Plantas más altas y nuevos arbustos transforman el North Slope, oscurecen la superficie, retienen nieve y modifican hábitats en una región que se calienta rápidamente
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Karem Díaz S.
La tundra del norte de Alaska, en Estados Unidos, alberga una vegetación mucho más diversa de lo que su paisaje sin árboles permite apreciar a primera vista. Abedules enanos, rododendros, musgos, hepáticas y pequeñas plantas con flores forman un ecosistema de apenas unos 25 centímetros de altura que los investigadores comparan con una selva en miniatura.
Ese mundo vegetal está cambiando a medida que aumentan las temperaturas. Las especies que ya habitaban el North Slope crecen más, mientras arbustos capaces de alcanzar mayor altura avanzan hacia zonas donde anteriormente el frío limitaba su supervivencia.
Un ecosistema condicionado por el frío y el permafrost
El North Slope se extiende desde la cordillera Brooks hasta el océano Ártico. Durante siglos, sus temperaturas extremas, los fuertes vientos y la brevedad de los veranos mantuvieron a la vegetación muy cerca del suelo.
La poca altura proporciona protección durante el invierno. Las plantas cubiertas por una capa de nieve poco profunda quedan parcialmente aisladas del frío y el viento, mientras las ramas que sobresalen tienen mayor riesgo de sufrir daños o ser consumidas por animales.
El permafrost también restringe el desarrollo de raíces profundas. Este suelo permanece congelado durante periodos prolongados y solo permite que una capa superficial se descongele temporalmente durante la temporada cálida.
A pocos centímetros de distancia pueden convivir varias especies de plantas con flores, musgos y hepáticas. Su tamaño reducido oculta una estructura compleja que sostiene insectos, aves y otros organismos adaptados a una temporada de crecimiento breve.
Alaska registra una vegetación más alta y verde
La región estudiada presenta una temperatura aproximada de 2,7 °C por encima de la registrada cuatro décadas atrás. El Ártico, en conjunto, se calienta cerca de cuatro veces más rápido que el promedio mundial, con una señal especialmente intensa durante el invierno.
Anne Bjorkman, ecóloga vegetal de la Universidad de Gotemburgo, explicó que las plantas presentes en la tundra están aumentando de altura y probablemente continuarán haciéndolo. Al mismo tiempo, especies de mayor porte se desplazan hacia el norte.
Este proceso, conocido como arbustificación, modifica la composición y la estructura del paisaje. No significa necesariamente que toda la tundra vaya a convertirse en bosque, sino que los arbustos leñosos ganan presencia y cambian las relaciones entre nieve, suelo, agua y seres vivos.
La tendencia coincide con observaciones más amplias sobre el desplazamiento irregular de los bosques boreales hacia la tundra. El avance por el límite septentrional ocurre de manera más lenta y desigual que la pérdida observada en algunos márgenes meridionales.
Los arbustos oscuros absorben más radiación solar
Una cubierta uniforme de nieve refleja hacia el espacio una parte importante de la energía solar. Cuando ramas y hojas oscuras sobresalen, la superficie absorbe más radiación y se calienta con mayor facilidad.
Sarah Elmendorf, ecóloga vegetal de la Universidad de Colorado, señaló que este contraste puede reforzar la amplificación ártica. La vegetación más alta transforma la manera en que el paisaje intercambia energía con la atmósfera.
Los arbustos también atrapan nieve alrededor de sus ramas. Aunque esa acumulación protege a las plantas, funciona como aislamiento sobre el suelo y puede impedir que la tierra pierda suficiente calor durante el invierno.
Un suelo invernal más cálido permite que los microorganismos mantengan parte de su actividad y liberen gases de efecto invernadero. La mayor cantidad de vegetación puede absorber más dióxido de carbono, pero ese beneficio debe compararse con el calor adicional captado por la superficie y las emisiones asociadas al deshielo.
El balance no es simple. Como muestra el análisis sobre la liberación de carbono y metano desde el permafrost, las respuestas climáticas dependen de la temperatura, la humedad, los microorganismos y la cantidad de materia orgánica disponible.
