A lo largo de la historia, la Tierra ha vivido cinco grandes episodios de extinciones masivas asociados a cambios climáticos que han modificado las características de todo el planeta. Un artículo en la revista Nature, en el que han participado investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), analiza las fuerzas que “pueden estar dirigiendo” un nuevo cambio en el estado planetario y aporta posibles herramientas para minimizar sus consecuencias.
Las épocas de transición que la Tierra ha experimentado a lo largo de su historia representan sólo un 5%, el resto del tiempo se ha mantenido estable. El último gran cambio tuvo lugar hace unos 14.000 años, cuando el 30% de la superficie terrestre perdió la capa de hielo que la cubrió durante el último periodo glacial. La última edad de hielo había durado unos 100.000 años, mientras que el periodo de transición se alargó unos 3.300 años. Desde entonces, el planeta ha mantenido unas características más o menos estables hasta la aparición y el desarrollo de la civilización humana.
El investigador de la Estación Biológica de Doñana Jordi Bascompte, que ha participado en el trabajo, explica: “Los humanos estamos provocando cambios que podrían llevar a un nuevo estado planetario; estos cambios parecen involucrar alteraciones en la química de la atmósfera y los océanos, y grandes trastornos en los flujos de energía desde el principio hasta el final de la cadena alimentaria”.
La investigación destaca que la humanidad, por tanto, es la principal promotora de las circunstancias que están motivando este cambio del estado planetario. El incremento de la población está asociado a un mayor consumo de recursos y energía, y a la transformación y fragmentación del paisaje que alteran las condiciones atmosféricas, oceánicas y terrestres que, a su vez, amenaza la supervivencia de la biodiversidad actual.
La tasa de crecimiento anual de la población es de unos 77 millones de personas, casi 1.000 veces superior que la experimentada hace entre 10.000 años y 400 años, cuando se situaba en unas 67.000 personas. El estudio destaca que el incremento de la población ha traído consigo la transformación del 43% de la superficie terrestre en áreas urbanas y agrícolas.
Del mismo modo, los humanos gobiernan el uso de hasta el 40% de la producción primaria mundial, lo que limita el acceso de otras especies a este recurso. A su vez, el consumo de combustibles fósiles ha supuesto un aumento de la concentración de CO2 atmosférico de un 35% y ha provocado un descenso del 0,05 en el pH oceánico.
Minimizar las consecuencias
El impacto del conjunto de alteraciones que está sufriendo el planeta es mayor que la suma individual de cada una de esas alteraciones. El también investigador de la Estación Biológica de Doñana del CSIC y colaborador del trabajo Eloy Revilla considera que “si estos impactos directos superan el 50%, incluso las áreas inalteradas del planeta sufrirán las consecuencias”. Según el artículo, “si la tasa de incremento de la población se mantiene y también lo hace el nivel de consumo de recursos, este porcentaje será alcanzado hacia 2025 y llegará al 55% en 2045”.
Lo que sucederá cuando se llegue a tales niveles de impacto es todavía incierto, pero Revilla opina que “esos porcentajes deberían preocuparnos muy seriamente”. No obstante, se intuyen algunas consecuencias como la pérdida de servicios ambientales. El artículo señala aspectos como una pérdida de productividad en las tierras de cultivo, una menor capacidad de almacenamiento de CO2 y el colapso del stock pesquero.
Para minimizar estos posibles impactos y no superar la barrera de impacto del 50%, el artículo propone las siguientes medidas: reducir la tasa de crecimiento anual de la población y su consumo de recursos asociado, sustituir el mayor nivel energético posible por fuentes renovables, aumentar la eficiencia en la producción de alimentos y mejorar la gestión de las zonas de la Tierra que aún no han sido dominadas por humanos. Según el artículo, la humanidad está en una encrucijada crítica en la que debe decidir si quiere guiar los cambios del planeta o simplemente dejar que las cosas sucedan.
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- Anthony D. Barnosky et al. Approaching a state shift in Earth’s biosphere. Nature. DOI: 10.1038/nature11018
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Por otro lado:
Los niveles elevados de CO2 provocan un estrés adicional sobre la vida marina
Un estudio internacional liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Pontificia Universidad Católica de Chile ha dado a conocer cómo los niveles elevados de dióxido de carbono (CO2) agravan el estrés derivado de los bajos niveles de oxígeno (O2) en el océano. Este trabajo, llevado a cabo a lo largo de la costa chilena y publicado en la revista Biogeoscience, se centra en delimitar la columna de agua en la que la conjunción de estos parámetros limita la capacidad de mantener la presencia de organismos marinos.
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Los océanos han absorbido cerca del 25% del CO2 emitido por el hombre, alterando la química de los mares y océanos. Esto ha provocado una progresiva acidificación de las aguas, que constituye una amenaza para los organismos calcificantes (corales y calcificadores planctónicos). Sin embargo, el CO2 también afecta la eficiencia de la respiración aeróbica marina, que depende de la relación entre los niveles de CO2 y O2 presentes en el agua.
“Este trabajo hace hincapié en que no sólo la hipoxia (bajos niveles de O2), genera problemas de respiración, sino que los altos niveles de CO2 constituyen también una amenaza para el proceso de respiración aeróbica marina. De este modo, el grosor de la columna de agua que alberga problemas de respiración podría ser aún mayor y, si consideramos las predicciones de aumento de CO2 en los océanos, la tendencia es que siga aumentando”, explica la investigadora del CSIC Eva Mayol, del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados.
Los resultados de este trabajo revelaron que, debido a un efecto combinado de bajas concentraciones de O2 y altas de CO2, la respiración se ve comprometida entre los 200 y 400 metros de profundidad, mientras que la biocalcificación continúa viéndose comprometida en casi toda la columna de agua, exceptuando en las aguas superficiales y en pequeñas parcelas bajo los 600 metros.
“Visto de este modo, la acidificación ya no sólo trae consigo problemas de calcificación en organismos calcáreos, sino que también es una amenaza para el proceso de respiración en organismos aeróbicos. Así, los altos niveles de CO2 actúan como una bisagra, conectando dos importantes desafíos, la respiración y la biocalcificación”, destaca el investigador del CSIC Carlos Duarte, del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados.
Este estudio advierte de que si el CO2 sigue aumentando, y las capas superficiales del océano alcanzan niveles críticos, la vida marina aeróbica, que vive principalmente en estas aguas, podría verse fuertemente afectada en el proceso de respiración y repercutir en organismos importantes para la industria pesquera.
El CSIC y la Pontificia Universidad Católica de Chile son miembros del Laboratorio Internacional en Cambio Global (LINCGlobal). Este organismo facilita la interacción entre investigadores iberoamericanos y españoles con el objetivo de comprender, predecir y formular estrategias de respuesta al impacto del Cambio Global sobre los ecosistemas marinos y terrestres del Cono Sur de Sudamérica y de la Península Ibérica.
- Mayol, E., S. Ruiz-Halpern, C. M. Duarte, J. C. Castilla, and J. L. Pelegrí. 2012. Coupled CO2 and O2-driven compromises to marine life in summer along the Chilean sector of the Humboldt Current System. Biogeosciences 9: 1183-1194.
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