aprender a utilizarlo como herramienta de manejo, ahora que las leyes contemplan esa práctica para el bien del ecosistema”.
Investigaciones como la del grupo de Durigan fueron la base para la publicación del artículo en la revista Science, que engloba datos aportados por muchos otros grupos de investigación. “Se trata de un tipo de estudio que gana por lo vasto, pero pierde en detalle”, comenta Durigan. Ella fue invitada al congreso en Australia donde se formó el grupo de trabajo en 2009, pero no pudo participar por conflictos de agenda: se hallaba en ese país en el mismo momento, pero asistía a otro evento. Por esa razón, la única representante brasileña era la ingeniera forestal Jeanine Felfili, de la Universidad de Brasilia (UnB). Pero poco después, Felfili falleció a causa de un accidente cerebrovascular, y parte de su aporte lo concretó Ricardo Haidar, quien por entonces era su estudiante de maestría. De cualquier modo, en 2013, una primera versión del artículo fue rechazada por la revista por contar con escasos datos sudamericanos. Entonces Lehmann convocó a Durigan, que en ese momento no sólo se hallaba disponible sino que acababa de participar en un extenso estudio sobre el cerrado y contaba con todos los datos necesarios en su cabeza y en la computadora. “Muchos de los datos estaban en artículos en portugués o incluso en tesis doctorales”, relata la brasileña. Por eso, en la práctica, eran invisibles para los extranjeros.
Con la mira puesta en el futuro
Con su contribución, el estudio se tornó más representativo, con modelos estadísticos más robustos para estimar el efecto de cada una de las variables al respecto de la biomasa de la sabana. Esos modelos también apuntan prever lo que puede suceder con el porte de las sabanas frente a los cambios climáticos previstos para las próximas décadas. Al considerar un aumento de cuatro grados Celsius (ºC) en el promedio anual de temperatura, el estudio reveló diferencias significativas entre los modelos globales y regionales de alteración en la biomasa de las sabanas. En África, por ejemplo, el modelo que no distingue continentes anticipa una leve reducción en la biomasa, mientras que el específico indica que se producirá un aumento. Para Sudamérica, el modelo regional prevé, en ese escenario, una disminución bastante mayor en la biomasa que aquella prevista por la simulación global.
Infografía: Ana Paula Campos / Ilustración: Samuel Rodrigues“Los mapas de biomasa prevista derivados de nuestros modelos estadísticos resultan adecuados para propósitos ilustrativos”, relativiza Lehmann. “Pero en realidad, el hombre ejerce una influencia enorme en los patrones actuales de biomasa en función de los desmontes, la agricultura, la ganadería y la tala selectiva”. Por esa razón, ella cree que hay bastante divergencia entre lo previsto en los modelos y lo que realmente ocurre. Y hace hincapié en el cerrado, que ha sufrido transformaciones mucho más radicales que las otras sabanas, a causa de su utilización para prácticas agropecuarias, y ha perdido casi la mitad de su territorio.
Con todo, aún es imposible vaticinar lo que los cambios ambientales causarán en las sabanas, y no sólo por la incertidumbre en cuanto a lo que sucederá con el clima de cada continente. El problema es especialmente complejo para esos ecosistemas debido a su enorme diversidad entre los continentes y dentro de cada uno de ellos. El estudio se centró en las sabanas más típicas, que poseen una división más o menos equilibrada entre árboles y campos de pastos. Pero en cada uno de los continentes el bioma puede ser desde un pastizal hasta una selva más densa con árboles altos, y un estrato herbáceo disperso. “El incremento en las concentraciones de CO2 atmosférico afectará en forma diferente a los pastizales tropicales y a los árboles, modificando el equilibrio competitivo entre esas especies básicas del ecosistema”, explica Lehmann. Los efectos serán variables según la región. “Puedo decir que nuestra falta de comprensión al respecto de cómo podrían responder los ecosistemas de sabana frente a los cambios climáticos es una carencia de conocimiento crítica que debería tomarse en serio”. Según ella, las sabanas, que ocupan alrededor del 20% de la superficie terrestre del planeta, deben estudiarse con tanto empeño como la Amazonia y otras selvas tropicales.
Intrigada con la débil relación entre las variaciones de temperatura y lluvias, y la vegetación del cerrado, Durigan cree que hallará las respuestas debajo de la superficie. Las características físicas del suelo tienen fuerte influencia sobre la disponibilidad de agua para las plantas, que necesitan estas reservas para afrontar los períodos de sequía. “Cuando el suelo es arcilloso, una sequía de cuatro meses es experimentada por las plantas como si tan sólo durase dos meses”, explica. Esto sucede porque la arcilla logra retener mayor cantidad de agua y durante más tiempo que la arena. “Pero cuando la arcilla es demasiada, el agua queda retenida de tal manera que las plantas no logran captarla”. Las condiciones ideales para el desarrollo de las plantas, por ende, implican un equilibrio sutil de los componentes del suelo, que presenta mayor variación de un punto a otro del cerrado que la registrada en otras sabanas.
Los modelos establecidos en el estudio de la Science para investigar la relación entre los factores ambientales y la biomasa arbórea tuvieron en cuenta los contenidos de carbono y de arena en una capa de 50 centímetros de profundidad. El carbono sirve como medida de la materia orgánica o del contenido de nutrientes del suelo, y la arena sirve para calcular su capacidad de retención del agua. Pero tales indicadores resultan insuficientes, según Durigan, y fueron elegidos por hallarse disponibles sobre las sabanas de todo el planeta.
Al suministrar indicaciones sobre las variables importantes para las sabanas, el estudio apunta direcciones relevantes para trabajos futuros. Durigan imagina lo que se necesitaría para acceder a una mejor comprensión sobre la compleja relación entre el suelo, el clima y el cerrado: una red de investigación con grupos trabajando en toda la extensión del bioma, cavando zanjas de varias profundidades para analizar el suelo y relacionar sus propiedades con el tamaño u otras características de la vegetación.
Artículo científico
LEHMANN, C. E. R. et al. Savanna vegetation-fire-climate relationships differ among continents. Science. v. 343, n. 6.170, p. 548-52. 31 ene. 2014.
