Daniel Ruiz-Carrascal se encuentra en un montículo de rocas irregulares que parecen fuera de lugar en el paisaje por lo demás suave y cubierto de hierba. "El glaciar estaba aquí a mediados del siglo XVI, ", explica. El pico blanco del Nevado Santa Isabel se cierne una milla más adelante y alrededor de 1, 300 pies más alto que nuestra propia elevación vertiginosamente alta. Es difícil imaginar ese blanco que se extiende hasta esta colina rocosa, enterrando todo el valle en hielo.

Ruiz-Carrascal me trajo aquí a los Andes colombianos para visitar el páramo, uno de los ecosistemas más singulares de la Tierra y uno de los más amenazados por un clima cambiante.

Los páramos solo se pueden encontrar en la Cordillera de los Andes en altitudes superiores a 12, 500 pies. El aire es tan tenue que puedes perder el aliento si estás quieto. El clima puede ser traicioneramente lluvioso y nevado, y todos los días la temperatura fluctúa desde bajo cero hasta alrededor de 60 grados Fahrenheit. Sin embargo, a pesar de las duras condiciones, los páramos son el ecosistema de gran altitud más diverso del mundo, hogar de un estimado de 5, 000 especies:3, 000 de los cuales no viven en ningún otro lugar de la Tierra.

Este ecosistema no es importante solo para plantas y animales. A lo largo de los Andes, los páramos actúan como una esponja, recogiendo agua de la niebla, llovizna, y el derretimiento de los glaciares en la cima de las montañas, almacenarlo, y luego soltarlo en las tierras bajas. Se estima que 40 millones de personas, incluidos los residentes de Bogotá, Colombia y Quito, Ecuador:depende de los páramos para beber agua.

Desafortunadamente, los Andes tropicales se están calentando más rápido que en cualquier otro lugar fuera del Círculo Polar Ártico. Los glaciares se están derritiendo menos precipitaciones llegan a las cimas de las montañas, y los páramos se están secando. Las especies se ven obligadas a migrar a altitudes cada vez más altas para buscar las bajas temperaturas a las que están adaptadas. Finalmente, puede que no quede ningún lugar adonde ir.

Ruiz-Carrascal, un hidroclimatólogo y adjunto en el Instituto Internacional de Investigación para el Clima y la Sociedad (IRI) en el Instituto de la Tierra de la Universidad de Columbia, está trabajando para comprender estos cambios y evaluar las estrategias de adaptación. Liderando un equipo de la Escuela de Ingeniería de Antioquia (EIA) en Medellín, Ha creado una red de sensores para medir los cambios que se están produciendo en los páramos y comprender lo que depara el futuro. El equipo es uno de los pocos que realizan estudios a largo plazo de este extraordinario e importante bioma.

Ruiz-Carrascal es alumno del programa de maestría Clima y Sociedad del IRI. Recibió su Ph.D. en Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Universidad de Columbia también, y decidió centrar su investigación en entornos de gran altitud. Ha estado caminando por estas montañas toda su vida.

Muy pocas estaciones meteorológicas están instaladas en los páramos; la altitud y la lejanía dificultan demasiado la operación y el mantenimiento del equipo. Como resultado, Ha habido una gran brecha en la comprensión de los científicos sobre lo que está sucediendo en las altas elevaciones de los Andes. Por eso, el equipo de Ruiz-Carrascal instaló 23 sensores en los páramos de la región colombiana de Los Nevados. Los sensores rastrean la temperatura, humedad relativa, y punto de rocío cada hora a altitudes de hasta 16, 000 pies.

Cada dos meses el equipo se adentra en los páramos para recopilar los datos de sus sensores, y tomar otras medidas. "Llevamos la ciencia al límite, "Ruiz-Carrascal me dice en su despacho del EIA, donde es profesor asociado, antes de emprender el largo y accidentado viaje hacia las montañas.

Fuera de circulación

Las mañanas traen cielos despejados en los páramos, mientras los valles nadan en un mar de nubes, empujado hacia abajo por temperaturas frías. A medida que el día se calienta esas nubes suelen subir, llevando niebla y llovizna a los páramos. Este flujo ascendente de humedad es como el riego sanguíneo del páramo.