El cambio vegetal modifica arroyos y hábitats
La expansión de sauces y otros arbustos altera la cantidad de sombra que reciben los cursos de agua. Investigadores del Woodwell Climate Research Center estudian cómo esa transformación afecta a peces, insectos y aves vinculados con los arroyos de la tundra.
La sombra puede cambiar la temperatura del agua y la productividad del ecosistema acuático. Al mismo tiempo, las raíces y la hojarasca modifican los nutrientes, la estabilidad de las orillas y la disponibilidad de refugios.
Los cambios también pueden repercutir sobre animales terrestres adaptados a vegetación baja. Una tundra más densa modifica la visibilidad, los desplazamientos y el acceso al alimento, mientras algunas especies procedentes de zonas meridionales encuentran condiciones más favorables para avanzar.
La transformación ocurre junto con otras perturbaciones. Los incendios registrados en la tundra de Alaska pueden retirar la cubierta vegetal aislante, calentar el suelo y acelerar modificaciones en ecosistemas que almacenaron carbono durante milenios.
Toolik funciona como laboratorio del cambio climático
La estación de campo de Toolik, ubicada unos 320 kilómetros al norte del círculo polar ártico, permite observar durante años cómo responde la vegetación a cambios de temperatura, humedad, nutrientes y duración de la temporada de crecimiento.
Los equipos científicos no se limitan a medir cuánto crecen las plantas. También investigan si las comunidades vegetales responden a las condiciones extremas principalmente mediante competencia o si algunas especies cooperan para sobrevivir.
Jake Francis, profesor de la Universidad Atlántica de Florida, y sus estudiantes estudian estas relaciones en torno a una planta parasitaria conocida como pedicularia ártica. La especie conecta sus raíces con las de plantas vecinas y obtiene de ellas parte de sus nutrientes.
Ese comportamiento sugiere una relación perjudicial, pero sus vistosas flores moradas pueden atraer a los escasos abejorros presentes en el entorno. La llegada de estos polinizadores podría beneficiar también a las plantas cercanas, compensando parcialmente los recursos extraídos por la especie parasitaria.
Los investigadores reproducen el trabajo de los polinizadores
Para comprobar la posible cooperación, los científicos realizan experimentos manuales de polinización. Primero retiran las estructuras masculinas de algunas flores y recuperan cantidades diminutas de polen mediante un dispositivo mecánico.
Después aplican los granos con pequeños pinceles sobre las estructuras femeninas de otras plantas. La comparación entre ejemplares próximos y alejados de la pedicularia permitirá determinar si su presencia mejora las oportunidades de polinización en la comunidad.
El resultado puede ayudar a comprender cómo se organizan las relaciones ecológicas cuando los recursos son escasos. En la tundra, el agua, los nutrientes, la radiación solar y los polinizadores están disponibles durante ventanas temporales muy reducidas.
Si algunas especies sobreviven mediante relaciones de mutualismo, esa cooperación podría influir en la capacidad del ecosistema para adaptarse. Sin embargo, la adaptación biológica no garantiza que todas las plantas puedan responder al ritmo actual de calentamiento.
Una tundra más verde no implica una mejora ambiental
El aumento de la vegetación puede parecer positivo porque las plantas retiran dióxido de carbono de la atmósfera. Sin embargo, una superficie más verde y alta no conserva necesariamente las mismas funciones ecológicas que la tundra original.
Los arbustos alteran el albedo, la distribución de la nieve, la temperatura del suelo y la disponibilidad de hábitat. Además, el carbono capturado por el crecimiento vegetal puede ser menor que el liberado cuando se descongela materia orgánica acumulada bajo tierra.
Los cambios en la vegetación sobre suelos inestables también pueden transformar las emisiones. Una investigación sobre las comunidades de plantas del permafrost en deshielo encontró que la sustitución de especies puede modificar el intercambio de gases de efecto invernadero.
La observación continuada será esencial para separar variaciones estacionales de transformaciones persistentes. Medir la altura, composición y productividad de las plantas permitirá mejorar los modelos climáticos y anticipar cómo la arbustificación afectará al carbono, la biodiversidad y los habitantes del Ártico.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Associated Press
