Cambio de clima, cambio de vida

Change climate, change life. The available data on climate indicate that the Earth is indeed warming. This global warming is affecting most organisms, it has been reported in very different regions, ranging from cold and wet to warm and dry ecosystems. These alterations include extended growing seasons and advanced flowering or fruiting in plant species, advances in the development of animal species or alterations in animal migration. In the Mediterranean ecosystems temperature increases and aridity enhances Mediterranean characteristics such as drought, fires or emission of volatile organic compounds. Predictions for our Mediterranean ecosystems are difficult due to the variability and highly unpredictable nature of the climate at a regional level, and the importance of other environmental changes that are occurring simultaneously such as ecosystem fragmentation and changes in land use. However, succession of steps and a decrease in ecological complexity are expected in the next few decades. These changes are, thus, very likely to have a wide range of consequences not only for ecological processes, but also for agriculture/forestry, human health and the economy.

El «tiempo» está cambiando

Nuestro planeta, como todos los demás, está instalado en el cambio. Un cambio que, en muchas ocasiones durante la historia de la Tierra, ha sido espectacular, más de lo que ahora conocemos como “cambio global”. Muchos de estos grandes cambios se han producido a escala geológica, muchas veces de millones de años, mientras que el actual es un cambio acelerado que se produce en pocas décadas (Peñuelas, 1993). Efectivamente, a lo largo de las últimas décadas, el planeta ha visto cómo crecía exponencialmente tanto la población de una de sus especies, la humana, como el uso que esta especie hacía de los recursos y de la energía en sus actividades exosomáticas, como el transporte o la industria. Como resultado se han producido, y se continúan produciendo, toda una serie de cambios de carácter global entre los que destacan, por sus efectossobre los organismos y los ecosistema, los cambios en el clima.


El calentamiento del planeta tiene consecuencias en la fenología de plantas y animales, y, de rebote, en el funcionamento de los ecosistemas.

Como consecuencia de la absorción de la radiación infrarroja por los gases invernadero, como el CO2 o el metano, y de su continuado incremento, prácticamente todos los modelos prevén para las próximas décadas un clima más cálido. Centenares de climatólogos, ecólogos, economistas, geógrafos, químicos, abogados y otros profesionales acaban de generar el tercer informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC, 2001) patrocinado por la ONU, y han llegado a algunas conclusiones que merecen atención. Las evidencias del calentamiento de la Tierra y de otros cambios en el sistema climático son ahora todavía más claras y contundentes que las recogidas en el segundo informe (IPCC, 1995). La temperatura media del planeta ha aumentado 0,6 °C durante el siglo XX, las dos últimas décadas han sido las más cálidas del último milenio. Ha disminuido la superficie helada del Ártico en un 15% en cincuenta años, el nivel del mar ha subido unos 15 cm este siglo pasado, ha cambiado el régimen de precipitaciones en algunas regiones, y ha aumentado la frecuencia y la intensidad de algunos fenómenos como El Niño. Parece que todos estos cambios se acentuarán en las próximas décadas, ya que la atmósfera continúa cambiando a causa de nuestra actividad, una actividad que crece exponencialmente y que sigue basada en la combustión. Se prevé un aumento de 1 a 5 °C durante este siglo dependiendo de la evolución de las emisiones de los gases invernadero.

En nuestro país, la temperatura media de muchos sitios ha aumentado más de un grado centígrado en los últimos cincuenta años y parece que el “buen tiempo” llega antes. Las temperaturas que hace cincuenta años se registraban a primeros de abril, se dan ahora a principios de marzo (Peñuelas, 2002). Aunque la precipitación no ha disminuido en las últimas décadas (Peñuelas, 2002; Piñol, 1998), el aumento de temperatura causa una mayor evapotranspiración, de manera que muchas de las localidades y regiones mediterráneas son ahora más cálidas y más secas que en las décadas anteriores. La temperatura y la evapotranspiración potencial han aumentado 0,10 °C y 13 mm, respectivamente, y la humedad relativa ha disminuido un 0,85% por década (Piñol, 1998). Además, sequías extremas como las del 1985 y el 1994 son ahora más frecuentes. Y aunque las predicciones climáticas, especialmente las relativas a la precipitación, se hacen extremadamente complejas en el ámbito local y regional, los 1-3° C de incremento en las temperaturas previstas para muchos modelos de circulación global en la región mediterránea para mediados del siglo XXI aumentarán todavía más la evapotranspiración.