Pero el equipo de Ruiz-Carrascal está encontrando evidencia de que los patrones de circulación que entregan esta humedad están cambiando, provocando que las cordilleras superiores de los Andes tropicales se calienten y se sequen muy rápidamente. Según los sensores del equipo, los páramos se están calentando 1,6 veces más rápido que las tierras bajas circundantes. Esta rápida transformación parece estar impulsada por un calentamiento inusual en la troposfera superior de la región.

Bajo circunstancias normales, como un parche de aire en las tierras bajas se calienta, se vuelve menos denso y flota hacia arriba. La porción de aire seguirá subiendo mientras se mantenga más caliente que el aire que la rodea. Finalmente, enfría y libera agua en las grandes altitudes.

Sin embargo, el equipo piensa que en el futuro, esos parches de aire no podrán elevarse tan alto como de costumbre, excepto durante eventos muy inusuales, y los páramos recibirán menos agua.

"Hay un gran vacío en los modelos climáticos, "Ruiz-Carrascal dice, porque no tienen en cuenta completamente los cambios que tienen lugar en la atmósfera sobre los Andes tropicales. Los datos de su red de sensores están ayudando a llenar ese vacío. Dado que los páramos penetran en la troposfera superior, el seguimiento de la temperatura y la humedad en el suelo monitorea los cambios atmosféricos al mismo tiempo. Esencialmente, dice Ruiz-Carrascal, los páramos son "un lugar donde se puede tocar la dinámica atmosférica superior".

Hojeando el pasado

Si los páramos colombianos tuvieran un niño de cartel, sería Espeletia. Estas plantas reciben el apodo de frailejones, grandes frailes, gracias a sus alturas a veces altísimas y sus gruesos tallos marrones. que teóricamente podría confundirse con túnicas monásticas en un día brumoso. Espeletia son exclusivos de los páramos. Y debido a que sus tallos absorben la humedad de la niebla y la encaminan hacia el suelo, juegan un papel importante en la regulación del suministro de agua de páramo.

Haciendo todo lo posible por dibujar en un bloc de notas mientras nuestro vehículo con tracción en las cuatro ruedas rebota por un camino de tierra, Enrique Ángel-Sanint, ingeniero ambiental de EIA, me explica por qué Espeletia también juega un papel importante en la investigación del equipo. En lugar de túnicas marrones, sus tallos están cubiertos de hojas muertas que nunca caen. Y dado que cada individuo puede vivir un siglo o más, esas hojas podrían proporcionar una rica biblioteca del clima pasado de los páramos, si el equipo puede descubrir cómo leerlas.

El primer paso es aprender cómo crece Espeletia. Para esto, Ángel-Sanint utiliza un "kit de costura" de plástico lleno de alfileres, gobernantes y transportadores para medir la tasa de crecimiento de la planta a lo largo de su vida.

"Una vez que tengas esto, puede ver la altura de un individuo y deducir su edad, ", explica. Entonces, porque las hojas crecen de una manera muy predecible:sus dibujos garabatos las muestran brotando de la corona, fresco y alto, luego, aplanándose hacia abajo y muriendo a medida que la planta crece, podrá dar una edad específica a cada hoja. Al correlacionar características como el tamaño y la densidad de los poros microscópicos de la hoja, llamados estomas, Ángel-Sanint espera que cada hoja proporcione un registro de los niveles de humedad justo antes de nacer, ya sea hace un año o 130.

El patrón climático de El Niño, impulsado por las temperaturas oceánicas y atmosféricas en el Pacífico, exacerba drásticamente el calentamiento y la sequedad en los páramos. En el pasado, después de estos períodos secos, Las hojas de Espeletia probablemente habrían respondido produciendo hojas con menos estomas, a través del cual podrían perder agua. Al poner las hojas de Espeletia bajo un microscopio, el equipo espera averiguar si los eventos de El Niño se están volviendo más frecuentes debido al cambio climático y qué podría significar eso para el futuro de los páramos.

