Medio ambiente de Yale 360
Los ecosistemas de la sabana africana -que incluyen las llanuras cubiertas de árboles espinosos del Serengeti, los bosques abiertos del Parque Nacional Kruger y las sabanas secas de arena roja del Kalahari- ocupan alrededor del 70% del continente al sur del desierto del Sahara. Y cada vez hay más pruebas de que estos paisajes emblemáticos y biodiversos están cambiando a medida que el aumento de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera alimenta el crecimiento de los árboles a expensas de las hierbas, lo que da lugar a un paisaje cada vez más boscoso.
Un estudio realizado en 2012 en parcelas experimentales de las sabanas sudafricanas -donde los incendios, las precipitaciones y la presión de los herbívoros han permanecido constantes durante décadas- muestra grandes aumentos en la masa de plantas leñosas, que los autores atribuyen principalmente al llamado «efecto de fertilización por CO2», la mejora del crecimiento de las plantas causada por el aumento del dióxido de carbono atmosférico. Un estudio de modelización publicado en la revista Nature el año pasado describe un reciente y rápido cambio en extensas áreas de praderas y sabanas africanas hacia estados de vegetación más densa y boscosa, una tendencia que se espera que se acelere en las próximas décadas a medida que aumenten las concentraciones atmosféricas de CO2. Ya hay indicios de que animales de campo abierto como el guepardo están sufriendo a medida que la sabana se vuelve más boscosa.
Esta tendencia no se limita a África. Un estudio australiano publicado el mes pasado, que se basó en parte en datos satelitales, concluye que la cobertura foliar en las zonas cálidas y áridas de todo el mundo ha aumentado alrededor de un 11% en las últimas tres décadas debido a los mayores niveles de CO2. Randall Donohue y sus colegas de la agencia científica nacional australiana, conocida como CSIRO, y de la Universidad Nacional de Australia dijeron que el efecto de la fertilización por CO2 «es ahora un proceso significativo de la superficie terrestre» que da forma a los ecosistemas en grandes partes del planeta.
Guy Midgley, un destacado investigador sudafricano del clima que ha sido autor de varios artículos sobre la fertilización por CO2, dijo que el aumento del verdor de las zonas áridas descrito en el documento australiano es «fenomenal». El estudio, dijo, es una valiosa adición a un creciente cuerpo de pruebas de que el aumento de la concentración de dióxido de carbono atmosférico está cambiando directamente los ecosistemas terrestres, independientemente del aumento de la temperatura.
Aunque algunos podrían ver un aumento en el crecimiento de las plantas del desierto como positivo, una expansión de la vegetación leñosa en las sabanas y praderas podría tener graves efectos negativos, advirtió Midgley. Podría amenazar a las poblaciones de fauna y flora silvestres y a los suministros de agua, ya que los árboles y arbustos utilizan más agua que las hierbas. Incluso podría amplificar el calentamiento global, ya que los árboles, al ser generalmente más oscuros que las hierbas, pueden absorber más radiación solar.
Las sabanas son el resultado de una batalla por el espacio vital entre las hierbas y los árboles que ninguno de los dos bandos ha ganado.
Las sabanas pueden considerarse el resultado de una batalla por el espacio vital entre las hierbas y los árboles que ninguno de los dos bandos ha ganado, dijo Midgley, director jefe de la División de Cambio Climático y Bioadaptación del Instituto Nacional de Biodiversidad de Sudáfrica. Si las hierbas ganaran la batalla, se producirían praderas sin árboles. Si ganaran los árboles, la sabana se convertiría en un bosque cada vez más denso. Muchas sabanas africanas se encuentran en zonas con precipitaciones suficientes para mantener un bosque denso, pero el fuego y los grandes herbívoros, como los elefantes, derriban constantemente los árboles, dando espacio a las hierbas para que crezcan y manteniendo un equilibrio aproximado entre ambas partes. La «invasión de arbustos» observada en grandes franjas del sur de África en las últimas décadas es un ejemplo de la alteración del equilibrio entre hierbas y árboles, afirma.
En las últimas décadas, en grandes extensiones del sur de África, los ganaderos y los gestores de la fauna silvestre han observado un aumento de la vegetación leñosa. Los arbustos y los árboles han invadido las praderas, transformándolas en sabanas. Las sabanas se han vuelto más densamente arboladas, a veces de forma impenetrable. Las pruebas anecdóticas y las fotografías de series temporales indican que esta tendencia se aceleró en los años 80, y a finales de esa década la «invasión de arbustos» era un término de uso común para lo que estaba ocurriendo en los pastizales y las áreas de vida silvestre en todo el subcontinente.
