La sequía en Europa disminuye la absorción de carbono y el rendimiento de los cultivos

El ICOS, el Sistema Integrado de Observación del Carbono, ha permitido realizar una serie de estudios que muestran cómo la naturaleza y los cultivos de Europa responden a condiciones extremadamente secas, como ocurrió en los tres últimos veranos, de 2018 a 2020. Los resultados publicados hoy en las Transacciones Filosóficas B muestran, por ejemplo, que en 2018 la función de sumidero de carbono de la vegetación disminuyó en un 18 por ciento, y los cultivos produjeron los rendimientos más bajos en décadas. Los resultados son significativos, ya que es probable que tales sequías extremas ocurran con mucha más frecuencia en el futuro.

Se prevé que los veranos extremadamente calurosos y secos serán mucho más frecuentes en el futuro debido al cambio climático. Esto es visible incluso ahora, siendo el verano pasado el tercer verano extremadamente caluroso consecutivo. Las áreas de cultivos afectadas por las sequías también probablemente aumentarán considerablemente, cuando los niveles de dióxido de carbono (CO2) continúen aumentando.

El verano de 2018 tuvo la mayor superficie jamás registrada en Europa bajo una sequía extrema. Se rompieron los récords de temperatura en muchas regiones de Europa Central y el Reino Unido, se produjeron incendios en los países nórdicos, y varios países se vieron afectados por la pérdida de cosechas.

Los 17 resultados del estudio publicados hoy en un número especial de Transacciones Filosóficas B muestran cómo la vegetación en Europa responde a la sequía, es decir, cómo se ve afectado el intercambio de carbono entre la vegetación y la atmósfera. Los estudios cubren áreas desde España a Suecia y Finlandia, y desde la República Checa a través de Alemania, Francia y Bélgica hasta los Países Bajos y el Reino Unido. Los estudios sobre la sequía proporcionan un conocimiento crucial cuando se trata de minimizar los efectos negativos del cambio climático.

Los sumideros de carbono de los bosques disminuyeron, los cultivos se perdieron y los pastizales se oscurecieron.

Según los resultados presentados, las plantas se beneficiaron por primera vez de las condiciones cálidas y soleadas en la primavera de 2018, pero luego no tenían suficiente agua disponible para sus raíces cuando llegó la ola de calor del verano. Los pastizales se "oscurecieron" durante la sequía, lo que provocó una escasez de heno para el ganado, y muchos cultivos produjeron los rendimientos más bajos en décadas, causando pérdidas financieras para muchos sectores industriales. "Varios estudios demuestran que la sequedad del suelo afectó a las plantas incluso más que, por ejemplo, la alta temperatura y la humedad del aire", explica Ana Bastos, científica del Instituto Max Planck, Alemania, y una de las autoras principales del tema.

Muchos de los estudios encontraron que a escala europea, los bosques se protegían a sí mismos reduciendo su evaporación y su crecimiento, lo que conducía a una menor absorción de dióxido de carbono. Los sumideros de carbono disminuyeron en general en un 18%, según un estudio que abarca 56 sitios. Las condiciones secas incluso convirtieron algunos ecosistemas de sumideros en fuentes.

Sin embargo, como excepción notable, las turberas rehumedecidas parecían sobrevivir mejor. "La sequía condujo a un impresionante aumento de la nueva vegetación en nuestro sitio de turba rehumedecida, que se convirtió en un sumidero de CO2 por primera vez desde que se rehumedeció a pesar del aumento de las pérdidas respiratorias de CO2", explica Torsten Sachs, científico del Centro Alemán de Investigación en Geociencias GFZ, que contribuyó a dos de los estudios en colaboración con colegas de la Universidad de Rostock. "Además, en el año siguiente a la sequía, las emisiones de metano se redujeron significativamente, lo que indica un cambio duradero hacia vías de descomposición más no metanógenas". Esta es una buena noticia, ya que rehumedecer las turberas es uno de los medios ampliamente utilizados para mitigar las consecuencias del cambio climático. "Otro beneficio de las turberas rehumedecidas es la retención de agua en el paisaje y los efectos de enfriamiento regional de la evapotranspiración", añade Pia Gottschalk, también en GFZ. "Si bien la evapotranspiración aumentó significativamente en los sitios de turberas, el aumento de la temperatura media anual fue alrededor de un 20% menos que en los sitios de bosques, cultivos y pastizales afectados por la sequía".

Además, estos estudios muestran que la respuesta de la vegetación a un verano extremadamente seco depende en gran medida de las condiciones de la primavera e incluso del invierno anteriores. En algunas partes de Europa, el invierno de 2018 fue húmedo, dejando mucha humedad en el suelo, mientras que la primavera fue soleada y llegó temprano - esto hizo que la vegetación creciera más que el promedio en primavera, absorbiendo más carbono de la atmósfera de lo habitual. En algunos lugares, este crecimiento primaveral temprano fue suficiente para compensar la reducción de la absorción de carbono a finales de verano. "Si la comunidad científica pudiera predecir tales sequías y sus impactos varios meses antes de la sequía, ayudaría a adaptarse a las condiciones climáticas cambiantes", pondera el Profesor Wouter Peters de la Universidad de Wageningen, Países Bajos. Peters es uno de los autores principales del tema.

Esfuerzo de investigación conjunto de más de 200 científicos de primera línea

Los 17 estudios representan el trabajo de más de 200 científicos dentro de la infraestructura de investigación del ICOS, que representan a todas las universidades e institutos de investigación europeos de primera línea. Los científicos que participaron en el esfuerzo de investigación cooperaron extremadamente bien, reuniendo una gran cantidad de datos, señala Alex Vermeulen, co-organizador del estudio y Director del Portal del Carbono del ICOS: "Tuvimos un intercambio abierto de datos durante el proceso, lo que dio como resultado los conjuntos de datos únicos disponibles abiertamente a través del Portal del Carbono del ICOS" (Link). Los primeros conjuntos de datos ya estaban disponibles en un plazo de 6 meses desde el inicio de la iniciativa.

Todo esto fue posible gracias a la infraestructura y los datos existentes del ICOS, el Sistema Integrado de Observación del Carbono, que mide continuamente importantes variables climáticas en más de 140 estaciones de toda Europa. Los datos de alta calidad a largo plazo proporcionados permiten alcanzar resultados científicos más rápidamente que en los estudios realizados tradicionalmente.

"El hecho de poder producir conjuntos de datos y resultados únicos en tan poco tiempo demuestra que las infraestructuras de investigación como el ICOS son herramientas poderosas que permiten una investigación de alta calidad. Para adaptarse al cambio climático, no podemos confiar en el conocimiento de diez años: Debemos contar con información oportuna sobre el estado de la Tierra", afirma Philippe Ciais, Director de Investigación del Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (LSCE), Francia, y uno de los organizadores y editores del número temático.

"Estos estudios sobre la sequía demuestran que la comunidad del ICOS es capaz de colaborar en todas las disciplinas, integrar diversos flujos de datos y aportar nuevos conocimientos para resolver los desafíos que el cambio climático nos plantea a todos", dice Werner Kutsch, Director General del ICOS.

La Conferencia Científica del ICOS presenta los resultados de los estudios del 14 al 17 de septiembre El

ICOS organiza su Conferencia Científica en línea del 14 al 17 de septiembre de 2020. Muchos de los resultados serán presentados por los autores en la Sesión 2 de la conferencia, el martes a las 14-15.30. El programa de la conferencia ICOS está disponible en el sitio web de ICOS, y la inscripción es gratuita. Las sesiones orales son grabadas para los participantes.