El más reciente informe de la iniciativa Global Carbon Project, dado a conocer en diciembre del año pasado, estima que, desde la década de 1960, las plantas terrestres extrajeron de la atmósfera aproximadamente la cuarta parte del dióxido de carbono (CO2), el principal de los gases de efecto invernadero, que contribuye al aumento del calentamiento planetario y que se emite a través de la quema de combustibles fósiles. Este efecto beneficioso para el clima se produce porque la tasa de fotosíntesis de las plantas –y, por lo tanto, el consumo del CO2 disponible en la atmósfera para su supervivencia y crecimiento– es ligeramente superior al ritmo de emisión de dióxido de carbono a través de la quema de biomasa, la descomposición de materia orgánica y la respiración de las plantas. La diferencia a favor en la columna de las absorciones en comparación con la de las emisiones es mínima, de alrededor de un 2 %, pero suficiente como para hacer de los bosques, en particular, los densos y exuberantes montes tropicales, sumideros importantes de carbono. Este término se emplea para designar a aquellas áreas en donde las absorciones de carbono superan a las emisiones.
Al ser la mayor selva tropical, que aún conserva aproximadamente el 80 % de su superficie, la Amazonia es considerada como uno de los más importantes sumideros de carbono. Pero los estudios que se han llevado a cabo en el transcurso de los últimos 10 años, empleando diferentes metodologías analíticas, tales como los datos suministrados por satélites, los registros de crecimiento y mortandad de los árboles y la toma sistemática de muestras del aire de la selva, indican que la porción oriental de la Amazonia se ha transformado durante la última década en una fuente de carbono, esto quiere decir que la cantidad de CO2 que salió de este sector del bioma superó a la que ingresó. La situación es particularmente preocupante en el sudeste de la Amazonia, que ocupa parte de los estados brasileños de Pará y Mato Grosso, región que comprende lo que se ha denominado el Arco de la Deforestación, que concentra el grueso de las intervenciones humanas, sobre todo el desmonte. El último trabajo que esboza este panorama es un estudio a largo plazo coordinado por la química Luciana Vanni Gatti, del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe), cuyos resultados principales aparecen descritos en un artículo publicado a mediados de julio en la revista Nature.
El nuevo estudio, elaborado a partir de las mediciones de alta precisión de la concentración de carbono en muestras de aire tomadas en cuatro zonas distintas de la Amazonia entre 2010 y 2018 indica que el promedio de emisiones de CO2 fue unas 10 veces mayor en el este que en el oeste de la selva tropical durante esos nueve años. “Hemos notado que las áreas con una deforestación superior al 30 % de su superficie total emitieron mucho más carbono que aquellas en donde se registró una tasa de deforestación inferior al 20 %”, comenta Gatti, quien estudia la composición química de la atmósfera de la Amazonia en el marco de un proyecto del Programa FAPESP de Investigaciones sobre Cambios Climáticos Globales – PFPMCG (véase el recuadro superior). “Los datos meteorológicos señalan que, en los últimos 40 años, el sector oriental de la Amazonia fue el que registró el mayor aumento promedio de la temperatura y la mayor disminución de lluvias en la región durante la estación seca, entre los meses de agosto y octubre”.
El sector occidental del bioma, más húmedo y preservado, también presentó un balance de carbono (la suma de todas las emisiones y absorciones) delicado. Sin embargo, en esta región, la transición de la condición de sumidero a la de fuente de carbono parece aún ser incipiente, aunque ya se insinúa. “Si el oeste de la Amazonia continúa acusando el impacto de la actividad humana, es posible que allí también ocurra lo que ya estamos observando en la porción oriental”, dice, en una entrevista que le concedió a Pesquisa FAPESP, el químico John Miller, de la National Oceanic and Atmospheric Administration (Noaa), de Estados Unidos, otro de los autores del artículo.
En la parte oriental de la selva, la temperatura media en el período de sequía subió más de 2 grados Celsius (ºC) y la frecuencia de las lluvias ha disminuido al menos un 25 % durante las últimas cuatro décadas, según los cálculos realizados por el equipo que encabeza Gatti. La temporada de sequía también se ha vuelto cada vez más extensa, con mayor cantidad de jornadas sin lluvias significativas. En el oeste de la Amazonia, se constató un aumento de las temperaturas promedio y una disminución de las lluvias entre 1979 y 2018, pero a un ritmo menor. Según el artículo, el incremento térmico llegó a un pico de 1,7 ºC y la merma promedio de las precipitaciones fue de un 20 %. En la Amazonia, se considera que un mes es seco cuando llueve, por término medio, menos de 100 milímetros (mm) en ese período.