Namibia, un país generalmente árido y poco poblado al noroeste de Sudáfrica, se ha visto especialmente afectado; unos 26 millones de hectáreas del país han sido invadidas por plantas leñosas indeseables, que asfixian las zonas de pastoreo. Como los árboles consumen más lluvia que los pastos, también reducen considerablemente la recarga de las aguas subterráneas y la escorrentía hacia los ríos. La pérdida de praderas es una de las razones por las que la producción de carne de vacuno del país está ahora entre un 50% y un 70% por debajo de los niveles de la década de 1950, según algunas estimaciones. La invasión de los arbustos cuesta a la pequeña economía de Namibia hasta 170 millones de dólares al año.
Los cambios en las sabanas también están afectando a la fauna. Los conservacionistas de Namibia, hogar de la mayor población de guepardos que queda en el mundo, empezaron a encontrar guepardos hambrientos con graves lesiones en los ojos hace unos veinte años. Los árboles no sólo están desplazando a sus presas de las llanuras, sino que los guepardos -que prefieren cazar en zonas abiertas donde pueden explotar su famosa velocidad- también se están quedando ciegos por las espinas de las plantas leñosas que se están apoderando del paisaje.
Los ornitólogos que estudian al buitre del Cabo, una especie carroñera amenazada del sur de África, han descubierto que evita buscar los cadáveres de animales en las zonas cubiertas de arbustos. Los buitres del Cabo son aves grandes y pesadas que necesitan una carrera de despegue larga y despejada para lanzarse al aire. Para evitar convertirse en comida para los depredadores, parece que los buitres simplemente no aterrizan donde la maleza parece demasiado densa para que puedan volver a despegar. La especie, antaño numerosa en Namibia, ya no se reproduce allí.
En los años ochenta y noventa, la opinión predominante era que la mala gestión de la tierra, especialmente el sobrepastoreo, era la principal causa de la invasión del matorral, ya que los árboles colonizan fácilmente los parches de tierra desnuda que se crean cuando demasiadas ovejas y ganado destruyen los pastos perennes. Sin embargo, algunos expertos señalaron que las explotaciones bien gestionadas también sufrían la invasión de arbustos. Aunque el sobrepastoreo puede contribuir a la invasión de los arbustos, consideraban que algún cambio ambiental mayor estaba ayudando a las plantas leñosas a dominar los pastos.
En el año 2000, Midgley se unió a William Bond, ecologista de la Universidad de Ciudad del Cabo, para publicar un artículo en el que se proponía un mecanismo por el que el aumento del CO2 atmosférico podría favorecer a los árboles en detrimento de las hierbas en su lucha por el territorio en las sabanas africanas. En estas sabanas, las hierbas son más inflamables y más tolerantes al fuego que los árboles: arrastran el fuego por el paisaje y vuelven a crecer rápidamente después del incendio, necesitando menos tiempo (y menos agua, nutrientes del suelo y carbono atmosférico) para alcanzar la madurez que los árboles.
Para establecerse en el paisaje, los árboles de la sabana tienen que alcanzar una altura de unos cuatro metros para evitar que sus tallos y copas sean destruidos por el fuego provocado por las hierbas. En otras palabras, los árboles sólo se establecen si se les da un descanso del fuego lo suficientemente largo como para construir tallos lo suficientemente altos como para crecer muy por encima de la zona de las llamas. (Muchos árboles de la sabana africana no mueren por completo a causa del fuego, sino que vuelven a brotar desde las raíces después de haber sido destruidas sus partes superficiales.)
Al superar la competencia de las hierbas por el agua, los nutrientes y la luz, los árboles comienzan a apoderarse del paisaje.