El cambio ya lo notan los seres vivos

Como la actividad de los organismos está fuertemente influida por la temperatura, no es extraño que este calentamiento se haya traducido en cambios significativos en los ciclos vitales de plantas y animales (Peñuelas, 2001). Las evidencias de estas alteraciones son fácilmente observables en las regiones más diversas de todo el mundo, desde los ecosistemas fríos y húmedos hasta los cálidos y secos. Nuestros ecosistemas mediterráneos son uno de los lugares donde los cambios observados resultan más importantes (Peñuelas, 2002). Las hojas de los árboles salen ahora de media unos veinte días antes. Por ejemplo, el manzano, el olmo, o la higuera parece que sacan las hojas con un mes de antelación, y el almendro y el chopo unos quince días antes, aunque hay otros, como el castaño, que parecen inmutables al cambio de temperatura. Por otro lado, las plantas también florecen y fructifican de media diez días antes que hace treinta años, y la aparición de insectos se ha avanzado once días. Pero como la naturaleza no es homogénea, las respuestas también son diferentes dependiendo de la especie. Por ejemplo, el aliso y la retama florecen con más de un mes de antelación, las amapolas lo hacen quince días antes, las encinas una semana, el olivo no se inmuta y el pino piñonero incluso se atrasa unos días. Estas respuestas tan heterogéneas al cambio climático pueden producir importantes desincronizaciones en las interacciones entre las especies, por ejemplo entre las plantas y sus polinizadores, o entre las plantas y sus herbívoros, y alterar así la estructura de las comunidades.

Parece que el cambio climático también ha alterado los hábitos migratorios de las aves de nuestro país. Según el avance en la floración y fructificación de las plantas y en la aparición de los insectos y, por tanto el avance en la disponibilidad de comida para las aves, se esperaría una llegada más temprana de las especies migratorias. Y, a pesar de todo, la llegada de algunas aves tan comunes y populares como el ruiseñor, la golondrina, el cuco o la codorniz parece que se está retrasando de media dos semanas respecto a hace treinta años. El retraso seguramente viene determinado por el cambio climático en el lugar desde donde parten, las regiones sub-saharianas, o en las regiones que cruzan en su ruta migratoria. Así la sequía y la deforestación del Sahel, y la consiguiente falta de alimento, pueden dificultar la preparación de su viaje y favorecer esta llegada más tardía. Por otro lado, hay especies que aprovechan que nuestro invierno es cada vez más suave y ya no se van de la península. Este es el caso de la abubilla o de las cigüeñas. Todos estos cambios pueden representar una amenaza para algunas aves migratorias, que pueden llegar en un momento inapropiado para explotar el hábitat y que han de competir con las especies que se han quedado durante el invierno y que ya se encuentran en mejor estado competitivo.

… Y de rebote los ecosistemas de la Tierra

Todos estos cambios no son simples indicadores del cambio climático. Tienen una importancia ecológica crítica, ya que afectan a la habilidad competitiva de las diferentes especies, a su conservación, y, por tanto, a la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas. De hecho, cuando los examinamos a escala global (Peñuelas, 2001) nos encontramos con alteraciones tan importantes como el aumento en un 20% de la actividad biológica de nuestro planeta en los últimos treinta años, a causa en gran parte de la prolongación del período productivo. Lo apreciamos tanto en las imágenes de los satélites de observación de la Tierra como en los datos de concentración atmosférica de CO2, que nos muestran un aumento de la oscilación estacional de CO2 en las últimas décadas producida por la mayor disminución primaveral de la concentración de CO2. Esta prolongación de la estación de crecimiento representa un papel muy importante en la fijación global del carbono, en la cantidad de CO2 de la atmósfera y en los ciclos del agua y de los nutrientes y, por tanto, tiene consecuencias muy importantes en el funcionamiento de los ecosistemas. Y conviene recordar que todos estos cambios han tenido lugar con un calentamiento que tan sólo es un tercio o menos del previsto para el siglo que viene.

