El aumento del nivel del mar acaba con los beneficios de un mayor nivel de CO₂ para las plantas de los humedales costeros, precisamente por quedar inundados, revela una experimento de campo de 33 años.

El estudio, publicado por Science Advance, revela que los humedales de todo el mundo corren el riesgo de ahogarse por la subida de los mares, pero durante décadas, los científicos tuvieron la esperanza de que otro aspecto del cambio climático -el aumento del dióxido de carbono (CO₂)- podría desencadenar un crecimiento adicional de las plantas, permitiendo que los humedales costeros crecieran lo suficientemente rápido como para superar el aumento del nivel del mar. Ese útil efecto secundario está desapareciendo, según el nuevo estudio.

«El exceso de agua es un estrés, un estrés ambiental, para la respuesta de las plantas al elevado CO₂«, afirma en un comunicado Chunwu Zhu, autor principal del informe y biólogo de la Academia de Ciencias de China, realizó el estudio mientras disfrutaba de una beca en el Centro Smithsoniano de Investigación Medioambiental (SERC).

La conservación de los humedales es fundamental tanto para luchar contra el cambio climático como para adaptarse a él. Además de proporcionar un hábitat, los humedales secuestran enormes cantidades de carbono y protegen a la población de algunos de los efectos más extremos del cambio climático, como los huracanes y los tifones.

«Aunque sólo ocupan una fracción de la superficie de la Tierra, proporcionan servicios ecosistémicos enormes, que son básicamente beneficios para las personas –señala el autor correspondiente Pat Megonigal, biogeoquímico del SERC–. Y los valoramos en parte porque, protegiendo una parte relativamente pequeña de la Tierra, podemos tener grandes impactos positivos en el medio ambiente».

El estudio tuvo lugar en el Humedal de Investigación del Cambio Global del SERC, un centro de investigación que Megonigal dirige en la costa occidental de Maryland (Estados Unidos). El humedal alberga varios experimentos futuristas, en los que los científicos simulan el clima de 2100.

Para este estudio, los investigadores se basaron en un experimento que comenzó en 1987 y que actualmente es el experimento de campo más largo del mundo sobre el impacto del aumento del CO₂ en las plantas. Dentro de 15 cámaras abiertas, los científicos han aumentado las concentraciones de CO₂ en 340 partes por millón adicionales, duplicando aproximadamente los niveles de CO₂ atmosférico de 1987. Otras 15 cámaras sirven de control, sin CO₂ añadido.

El equipo se centró en las 10 cámaras con plantas «C3», un grupo de plantas conocido por responder vigorosamente a un alto nivel de CO₂ que incluye aproximadamente el 85% de las especies de plantas de la Tierra.

Durante las dos primeras décadas del experimento, el crecimiento de las plantas en las cámaras con mayor CO₂ fue mayor. En la superficie, las plantas de las cámaras con alto nivel de CO₂ crecieron una media del 25% más que las plantas de las cámaras no tratadas.

El efecto fue aún más potente bajo tierra: El CO₂ elevado provocó un 35% más de crecimiento de las raíces. El crecimiento de las raíces es especialmente crítico para la supervivencia de los humedales, ya que las raíces ayudan a los humedales a construir el suelo y a mantener los cimientos creciendo hacia arriba incluso cuando los mares siguen subiendo.

«Aunque el CO₂ elevado contribuye a la subida del nivel del mar, también mejoró la capacidad de la marisma para crecer verticalmente durante los primeros años del experimento», apunta Don Cahoon, coautor e investigador ecologista emérito del Servicio Geológico de Estados Unidos.

El cambio climático parece acelerar la muerte de árboles tropicales

Pero después de 2005, el efecto disminuyó y desapareció. En los últimos 14 años de datos del estudio, no hubo una diferencia media en el crecimiento de las plantas entre las cámaras de alto CO₂ y las normales.

«El efecto del CO₂ siempre ha sido uno de los aspectos positivos del cambio climático -recuerda el coautor Adam Langley, ecologista de la Universidad de Villanova-. Al menos las plantas van a crecer más. Pero aquí vemos que no lo hicieron. Así que, para mí, el resquicio de esperanza se ha vuelto un poco más turbio», añade.

El equipo examinó varias explicaciones posibles del descenso: las precipitaciones, la temperatura, la salinidad del agua durante la temporada de crecimiento o la presencia de nutrientes críticos en el suelo, como el nitrógeno. Sólo el aumento del nivel del mar mostró alguna relación con el crecimiento de las plantas. Una vez que el nivel del mar en el humedal subió 15 centímetros por encima de donde comenzó en 1987, los beneficios del aumento del CO₂ desaparecieron.

«En cierto modo, se trata de una carrera -apunta Lewis Ziska, coautor y fisiólogo de plantas de la Escuela de Salud Pública Mailman de la Universidad de Columbia-. Una carrera entre lo que puede hacer el CO₂ y lo que puede hacer el nivel del mar».

La subida del nivel del mar puede frenar el crecimiento adicional por una razón muy sencilla. A medida que las aguas suben, los humedales se inundan con más frecuencia. Las plantas necesitan oxígeno, así como CO₂, y las plantas de los humedales evolucionaron para obtener la mayor parte de su oxígeno del aire y no del agua.

«Las plantas son organismos aeróbicos que respiran oxígeno -recuerda Megonigal-. Y eso incluye sus raíces. Así que se enfrentan fundamentalmente a este problema de tener su sistema de raíces en un entorno que no tiene oxígeno».

Pero es posible que algunos humedales puedan escapar del ahogo, según señalan. Si los humedales no pueden elevarse más construyendo suelo, migrar hacia el interior es otra posibilidad. Sin embargo, eso sólo puede ocurrir si tienen suficiente espacio. Para muchas comunidades, dejar espacio para que los humedales se desplacen hacia el interior requeriría un cambio en la forma de utilizar y valorar la tierra.

Mientras tanto, los contables del clima de la Tierra tendrán que replantearse el presupuesto de carbono del planeta, sugieren. Ahora que los científicos saben que el CO₂ extra no siempre estimula el crecimiento de los humedales tanto como pensaban, la cantidad de carbono que pueden absorber los humedales en las próximas décadas es aún más incierta.