Mitigación del cambio climático: la plantación de árboles en el Ártico empeora el calentamiento global

La restauración forestal y la plantación de árboles son estrategias bien establecidas para la mitigación del cambio climático. Sin embargo, su uso en el Ártico agrava el calentamiento y resulta contraproducente para la mitigación del cambio climático. Esto se debe a que la cobertura arbórea reduce el albedo (o la reflexión de la luz solar) y aumenta la oscuridad de la superficie, lo que produce un calentamiento neto (ya que los árboles absorben más calor del sol que la nieve). Además, las actividades de plantación de árboles también alteran el reservorio de carbono del suelo ártico, que almacena más carbono que todas las plantas de la Tierra. Por lo tanto, el enfoque de mitigación del cambio climático no tiene por qué centrarse necesariamente en el carbono. El cambio climático se refiere al balance energético de la Tierra (el saldo neto de la energía solar que permanece en la atmósfera y la energía solar que sale de ella). La cantidad de gases de efecto invernadero determina cuánto calor se retiene en la atmósfera terrestre. En las regiones árticas, en latitudes altas, el efecto albedo (es decir, la reflexión de la luz solar de vuelta al espacio sin convertirse en calor) es más importante (que el efecto invernadero debido al almacenamiento de carbono atmosférico) para el balance energético total. Por consiguiente, el objetivo general de frenar el cambio climático requiere un enfoque holístico.

Las plantas y los animales liberan continuamente dióxido de carbono (CO₂ ₎ a la atmósfera mediante la respiración. Algunos fenómenos naturales, como los incendios forestales y las erupciones volcánicas, también liberan CO₂ _a la atmósfera. El equilibrio del CO₂ atmosférico _se mantiene gracias a la captura regular de carbono por las plantas verdes en presencia de luz solar mediante la fotosíntesis. Sin embargo, las actividades humanas desde el siglo XVIII ^{, en particular la extracción y quema de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural, han aumentado la concentración de} _CO₂ atmosférico.

Curiosamente, se sabe que un aumento en la concentración de CO₂ _en la atmósfera produce un efecto de fertilización de carbono (es decir, las plantas verdes realizan más fotosíntesis en respuesta a un mayor CO₂ _en la atmósfera). Una buena parte del sumidero de carbono terrestre actual se atribuye a este aumento de la fotosíntesis global en respuesta al aumento del CO₂ _. Durante 1982-2020, la fotosíntesis global aumentó aproximadamente un 12 % en respuesta a un aumento del 17 % en las concentraciones globales de dióxido de carbono en la atmósfera, de 360 ​​ppm a 420 ppm ^1,2.

Es evidente que el aumento de la fotosíntesis global no ha logrado absorber todas las emisiones de carbono antropogénicas desde el inicio de la industrialización. Como resultado, el dióxido de carbono atmosférico (CO₂ ₎ ha aumentado aproximadamente un 50 % en los últimos dos siglos, alcanzando las 422 ppm (en septiembre de 2024), ^lo que representa el 150 % de su valor en 1750. Dado que el dióxido de carbono (CO₂ ₎ es un importante gas de efecto invernadero, este significativo aumento general del CO₂ atmosférico _ha contribuido al calentamiento global y al cambio climático.

El cambio climático se manifiesta en forma de deshielo polar y glaciares, calentamiento de los océanos, aumento del nivel del mar, inundaciones, tormentas catastróficas, sequías frecuentes e intensas, escasez de agua, olas de calor, incendios devastadores y otras condiciones adversas. Tiene graves consecuencias para la vida y el sustento de las personas, de ahí la imperiosa necesidad de mitigarlo. Por lo tanto, para limitar el calentamiento global y el aumento de la temperatura a 1.5 °C para finales de este siglo, la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático ha reconocido que las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero deben reducirse un 43 % para 2030 y ha instado a las partes a abandonar los combustibles fósiles para alcanzar las emisiones netas cero para 2050.

Además de reducir las emisiones de carbono, la acción climática también puede apoyarse mediante la eliminación del carbono de la atmósfera. Cualquier mejora en la captura del carbono atmosférico sería de gran ayuda.  

La fotosíntesis marina realizada por el fitoplancton, las algas marinas y el plancton algal en los océanos es responsable de aproximadamente la mitad de la captura de carbono. Se sugiere que la biotecnología de microalgas podría contribuir a la captura de carbono a través de la fotosíntesis. Revertir la deforestación mediante la plantación de árboles y la restauración de tierras forestales puede ser muy útil para la mitigación del cambio climático. Un estudio encontró que aumentar la cobertura forestal global podría hacer contribuciones significativas. Mostró que la capacidad global de la cubierta arbórea bajo el clima actual es de 4.4 millones de hectáreas, lo que significa que se podrían crear 0.9 millones de hectáreas adicionales de cubierta (equivalente a un aumento del 25 % en el área forestal) después de excluir la cobertura existente. Esta cubierta adicional, de crearse, secuestraría y almacenaría alrededor de 205 gigatoneladas de carbono, lo que equivale a aproximadamente el 25 % del reservorio actual de carbono atmosférico. La restauración forestal mundial es un imperativo también porque el cambio climático ininterrumpido daría como resultado una reducción de unos 223 millones de hectáreas de cubierta forestal (principalmente en zonas tropicales) y la pérdida de la biodiversidad asociada para 2050 ^4,5.