El caso de nuestros ecosistemas mediterráneos

Los ecosistemas mediterráneos son menos conocidos que otros, como los de las zonas templadas, ya que han sido menos estudiados y son más diversos. Presentan una gran variabilidad climática, una importante complejidad topográfica, unos marcados gradientes en los usos del suelo y en la disponibilidad de agua, y una gran biodiversidad. Seguramente por todo ello son especialmente sensibles a los cambios atmosféricos y climáticos, además de serlo a los cambios en usos del suelo, demográficos y económicos. El cambio climático aumenta y parece que aumentará el estrés hídrico de su vegetación, que a menudo ya vive al límite de sus posibilidades, como en el caso de algunos encinares y pinares, que presentan tasas de evapotranspiración iguales a las de precipitación. Además de la poca disponibilidad de agua, los cambios previstos acentuarán otros rasgos característicos de nuestros ecosistemas, como los incendios forestales o la emisión de compuestos orgánicos volátiles.

El último informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático señala que el nivel del mar aumentará entre 9 y 88 centímetros entre los años 1990 y 2100 a causa de la expansión térmica de las aguas y al deshielo de glaciales y casquetes polares. La incertidumbre de estas previsiones tiene que ver, sobre todo, con cuáles serán nuestras acciones futuras a la hora de afrontar el problema del cambio climático.
Foto: M. Lorenzo


Sequía, incendios y emisión de compuestos orgánicos volátiles
     De los efectos de períodos cálidos y secos tenemos un ejemplo reciente en el caluroso y seco 1994. Este episodio afectó profundamente a la vegetación mediterránea. Las encinas, por ejemplo, se secaron en muchas localidades, y lo hicieron en mayor o menor grado dependiendo del tipo y profundidad del suelo y de la orientación de las pendientes (Lloret, 1995). Estudios isotópicos con C13 y N15 mostraron que, durante los años posteriores, estos encinares quedaron afectados, de manera que presentaron un menor uso del agua que tenían disponible, y se favoreció la pérdida de nutrientes –como el nitrógeno– del suelo, una consecuencia secundaria grave teniendo en cuenta que estos ecosistemas suelen ser deficitarios en nitrógeno.

Estas condiciones más cálidas y áridas, además de otros fenómenos relacionados con el cambio global, como son el posible incremento de biomasa y de inflamabilidad en respuesta al aumento del CO2, y los cambios en usos del suelo como el abandono de tierras de cultivo seguidos de una forestación y acumulación de combustible, podrían aumentar la intensidad y la frecuencia de los incendios. Los incendios, que han aumentado a lo largo del siglo XX (Piñol, 1998), ya constituyen ahora una de las perturbaciones más importantes en los ecosistemas mediterráneos (Terradas, 1996). A pesar de la complejidad de la relación vegetación-fuego, los efectos sobre la vegetación son bastante previsibles. Por ejemplo, con el aumento del número de incendios aumentaría la expansión de especies heliófilas, intolerantes a la sombra y que requieren espacios abiertos. En cambio, disminuiría la presencia de las ombrófilas, y los fuegos acabarían manteniendo comunidades en estadios sucesionales tempranos (Terradas, 1996).

El aumento de temperatura también incrementa exponencialmente la emisión de compuestos orgánicos volátiles, que afectan de manera importante la química atmosférica y el clima a través de la formación de ozono y aerosoles o la oxidación del metano (Peñuelas, 2001b).

Cambios estructurales de los ecosistemas
     ¿Hasta qué punto tienen las plantas mediterráneas capacidad para adaptarse o aclimatarse rápidamente a estos cambios atmosféricos y climáticos? Desde un punto de vista evolutivo las especies tienden a ser bastante conservadoras y a responder a las perturbaciones más con la migración que con la evolución. En las montañas las especies pueden responder al cambio climático emigrando verticalmente distancias cortas (por ejemplo, son suficientes 500 m para contrarrestar un aumento de 3°C). De hecho, en montañas como las del Montseny (Barcelona) se han descrito migraciones inducidas por el reciente y moderado calentamiento de este siglo. A pesar de ello, la migración hacia mayores altitudes comporta una reducción concomitante en el área total de cada hábitat, por lo que las especies con un mayor requerimiento de área pueden extinguirse. Los estudios paleoecológicos sugieren que muchas especies vegetales pueden migrar con suficiente rapidez para adaptarse al cambio climático, pero solamente si existen ecosistemas contiguos no perturbados, cosa que nos recuerda la importancia de la fragmentación de los ecosistemas naturales como otro factor del cambio global.