Lo que afecta directamente al balance de carbono no son solamente la deforestación y las quemas. Las áreas de selva degradada, pese a mantenerse en pie, se tornan más secas y pasan a emitir más CO2 que el que absorben. “Estamos en presencia de una tormenta perfecta, un círculo vicioso en el cual, un proceso retroalimenta al otro”, dice el ecólogo Luiz Aragão, del Inpe, experto en teledetección y coautor del artículo. “El avance de los incendios, de la deforestación y de las áreas degradadas eleva las emisiones de carbono en la Amazonia y altera el clima local y global. La selva se vuelve más cálida y seca, especialmente durante el período de sequía, y la mortandad de los árboles crece. Este efecto incide nuevamente en el balance de carbono e impulsa más alteraciones climáticas”.
El físico Paulo Artaxo, de la Universidad de São Paulo (USP), pone de relieve la importancia de los hallazgos del estudio de sus colegas en la revista Nature. “Las alteraciones en el ciclo de carbono en la Amazonia generan impactos no solo sobre el clima de la región, sino en todo Brasil e incluso en el resto del planeta”, subraya Artaxo, uno de los coordinadores del PFPMCG. Merced al fenómeno de los denominados “ríos voladores”, una parte de la ingente humedad de la región norte de Brasil procesada por la selva se traslada hacia el centro-oeste, el sudeste y otras zonas del país. Sin ella, el régimen pluvial de esas regiones se ve alterado y puede ocasionar sequías extremas. Aragão, que es coordinador de la División de Observación de la Tierra y Geoinformática (DIOTG) del Inpe, se ha dedicado a estudiar los impactos a largo plazo de la deforestación y, especialmente, de los incendios, dos de las formas de daño a la selva promovidas por el hombre, sobre porciones de la Amazonia con la vegetación degradada. También es uno de los coautores de otro trabajo, igualmente publicado en julio, pero en este caso en la revista PNAS, que muestra los efectos del fenómeno climático El Niño (el calentamiento anormal de las aguas superficiales del océano Pacífico) durante la sequía extraordinaria en la Amazonia que tuvo lugar entre finales de 2015 y comienzos de 2016.
De acuerdo con los datos de ese estudio, cuya autora principal es la bióloga brasileña Erika Berenguer, de la Universidad de Lancaster, en el Reino Unido, en los tres años siguientes murieron unos 3.000 millones de árboles en un área equivalente al 1,2 % del territorio de la Amazonia brasileña debido a la sequía extrema y a los incendios forestales. Uno de los efectos de esta mortandad anómala de los árboles es que se han devuelto toneladas de carbono a la atmósfera. “Estudios recientes indican que el fuego asociado a la deforestación es más intenso que el resto de los incendios en la Amazonia y genera mayores emisiones”, explica la climatóloga Renata Libonati, jefa del Laboratorio de Aplicaciones de Satélites Ambientales del Instituto de Geociencias de la Universidad Federal de Río de Janeiro (Igeo/UFRJ), quien no participó en el estudio.
Bruno Kelly / Reuters / Fotoarena
La crecida del río Negro, en el estado de Amazonas, ocurrida a mediados de este año, fue la mayor de la historia
Bruno Kelly / Reuters / FotoarenaEl trabajo que salió en julio en Nature es la continuación de un proyecto coordinado por Gatti, que en 2014 le valió la publicación de un artículo estampado en la portada en esa revista científica. Aquel primer estudio utilizaba la misma metodología de recolección de datos adoptada en el trabajo actual, pero abarcaba solamente un período de dos años, 2010 y 2011. El artículo nuevo añade otros siete años de información de campo. “En el trabajo de 2014 verificamos que un año extremadamente seco, como 2010, hacía que la Amazonia emitiera más carbono que en un año con un clima dentro de lo esperado, como 2011”, explica la bióloga Luana Basso, integrante del equipo de Gatti, y que actualmente cursa una pasantía posdoctoral en la Universidad de Leeds, en el Reino Unido. “Entonces, el foco de interés estaba puesto en la variable tiempo. Ahora nuestro énfasis reside en mostrar cómo se comporta el balance de carbono en las áreas de la Amazonia con diferentes niveles de deforestación, de incendios y de alteraciones climáticas”.