Plantación de árboles en la región ártica  

La región ártica se refiere a la parte norte de la Tierra por encima de la latitud 66° 33′N dentro del círculo polar ártico. Gran parte de esta región (alrededor del 60%) está ocupada por el océano ártico cubierto de hielo marino. La masa continental ártica está situada alrededor de los márgenes meridionales del océano ártico, que albergan tundra o bosque boreal del norte.  

Los bosques boreales (o taiga) están situados al sur del Círculo Polar Ártico y se caracterizan por bosques de coníferas compuestos principalmente de pinos, piceas y alerces. Tienen inviernos largos y fríos y veranos cortos y húmedos. Predominan los árboles coníferos (pinos, piceas y abetos) de hoja perenne, tolerantes al frío y con forma de cono, que conservan sus hojas en forma de aguja durante todo el año. En comparación con los bosques templados y los bosques húmedos tropicales, los bosques boreales tienen una productividad primaria menor, tienen menos diversidad de especies vegetales y carecen de una estructura forestal en capas. Por otro lado, la tundra ártica está situada al norte de los bosques boreales en las regiones árticas del hemisferio norte, donde el subsuelo está permanentemente congelado. Esta región es mucho más fría, con temperaturas medias de invierno y verano en el rango de -34 °C y 3 °C – 12 °C respectivamente. El subsuelo está permanentemente congelado (permafrost), por lo que las raíces de las plantas no pueden penetrar profundamente en el suelo y las plantas están bajas. La tundra tiene una productividad primaria muy baja, una baja diversidad de especies y una temporada de crecimiento corta de 10 semanas, durante la cual las plantas crecen rápidamente en respuesta a las largas horas de luz.  

El crecimiento de los árboles en las regiones árticas se ve afectado por el permafrost porque el agua congelada del subsuelo restringe el crecimiento de las raíces profundas. La mayor parte de la tundra tiene permafrost continuo, mientras que los bosques boreales existen en áreas con poco o ningún permafrost. Sin embargo, el permafrost ártico no es inmune a los efectos.  

A medida que el clima ártico se calienta (lo cual ocurre al doble de velocidad que el promedio mundial), el deshielo y la pérdida de permafrost resultantes favorecerían la supervivencia de las plántulas de árboles jóvenes. Se encontró que la presencia de un dosel arbustivo se asociaba positivamente con una mayor supervivencia y crecimiento de las plántulas hasta convertirse en árboles. La composición de especies y el funcionamiento de los ecosistemas en la región están experimentando cambios rápidos. A medida que el clima se calienta y el permafrost se degrada, la vegetación podría pasar de un Ártico sin árboles a uno dominado por árboles en el ^futuro⁶.

_{¿Reduciría la vegetación, mediante una mayor fotosíntesis, el CO₂} atmosférico a través de un cambio hacia un paisaje ártico dominado por árboles y contribuiría a la mitigación del cambio climático? ¿Podría considerarse la región ártica para la reforestación con el fin de eliminar el CO₂ atmosférico _? En ambos casos, el permafrost ártico debería descongelarse o degradarse primero para permitir el crecimiento de los árboles. Sin embargo, el deshielo del permafrost libera metano a la atmósfera, un potente gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global. La liberación de metano del permafrost también contribuye a los incendios forestales masivos en la región.

En cuanto a la estrategia de eliminación de CO₂ atmosférico _mediante fotosíntesis a través de la reforestación o plantación de árboles en la región ártica y la consiguiente mitigación del calentamiento y el cambio climático, los investigadores⁷ ^concluyeron que este enfoque no es adecuado para la región y resulta contraproducente para la mitigación del cambio climático. Esto se debe a que la cobertura arbórea reduce el albedo (o reflexión de la luz solar) y aumenta la oscuridad de la superficie, lo que produce un calentamiento neto, ya que los árboles absorben más calor del sol que la nieve. Además, las actividades de plantación de árboles también alteran el reservorio de carbono del suelo ártico, que almacena más carbono que todas las plantas de la Tierra.

Por lo tanto, el enfoque de mitigación del cambio climático no tiene por qué centrarse necesariamente en el carbono. El cambio climático tiene que ver con el balance energético de la Tierra (netos de la energía solar que permanece en la atmósfera y la energía solar que sale de la atmósfera). Los gases de efecto invernadero determinan cuánto calor se retiene en la atmósfera de la Tierra. En las regiones árticas de altas latitudes, el efecto albedo (es decir, la reflexión de la luz solar de regreso al espacio sin convertirse en calor) es más importante (que el almacenamiento de carbono atmosférico) para el balance energético total. Por lo tanto, el objetivo general de desacelerar el cambio climático requiere un enfoque holístico.  

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Referencias:  

1. Keenan, TF, et al. Una limitación al crecimiento histórico de la fotosíntesis global debido al aumento del CO2. Nat. Clim. Chang. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 

2. Noticias del Laboratorio Berkeley: Las plantas nos dan tiempo para frenar el cambio climático, pero no lo suficiente para detenerlo. Disponible en https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 

3. NASA. Dióxido de carbono. Disponible en https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 

4. Bastin, Jean-Francois et al. 2019. El potencial global de restauración de los árboles. Science. 5 de julio de 2019. Vol. 365, número 6448, págs. 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 

5. Chazdon R. y Brancalion P., 2019. Restaurar los bosques como un medio para lograr muchos fines. Science. 5 de julio de 2019, vol. 365, número 6448, págs. 24-25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 

6. Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. Los arbustos y el permafrost degradado allanan el camino para el establecimiento de árboles en las turberas subárticas. Ecosystems 24, 370–383 (2021).  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 

7. Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC et al. La plantación de árboles no es una solución climática en las altas latitudes del norte. Nat. Geosci. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

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