Un cambio hacia condiciones progresivamente más áridas, y los incendios, puede producir modificaciones relativamente rápidas de la estructura de la vegetación. Además, la vegetación semiárida es lenta en su recuperación después de sequías múltiples y prolongadas y/o de incendios, tanto porque es lenta a la hora de construir nueva biomasa como porque con frecuencia tiene lugar una degradación del suelo, especialmente si hay sobreexplotación durante los períodos secos o si hay recurrencia de los incendios. Se facilita así la erosión y, en casos extremos, se puede llegar a la desertificación, un problema presente ya en zonas donde los suelos de los ecosistemas degradados son incapaces de retener el agua proporcionada por las tormentas ocasionales y extremas del otoño, que provocan avenidas y más erosión.

En cualquier caso, las predicciones de la condición de los ecosistemas mediterráneos en las décadas venideras requieren un mejor conocimiento de sus respuestas a las concentraciones futuras de CO2 y a los cambios climáticos, y de predicciones regionalizadas del clima y usos del suelo. Esto todavía está lejos de estar disponible, a causa de la variabilidad y la impredictibilidad inherente del sistema climático en el nivel regional. Convendrá también recordar que es muy probable que los cambios y las respuestas no sean simplemente lineales. Tampoco se debe olvidar que la región mediterránea vive, además del cambio climático y atmosférico, el abandono de tierras de cultivo y la fragmentación de los ecosistemas como dos grandes cambios en los usos del suelo. Con todo ello, se prevé que haya más ecosistemas en estadios sucesionales tempranos y de menor complejidad ecológica en las próximas décadas.

Y naturalmente, también afecta a los hombres

A los humanos el cambio climático nos afecta y nos afectará dependiendo de su intensidad y de nuestra exposición, sensibilidad y capacidad de adaptación. Por tanto, el efecto variará con nuestra localización geográfica y nuestras condiciones sociales, económicas y ambientales. Lo que es probable es que resulte mucha más gente perjudicada que favorecida, incluso aunque el aumento de temperatura sea el mínimo de los previstos. Como siempre, los más perjudicados serán los países más pobres. Por un lado, porque sus economías dependen mayoritariamente de actividades como la agricultura, que son especialmente sensibles al cambio climático. Por otro lado, porque tienen poca capacidad de adaptarse a cambios como el aumento del nivel del mar o la sequía y, además, no tienen recursos sanitarios adecuados para poder reducir el riesgo creciente de enfermedades relacionadas con el cambio climático, como la malaria.

Dentro de la rica Europa, las zonas mediterráneas o las regiones árticas parecen las más vulnerables. Los ciudadanos más afectados serán aquellos que tengan las actividades más sensibles al clima (agricultores, forestales, hoteleros o pescadores, por ejemplo) y aquellos que vivan en deltas, áreas costeras o pequeñas islas con mayor riesgo de inundaciones y de desplazamientos por subida del nivel del mar y por las inundaciones. Aquí, en nuestro país, disminuirá la humedad del suelo y el suministro de agua, con los consiguientes problemas para la agricultura, el riesgo de incendios o el turismo. Las altas temperaturas y las olas de calor pueden afectar a los tradicionales destinos turísticos del verano, y las condiciones menos seguras de nieve en las estaciones de esquí pueden acabar con nuestro turismo invernal.

Los aspectos sanitarios no serán ajenos al cambio climático. Por ejemplo, como se adelanta la aparición del polen y aumenta su producción, se acentúan las alergias. También parece que se incrementará el número de personas expuestas a la transmisión de enfermedades con vectores sensibles al calentamiento. Entre estas destacan la malaria y el dengue, sin olvidar la encefalitis transmitida por mosquitos, la leishmaniosis o el cólera. Todas ellas ganarían terreno. También se debe tener en cuenta que las olas de calor que probablemente padeceremos tendrán su mayor impacto en la población urbana, sobre todo en la gente mayor o enferma. Como contrapartida, unos inviernos más cortos y más suaves parece que tienen que disminuir la mortalidad invernal. Por cierto, también los industriales de la climatización del hogar deben tener en cuenta que se prevé una mayor demanda de sistemas de refrigeración y menor de calefacción.