La producción de la información que sirvió como base para el artículo más reciente implicó un amplio trabajo de campo. A bordo de una avioneta que volaba entre los 300 metros y 4,4 kilómetros de altitud, los investigadores tomaron cada dos meses muestras del perfil del aire sobre cuatro puntos de la Amazonia: Alta Floresta, en el estado de Mato Grosso, en el sudeste de la región; Santarém, en el estado de Pará, en el nordeste; Rio Branco, en el estado de Acre, en el sudoeste, y Tabatinga, en el estado de Amazonas, en el noroeste. Algunos de los años, las muestras del noroeste provenían de Tefé, pero con fines prácticos, se consideró que los datos de Tefé y de Tabatinga son representativos de la misma región. En total, se obtuvieron 590 muestras atmosféricas.
Los autores del artículo señalan al avance de los incendios y de la deforestación en el sector oriental de la Amazonia como las causas principales de que esa región se haya transformado en emisora de carbono. Al haber menos árboles en pie disminuyó la capacidad de extraer CO2 de la atmósfera por medio de la fotosíntesis (véase el gráfico sobre el ciclo del carbono). Si además de talársela, se le prende fuego a la vegetación, el carbono que se hallaba almacenado en la biomasa de la planta vuelve directamente al aire. Los autores sostienen que, si no hubiera deforestación e incendios, la Amazonia en su conjunto sería un sumidero de carbono. Sin embargo, sus datos indican que el sector sudeste, el más afectado por la actividad humana, ya se comporta como una fuente de carbono incluso cuando se dejan de lado las emisiones específicas de los incendios.
“Las especies arbóreas más longevas de la Amazonia pueden vivir, en promedio, unos 180 años”, comenta el botánico Marcos Buckeridge, del Instituto de Biociencias de la USP, quien estudia el crecimiento de las plantas y cultivos en los ecosistemas ricos en dióxido de carbono y que no participó en el estudio coordinado por Gatti. “La mayor parte del carbono que absorben las plantas se almacena en las mismas durante todo ese tiempo y solo se libera cuando estas mueren. La descomposición de la vegetación libera el carbono lentamente, mientras que las quemas lo hacen de manera acelerada. En cuanto empieza a regenerarse la vegetación en un área deforestada, se reanuda nuevamente el ciclo de absorción del carbono”.
Otros trabajos arribaron a conclusiones similares a las del estudio de Gatti, Aragão y sus colaboradores. Un artículo publicado en la revista Nature Climate Change en abril de este año indica que, entre 2010 y 2018, la Amazonia emitió un 18 % más de carbono que el que absorbió. Los cálculos del balance de carbono se realizaron partiendo de la medición de los flujos de CO2 registrados vía satélite. El estudio estimó que los sectores con su vegetación degradada, generalmente contiguos a las áreas deforestadas y a propiedades destinadas a la explotación agropecuaria emitieron cantidades significativas de carbono en comparación con las zonas propiamente deforestadas. “La Amazonia brasileña en su conjunto ha perdido parte de su biomasa y, por ende, ha liberado carbono. Ya sabemos lo importante que es la deforestación en el marco de los cambios climáticos globales”, dijo Stephen Sitch, de la Universidad de Exeter, en el Reino Unido, uno de los autores del trabajo, en un comunicado a la prensa. “Nuestro estudio revela que las emisiones asociadas a los procesos de degradación forestal pueden ser aún mayores. La degradación constituye una amenaza generalizada a la integridad futura de la selva y se la debe estudiar con toda premura”.
Un artículo de 2015 que también ganó las páginas de Nature constituye una referencia obligada al respecto del balance de carbono en la gran selva tropical. El referido estudio, coordinado por investigadores de la Universidad de Leeds, que contó con la participación de brasileños y colegas de otros países, sugiere que la Amazonia ha ido perdiendo progresivamente su capacidad de extraer carbono de la atmósfera debido a un aumento de más de un tercio en la mortandad de sus árboles desde mediados de la década 1990. Además de la deforestación y de la degradación de la selva, los cambios climáticos, tanto a nivel local como global, estarían impulsando este fenómeno. El estudio de campo llevó a cabo durante tres décadas un seguimiento de la evolución de la biomasa (el crecimiento y disminución del tamaño de los árboles) en 321 parcelas de la selva.