Investigaciones anteriores demostraron que los árboles de la sabana suelen tardar cuatro o más años en alcanzar una altura resistente al fuego, pero la mayoría de las sabanas africanas se queman cada uno o tres años, por lo que los árboles sólo pueden madurar cuando se produce una pausa entre incendios más larga de lo normal. Más CO2 en el aire significa que los árboles pueden, teóricamente, construir sus tallos y raíces, intensivos en carbono, durante más tiempo, más gruesos y más rápidos. Bond y Midgley plantearon la hipótesis de que, debido a esto, los árboles podrían crecer y rebrotar más rápido después de un incendio que hace unas décadas, cuando el nivel de CO2 atmosférico era más bajo, aumentando así sus posibilidades de alcanzar una altura resistente al fuego. Entonces, al competir con las hierbas por el agua, los nutrientes y la luz, los árboles podrían dominar el paisaje.
Más recientemente, para comprobar si los árboles de la sabana crecen de hecho más rápido con mayores concentraciones atmosféricas de CO2, Bond y el colega de Midgley, Barney Kgope, cultivaron plántulas de árboles y hierbas de la sabana africana en cámaras que le permitían variar los niveles de CO2 en el aire alrededor de las plantas. Los resultados, publicados en 2010, son sorprendentes. Algunos árboles de la sabana cultivados en una atmósfera de 370 partes por millón (ppm) de dióxido de carbono (un poco menos que el nivel actual de 400 ppm) crecieron más del doble de rápido que las mismas especies cultivadas en la atmósfera preindustrial de 280 ppm de CO2. Los árboles cultivados a 370 ppm no sólo eran más altos que los cultivados en concentraciones preindustriales de CO2, sino que tenían espinas más grandes para protegerse de los herbívoros y sistemas de raíces mucho más extensos que sus homólogos preindustriales. En palabras de Bond, se habían convertido en «superárboles».
El investigador Donohue dijo que, aunque las imágenes de satélite utilizadas en su nuevo estudio australiano no distinguían entre hierbas verdes y plantas leñosas verdes, las tendencias que él y sus colegas observaron eran coherentes con un aumento general de la biomasa vegetal en toda África debido a la fertilización con CO2. Aunque algunos medios de comunicación han informado de que los resultados de su estudio demuestran una «ventaja» del cambio climático porque los desiertos están «reverdeciendo», Donohue advirtió contra esta interpretación unilateral. «Habrá ganadores y perdedores», dijo, porque el aumento de la vegetación en algunas zonas áridas puede aumentar la biodiversidad local, pero también puede perjudicar a las especies adaptadas a hábitats con menos vegetación.
Guy Midgley tiene una visión más pesimista de la influencia aparentemente creciente del CO2 atmosférico. «Nos gustan nuestros ecosistemas no forestales», dijo, señalando que, aparte de las repercusiones que un aumento de las plantas leñosas tendrá sobre la fauna de los pastizales y la ganadería, los pastizales del país forman cuencas hidrográficas que alimentan ríos vitales para la economía. Los estudios demuestran que el rendimiento hídrico de las zonas de captación de los pastizales sudafricanos disminuye considerablemente cuando son invadidos por árboles exóticos, una de las razones por las que el gobierno gasta millones de dólares al año para eliminarlos.
«Estamos en un mundo nuevo desde el punto de vista de las plantas; es un poco aterrador», dice un científico.
Los ecologistas sudafricanos intentan averiguar cuál es la mejor manera de evitar que los árboles se apoderen de las sabanas, quizás con «tormentas de fuego» -incendios controlados que se inician en días calurosos y secos para maximizar el calor que generan- o con una cuidadosa tala de árboles. Pero los incendios supercalientes podrían tener sus propios efectos negativos en los ecosistemas, y el clareo manual podría ser demasiado caro.
Midgley dijo que al alcanzar el nivel actual de 400 ppm de dióxido de carbono atmosférico, «hemos hecho retroceder el reloj evolutivo 5 millones de años en menos de un siglo. Es un cambio masivo en el funcionamiento de nuestros ecosistemas». Señaló que el CO2 atmosférico podría alcanzar las 600 ppm en 2100, un nivel visto por última vez durante la época del Eoceno de hace 34 a 55 millones de años, cuando los bosques cubrían casi todo el planeta y mucho antes de que evolucionaran los pastos modernos y los grandes mamíferos de la sabana que conocemos hoy en día.
«Estamos en un mundo nuevo y valiente desde la perspectiva de las plantas», dijo William Bond. «Es un poco aterrador. Nuestros animales de las llanuras están entre la espada y la pared». Los nuevos árboles invasores no harán nada significativo para combatir el cambio climático, dijo, porque son un sumidero de carbono insignificante en términos globales.