    Estos ejemplos nos recuerdan que es muy probable que el cambio climático afecte al bienestar de los ciudadanos de la calle, a la distribución de la riqueza y a las oportunidades de desarrollo. Y, ¿qué podemos hacer los ciudadanos para luchar contra este cambio climático? Las medidas que podemos tomar son conocidas y de sentido común. Primero, ser lo más eficientes que podamos en el uso de la energía (tan sencillo como apagar la luz cuando no la utilicemos). Segundo, procurar utilizar energías alternativas y renovables. Tercero, usar lo menos posible los combustibles fósiles (por ejemplo, utilizar al máximo el transporte público). Cuarto, presionar a los gobernantes para que tomen las medidas oportunas en aquellos asuntos que tienen que ver con nuestra sociedad en el ámbito local, nacional o internacional. Y así sucesivamente, todo lo que nos lleve a utilizar menos combustibles fósiles para evitar que continúen aumentando las emisiones de gases invernadero como el CO2 o el metano. De hecho, la comunidad internacional no se queda del todo impasible ante estos cambios y los problemas que generan. Por eso se celebran periódicamente cumbres de la ONU sobre el clima, como la que ha tenido lugar recientemente en Marruecos, con el objetivo de poner en marcha el protocolo de Kioto. A pesar de todo, es difícil conseguir algo cuando uno de los principales emisores de gases invernadero, los Estados Unidos, no quiere participar en este objetivo internacional. En cuanto a España, tiene el dudoso honor de ser el estado de la UE que más ha aumentado las emisiones. Además, aunque es una de las regiones europeas más afectadas, no dispone todavía de un plan estratégico claro para reducir estas emisiones y para afrontar el cambio climático y sus impactos. Como la adaptación de la industria, el transporte, el turismo o la gestión del medio ambiente necesita plazos de tiempo considerables, cuanto más tarde se ataque el problema, peor.

Referencias
IPCC, 2001. The Scientific Basis. Third Assessment Report of Working Group I. HOUGHTON A. J. T. i D. YIHUI et al. [eds.]. Cambridge Univ. Press. Cambridge.
Lloret, F. y D. Siscart, 1995. «Los efectos demográficos de la sequía en poblaciones de encina». Cuadernos de la Sociedad Española de Ciencias Forestales 2: 77-81.
Peñuelas, J., 1993. El aire de la vida (una introducción a la ecología atmosférica). Ariel, Barcelona. 260 pp
Peñuelas J. y I. Filella, 2001. «Phenology: Responses to a warming world». Science 294: 793-795.
Peñuelas, J. y J. Llusià, 2001. «The complexity of factors driving volatile organic compound emissions by plants». Biologia Plantarum, 44: 481-487.
Peñuelas, J., Filella, I. y P. Comas, 2002. Changed plant and animal life cycles from 1952-2000. Global Change Biology. [En premsa.]
Piñol, J., Terradas, J. y F. Lloret, 1998. «Climate warming, wildfire hazard, and wildfire ocurrence in coastal eastern Spain». Climatic Change, 38: 345-357.
Terradas, J., 1996. Ecologia del foc. Proa. Barcelona.

Iolanda Filella y Josep Peñuelas. Unidad Ecofisiología CSIC-CREAF, Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF), Barcelona.
© Mètode 34, Verano 2002.

 

Los cambios en la actividad de los organismos que provoca el aumento de la temperatura global son heterogéneos. Eso puede causar importantes problemas de sincronización entre las especies como, por ejemplo, entre las plantas y sus polinizadores.
Foto: J. Pellicer

 

«Las hojas de los árboles brotan ahora de media unos 20 días antes»

 

 

Los incendios forestales son una constante en la zona mediterránea del Estado español; en algunas áreas, éstos han calcinado más del 60% de la superficie forestal en los últimos 25 años.

 

«Los ecosistemas mediterráneos son especialmente sensibles a los cambios atmosféricos y climáticos»

 

El cambio climático aumentará probablemente el número de personas expuestas a la transmisión de enfermedades como la malaria y el dengue, cuyos vectores son sensibles al calentamiento. En la foto de arriba un mosquito Aedes aegypti sobre piel humana. La foto de abajo es de un mosquito Anopheles gambiae.
Foto arriba: Imagen K4705-9, cortesia del USDA Agricultural Research Service
Foto abajo: Imagen 1665, cortesia del CDC/Jim Gathany

 

«Es  muy probable que el cambio climático afecte al bienestar de los ciudadanos, a la distribución de la riqueza y a las oportunidades de desarrollo»

 

© Mètode 2013 - 34. Cambio global - Disponible sólo en versión digital. Verano 2002

Unidad Ecofisiología CSIC-CREAF, Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF), Barcelona.

Unidad Ecofisiología CSIC-CREAF, Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF), Barcelona.