El climatólogo José Marengo, coordinador de investigación y desarrollo del Centro Nacional de Monitoreo de Desastres Naturales (Cemaden), elogia la importante contribución científica que ha brindado ese trabajo. “Varios estudios indican que el este de la Amazonia se está transformando efectivamente en una fuente de carbono, y otros trabajos, incluidos los nuestros, revelan que el período de sequía en este segmento de la región se está volviendo cada vez más cálido y seco en las últimas décadas”, dice Marengo. Esto no es nada bueno para el balance de carbono y eleva el riesgo de padecer sequías e incendios”. Con todo, la Amazonia es una región muy extensa y proferir generalizaciones para toda el área resulta arriesgado. En las simulaciones climáticas, algunos modelos han apuntado, por ejemplo, que en sectores del noroeste de la Amazonia incluso podría llover más en las próximas décadas debido a los cambios climáticos globales. Hoy en día, la parte occidental, que está mejor preservada, también es más húmeda que el sector oriental. Allí se registran más de 3.000 mmm de precipitaciones anuales.
El calentamiento global constituye la cara más visible de los cambios climáticos. Pero esto no significa que va a hacer más calor todo el tiempo ni en todas las regiones. En algunas, incluso es posible que las temperaturas desciendan durante algunos períodos del año. Pero la temperatura promedio del planeta va a crecer rápidamente en las próximas décadas debido al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente a causa de la quema de combustibles fósiles. “La gente no debe olvidarse que el calentamiento global induce los cambios climáticos y provoca una frecuencia mayor de eventos extremos, que pueden llegar a ser episodios muy intensos, tanto de sequía como de lluvias, olas de calor o de frío”, reflexiona Marengo. En este contexto, aunque la Amazonia se está volviendo cada vez más cálida y seca (y emitiendo más carbono) cuando se la considera en todo su conjunto o en su parte más oriental, no es de extrañarse que a finales de junio de este año se haya producido la mayor crecida del río Negro en Manaos de los últimos 120 años. A raíz de las lluvias intensas, el cauce del río subió 30 metros y afectó la vida de casi medio millón de habitantes del estado de Amazonas. Aproximadamente en ese mismo período, durante el curso del verano en Canadá y en el oeste de Estados Unidos, en otra anomalía que parte de los científicos atribuyen a los cambios climáticos, los termómetros marcaron temperaturas récord, superiores a los 50 ºC. En el mes de julio, Alemania, Bélgica y los Países Bajos registraron la mayor inundación de los últimos 100 años, que algunos también imputan a los cambios climáticos.
Para el climatólogo Scott Denning, de la Universidad del Estado de Colorado, en Estados Unidos, los resultados del estudio encabezado por los brasileños en la revista Nature ponen en duda la capacidad a largo plazo de la selva amazónica para secuestrar carbono de la atmósfera y actuar como un contrapeso importante al calentamiento global. “Las permanentes observaciones realizadas por ese equipo en cuatro zonas de la Amazonia representan un tipo de dato muy difícil de obtener y constituyen un indicio de la amenaza a su condición de sumidero de carbono a causa la degradación de la selva y el calentamiento climático”, dijo Denning, quien también es autor de un comentario en Nature sobre el artículo del grupo del Inpe, en una entrevista concedida a Pesquisa FAPESP. “El futuro de la acumulación de carbono en las selvas tropicales siempre fue incierto. Los perfiles atmosféricos obtenidos por Gatti y sus colegas muestran que ese futuro incierto está ocurriendo ahora”.
Proyecto
La variación interanual del balance de gases de efecto invernadero en la cuenca amazónica y su control en un mundo sometido al calentamiento y a los cambios climáticos – Carbam: un estudio a largo plazo del balance de carbono en la Amazonia (nº 16/02018-2); Modalidad Proyecto Temático; Programa Investigación sobre Cambios Climáticos Globales; Investigadora responsable Luciana Gatti (Inpe); Inversión R$ 4.436.420,43
Artículos científicos
GATTI, L. V. et al. Amazonia as a carbon source linked to deforestation and climate change. Nature. 15 jul. 2021.
BERENGUER, E. et al. Tracking the impacts of El Niño drought and fire in human-modified Amazonian forests. PNAS. 27 jul. 2021.
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