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La ruptura del equilibrio del ciclo del carbono en los ecosistemas puede poner en peligro las medidas de mitigación

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Científicos del CSIC y de la Queen Mary University demuestran que a partir de un cierto incremento de temperatura los ecosistemas que fijan carbono expulsan más CO2 del que retienen. Según argumentan, un aumento de la temperatura global para mediados de siglo de 4 grados haría que los ecosistemas que actúan como sumideros de CO2 para mitigar el cambio climático se conviertan en fuentes de CO2. El trabajo se ha publicado en la revista Philosophical Transactions of the Royal Society of London B, y es destacado esta semana en las noticias de Nature.

Vista aérea del experimento, con los ecosistemas artificales que reproducen las condiciones de los lagos. Imagen: J.Montoya | ICM-CSIC.

Los ecosistemas responden al calentamiento global como si fueran un organismo y tienen su propio equilibrio metabólico. Un lago, por ejemplo, en su conjunto, es capaz de retener y fijar una determinada cantidad de CO2 (gracias fundamentalmente a sus bacterias y la fotosíntesis de plantas y fitoplancton) y de expulsar otra a través de su ‘respiración’. Se sabe que este equilibrio metabólico puede verse afectado por el calentamiento global pero hasta ahora no se había estudiado en qué medida.

Es lo que ha hecho una investigación de los científicos José Montoya, del Instituto de Ciencias del Mar del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), y Gabriel Yvon-Durocher, de la Queen Mary University de Londres, del Reino Unido. Los científicos han trabajado en un modelo teórico que predice los efectos del calentamiento sobre el metabolismo de un ecosistema y calcula las proporciones de CO2 retenido y expulsado a medida que la temperatura aumenta. Paralelamente, han puesto a prueba esos cálculos teóricos en 20 lagos artificiales que simulaban las condiciones de los lagos en el sur de Inglaterra y el aumento de temperatura predicho para mediados de este siglo.

Normalmente, la proporción de CO2 retenido es mayor que la proporción de CO2 expulsado, lo que convierte a los lagos en sumideros de CO2que ayudan a compensar el calentamiento. Pero los resultados de este trabajo, publicado en la revista Philosophical Transactions of the Royal Society of London, y destacado esta semana por la revista Nature en la sección de noticias, muestran que esto sólo se mantiene hasta cierto punto.

“En el trabajo”, detalla Montoya, “generamos una predicción matemática de cómo aumentará esta emisión de CO2 ante un determinado escenario de calentamiento y comprobamos que concuerda exactamente con lo que medimos en el experimento que simula en sistemas acuáticos dicho aumento de temperatura”. La predicción, añade este experto, es general y puede ser aplicada a cualquier ecosistema bajo cualquier escenario futuro de cambio climático.

Los resultados muestran que el aumento de temperatura predicho para mediados de este siglo hará que algunos ecosistemas emitan más CO2 del que retendrán, lo que supondrá “una realimentación positiva: más temperatura implicará más CO2 lo que a su vez implicará más temperatura”, explica investigador del CSIC José Montoya. Los investigadores han simulado un escenario con un aumento de 4 grados y lo han comparado con las condiciones actuales. En estas condiciones los ecosistemas absorben menos CO2, y a lo largo de los meses más cálidos, el CO2 expulsado ya es mayor que el absorbido. Es un resultado preocupante porque el aumento de 4 grados es uno de los escenarios posibles para mediados de este siglo. Y la ruptura del equilibrio metabólico de los ecosistemas, apunta Montoya, “es algo que no se está teniendo en cuenta ni en los actuales modelos predictivos ni en las políticas derivadas de los primeros”.

Las razones por las que sucede esto, añade Montoya, tienen una base bioquímica. “En un mundo más caliente todo se acelerará pero a diferente velocidad. Las reacciones relacionadas con la fijación de carbono son menos sensibles a la temperatura que las relacionadas con la respiración”. Los ecosistemas tenderán a reequilibrarse a largo plazo en su emisión y absorción de carbono, pero lo que ocurra en la transición de un equilibrio a otro es lo preocupante. En dicha transición, se puede liberar una gran cantidad de carbono que haga que su concentración en la atmósfera sea mucho mayor de lo esperado y comprometa las medidas de mitigación del impacto del cambio climático futuras.

Phil. Trans. R. Soc. B doi:10.1098/rstb.2010.0038 (2010). Warming alters the metabolic balance of ecosystems. Gabriel Yvon-Durocher1, J. Iwan Jones, Mark Trimmer, Guy Woodward and Jose M. Montoya

Para saber más:

Instituto de Ciencias del Mar (CSIC)

Philosophical Transactions of the Royal Society of London B. Warming alters the metabolic balance of ecosystems

Nature: Ecology: Rise of the sources