Un estudio dirigido por la Universidad de Sheffield atribuye al aumento del dióxido de carbono un incremento del 28% en la producción de hierba del Parque Nacional Kruger entre 1989 y 2021
Redactor: Javier Morales O.
Editor: Karem Díaz S.
El aumento del dióxido de carbono atmosférico está favoreciendo el crecimiento de los pastos en las sabanas africanas con escasez de agua, según una investigación internacional dirigida por la Universidad de Sheffield. El estudio combinó experimentos controlados con 32 años de observaciones en el Parque Nacional Kruger, en Sudáfrica, para identificar una transformación que puede afectar al fuego, la fauna y el ciclo global del carbono.
Los investigadores estimaron que la producción de hierba en Kruger aumentó 28% entre 1989 y 2021. El crecimiento fue proporcionalmente mayor en las áreas más secas del parque, un patrón coherente con la capacidad del CO₂ adicional para ayudar a las plantas a conservar agua y mantener la fotosíntesis durante periodos de disponibilidad hídrica limitada.
Una respuesta inesperada de los pastos C4
La investigación cuestiona la idea de que los pastos con fotosíntesis C4, predominantes en numerosas sabanas tropicales y subtropicales, obtienen pocos beneficios del aumento del CO₂. Estas especies ya poseen un mecanismo eficiente para concentrar carbono durante la fotosíntesis, especialmente bajo temperaturas elevadas y luz intensa.
Sin embargo, el beneficio observado no depende solamente de incorporar más carbono. Una concentración atmosférica mayor permite que las plantas reduzcan parcialmente la apertura de sus estomas, pequeños poros que regulan el intercambio gaseoso. De esta manera pierden menos agua a través de las hojas y pueden continuar creciendo durante condiciones secas.
Kimberley Simpson, investigadora de la Escuela de Biociencias de la Universidad de Sheffield y autora principal, explicó que el CO₂ elevado reduce el estrés hídrico de estas gramíneas. El resultado muestra que la respuesta fisiológica al dióxido de carbono debe considerarse junto con la lluvia y la temperatura al estudiar la evolución de las sabanas.
El hallazgo adquiere especial relevancia ante la expansión de las tierras secas por el calentamiento climático, un proceso que amenaza la biodiversidad, los suelos y los medios de vida dependientes de ecosistemas con poca disponibilidad de agua.
Treinta y dos años de registros en el Parque Nacional Kruger
El equipo analizó los resultados de 70 experimentos sobre la respuesta de las plantas al dióxido de carbono y una serie histórica de producción herbácea procedente de 533 lugares del Parque Nacional Kruger. Esta combinación permitió comparar el comportamiento experimental de los pastos con los cambios registrados en un ecosistema natural de gran extensión.
Los científicos examinaron otras explicaciones posibles para el incremento de la biomasa, entre ellas las variaciones de lluvia y temperatura, la presión de los herbívoros, los incendios, la deposición de nitrógeno y los cambios en la composición de especies. Ninguno de estos factores explicó por completo la tendencia observada.
El patrón que presentó mayor coincidencia fue el aumento del CO₂ atmosférico durante el mismo periodo. La respuesta más intensa en las zonas secas reforzó esa interpretación, porque coincide con los resultados experimentales sobre una mayor eficiencia en el uso del agua.
La coincidencia entre las pruebas controladas y los datos recopilados durante más de tres décadas constituye una evidencia sólida, aunque los investigadores reconocen que las sabanas responden simultáneamente a numerosos factores naturales y humanos.
Más hierba puede proporcionar combustible para los incendios
Una mayor producción vegetal no representa necesariamente una mejora ambiental. Si la hierba se acumula y se seca, puede incrementar la continuidad y cantidad de combustible disponible para los incendios. El resultado dependerá de la duración de la estación seca, el clima, la frecuencia de ignición, el pastoreo y las prácticas de manejo territorial.
