Interacción planta-atmósfera y cambio climático

Hace muchos años, en la zona central del estado de Veracruz, región conocida como de las Grandes Montañas, la neblina bajaba todas las tardes y cubría las montañas con un manto vaporoso. Esta neblina era la que daba las características tan distintivas a la región: árboles siempre verdes, muchos de ellos cubiertos de musgos, orquídeas y bromelias. Hoy el paisaje ha cambiado y los obscuros bosques han sido sustituidos por milpas, potreros o poblados. Mi equipo y yo hemos detectado que esto ha ocasionado un cambio climático. En el laboratorio de Ecofisiología Tropical hemos analizado las variables climáticas de precipitación y frecuencia de nieblas de al menos los últimos 50 años, y nos ha mostrado que en el sistema de las Grandes Montañas, la precipitación ha disminuido a barlovento, esto es el área de la montaña de los vientos que provienen del Golfo de México, pero ha aumentado hacia el parteaguas, por ejemplo en Altotonga, Veracruz, más de 1 mm al año; y a sotavento por ejemplo en Ciudad Serdán y Tecamachalco en Puebla, en donde ahora llueve casi 0.5 mm más al año.

     Hoy es posible percibir esto porque la frecuencia de la niebla ha disminuido en ciertos sitios, por ejemplo en los poblados de Veracruz como Coatepec, Perote, Las Minas, Los Pescados, Tembladeras y Teocelo, pero ha aumentado en Altotonga, Atzalan, Huatusco, Jalacingo y Xalapa, donde ya es evidente que el agua se condensa al ascender a los 400 m de altura, cuando hace unos años era a 200 m. Estos cambios, tienen su efecto en otras variables climáticas como la radiación solar, que se espera sea más intensa donde han disminuido la precipitación y la frecuencia de nieblas.

Estudiar el cambio climático

El cambio climático global es un fenómeno complejo y controvertido porque hay incertidumbre. Esto se debe a que los científicos están conociendo el fenómeno. Por ejemplo, para analizarlo han utilizado diferentes modelos, cuyos resultados generan pronósticos muy confusos. Consecuentemente, el peligro que enfrentan los organismos vivos puede ser mayor del que se puede pensar.

     El cambio climático, no sólo involucra un cambio en la temperatura y la precipitación pluvial o todas las variables o índices que se relacionan con éstas, sino con todas las variables climáticas que actúan en concierto. En los organismos vivos, el efecto del cambio climático se estudia a partir de modelos de distribución potencial de especies o de nicho que sólo toman en cuenta a los índices de cambio climático, que son complejos y poco precisos. Así, los resultados del efecto potencial del cambio climático sobre cualquier especie viviente, son mucho más controversiales e imprecisos, y solo prevalece la incertidumbre.

     Con el trabajo de mi laboratorio, hemos visto que una respuesta clave de las plantas al clima, es el comportamiento de los estomas de las hojas de árboles tropicales. Este comportamiento controla tanto la transpiración como la asimilación de CO2. Así, al determinar las respuestas de los estomas a los diferentes factores climáticos y analizando los resultados con modelos matemáticos que describan ese comportamiento, podemos inferir los posibles efectos que pudiera tener un posible cambio climático en la fisiología de las especies que hemos utilizado y por tanto en su distribución geográfica. Por ejemplo, el encino Quercus candicans, es una especie que vive en bosques de pino-encino, podría desaparecer debido a que el intervalo térmico en el que lleva a cabo la fotosíntesis está restringido, y esto probablemente no le permitirá sobrevivir donde actualmente se encuentra. Otro encino, Qsartorii, es una especie asociada a climas cálido-húmedos que podría sobrevivir si aumenta la temperatura del aire como consecuencia de un cambio climático; sin embargo, esta especie no es tolerante a grandes cantidades de radiación solar. No obstante, ambas especies podrían aprovechar sitios más favorables en altitudes superiores donde la temperatura y la radiación solar pudieran ser más bajas, pero su migración depende principalmente del síndrome de dispersión de las semillas, es decir, que algún vector (como por ejemplo ratones o ardillas) fuera capaz de transportarlas a sitios de mayor altitud.

Bosques de pino-encino del futuro

Lo que es indudable es que la distribución de estas poblaciones de encinos cambiará si hay a un cambio climático: disminuirán en altitudes inferiores y, si es posible, aumentarán en altitudes superiores. Esto ocasionará que los bosques de pino-encino de la región cambien la estructura y composición florística. Ante esta situación estamos proponiendo el establecimiento de comunidades sintéticas hipotéticas de árboles ecológica y económicamente importantes para revertir o mitigar, en la región, el efecto del cambio climático al que ha contribuido la deforestación.

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