El fuego forma parte del funcionamiento natural de muchas sabanas, pero los cambios en la biomasa pueden modificar su frecuencia, intensidad y extensión. La investigación complementa observaciones sobre cómo las lluvias tardías alteran la temporada de incendios en África y demuestra que la cantidad de vegetación disponible también debe incluirse en las evaluaciones de riesgo.
La relación no es lineal. Los herbívoros pueden consumir una parte importante de la producción adicional y reducir el combustible antes de la estación seca. Por el contrario, una disminución de grandes animales, cambios en el pastoreo o áreas con acceso limitado pueden permitir que la hierba se acumule.
Esta interacción se relaciona con estudios sobre el papel de los herbívoros y el fuego controlado en la prevención de incendios. La respuesta de cada paisaje dependerá de la densidad de animales, la composición vegetal y la gestión aplicada.
Consecuencias para la fauna y la estructura de las sabanas
La producción adicional de pastos puede aumentar temporalmente el alimento disponible para herbívoros silvestres y ganado. Esto podría modificar la distribución de los animales, la presión de pastoreo y las relaciones entre depredadores y presas, especialmente durante los periodos secos.
El estudio también detectó que las especies de hierba más altas y productivas ganaron presencia en Kruger a lo largo del periodo analizado. Ese cambio explicó parte del aumento de biomasa, pero no su totalidad. Los investigadores estudiarán ahora si el CO₂ está alterando la competencia entre especies y seleccionando comunidades vegetales diferentes.
Una reorganización de los pastizales puede tener consecuencias que van más allá de la cantidad total de vegetación. Las distintas especies ofrecen alimento de calidad desigual, responden de manera diferente al fuego y modifican la entrada de materia orgánica en el suelo. También pueden afectar la germinación y supervivencia de árboles y arbustos.
Más crecimiento no garantiza mayor almacenamiento de carbono
El incremento de la biomasa herbácea supone una mayor captura de CO₂ durante la fotosíntesis, pero no implica necesariamente que ese carbono quede almacenado durante periodos prolongados. Si los pastos son consumidos o arden, una parte importante regresa rápidamente a la atmósfera mediante respiración, descomposición o combustión.
Otra fracción puede incorporarse al suelo a través de raíces, excrementos y restos vegetales. Su permanencia dependerá de la actividad microbiana, la humedad, la temperatura, las características del terreno y el régimen de incendios. Investigaciones anteriores han mostrado que las sabanas y los pastizales secos almacenan cantidades de carbono subestimadas, pero los cambios en el fuego y el uso del suelo pueden modificar ese balance.
Las sabanas cubren cerca de una quinta parte de la superficie terrestre mundial y aportan alrededor del 30% de la productividad vegetal global. Incluso una variación moderada de su funcionamiento puede repercutir en las estimaciones planetarias de captura y liberación de carbono.
Los modelos proyectan que la tendencia podría continuar
Las simulaciones climáticas utilizadas por el equipo indican que el estímulo del CO₂ sobre la producción de pastos podría mantenerse durante el siglo XXI. El aumento de las temperaturas y la reducción de las lluvias en determinados escenarios debilitaron el efecto, pero no llegaron a eliminarlo.
Esto no significa que el dióxido de carbono compense los impactos del cambio climático. El calor extremo, las sequías prolongadas, la degradación del suelo y las alteraciones del régimen de lluvias continúan representando amenazas para los ecosistemas africanos. El estudio demuestra que las respuestas de la vegetación son más complejas que una relación directa entre aridez y menor crecimiento.
Los autores sostienen que los modelos de sabana deberán representar con mayor precisión el efecto fisiológico del CO₂, la competencia entre especies, el consumo por herbívoros y la transformación de biomasa en combustible. Integrar estos procesos permitirá anticipar mejor los cambios en biodiversidad, incendios y carbono almacenado.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Universidad de Sheffield
Nature