"Las cosas serán un desastre si los eventos de El Niño agregan calor a los niveles superiores de la troposfera además del calentamiento a largo plazo, "explica Ruiz-Carrascal. Estudiando el pasado, él dice, ayuda a "proyectar lo que es probable que suceda en un futuro mundo más cálido".

Derretimiento total

Cuando Ángel-Sanint visitó Los Nevados hace 30 años, vio nieve y hielo cubriendo el volcán El Cisne. Ahora su pico parece marrón y estéril. Cercano, el Nevado Santa Isabel podría ser el siguiente. Entre 2016 y principios de 2018, perdió el 37 por ciento de su área de hielo restante, incluyendo unos 11 metros de espesor en algunos lugares.

Los glaciares de Colombia se han ido reduciendo lentamente durante miles de años, desde el final de la última edad de hielo. Pero en las últimas décadas, la tasa de retroceso ha aumentado drásticamente debido al cambio climático provocado por el hombre. Desde la década de 1950, Los glaciares de Colombia han disminuido de 113 kilómetros cuadrados a solo 37 en 2017. Podrían desaparecer por completo en los próximos 30 años.

Para comprender mejor qué significa la pérdida de los glaciares para los páramos y las personas que dependen de ellos, Ruiz-Carrascal y equipos de la Universidad de Irlanda en Galway y la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín están estudiando las rocas que dejaron los glaciares en retirada.

Empujando su pie en un terreno suelto en el camino, Ruiz-Carrascal muestra cómo el suelo y las rocas se acumulan frente a la lengua de un glaciar a medida que crece y se propaga durante los períodos fríos. Luego, a medida que el clima se calienta, el glaciar retrocede, dejando atrás el montículo que una vez había empujado frente a él:una morrena.

Raspando muestras de las rocas de morrena, los investigadores pueden usar helio-3 y berilio-10 para estimar cuándo dejó el glaciar cada huella. Junto con pistas del paisaje, los equipos están reconstruyendo la historia glaciar de la región, crear un registro del momento y el alcance de los movimientos glaciares durante los últimos 20 a 30, 000 años.

Los glaciares andinos han refluido y fluído muchas veces durante ese período de tiempo, y los páramos crecieron y se encogieron — y volvieron a crecer — junto con los casquetes polares. ¿Podrán recuperarse del ataque de alta velocidad provocado por humanos que los está friendo ahora? Descubrir, La ecóloga María Elena Gutiérrez-Lagoueyte de la Universidad EIA está estudiando la resiliencia del páramo.

Un banco enredado

Antes de emprender el camino al Nevado Santa Isabel, Ruiz-Carrascal me dice:"Verás especies que estoy seguro que no has visto en tu vida, y no verás en ningún otro lugar de la Tierra ". Tiene razón, por supuesto. Hay Espeletia altas con sus copas de palmeras; ronda, plantas de cojín con forma de canto rodado; y "dedos de páramo" que se mueven extrañamente con el viento.

Gutiérrez-Lagoueyte señala una vertiginosa variedad de especies mientras caminamos. Ella está indexando especies de páramo en un catálogo en línea que contiene alrededor de 500 especies hasta ahora. También está estudiando cómo cambia la distribución de especies a medida que los páramos se calientan, y tratar de determinar qué especies podrían ser más vulnerables.

A medida que el planeta se calienta, muchas plantas y animales de las montañas están migrando a elevaciones más altas. Pero la respuesta de cada especie es diferente. Para monitorear qué plantas se están adaptando en el lugar en lugar de migrar o extinguirse, el equipo ha establecido parcelas experimentales en una variedad de elevaciones. Cada pocos meses, revisan el interior de las parcelas para ver qué plantas están presentes y en qué cantidades, vigilando los cambios a lo largo del tiempo.

Encontrar una de estas parcelas experimentales es sorprendentemente difícil, incluso en el paisaje sin árboles. Dejamos el sendero y seguimos Gutiérrez-Lagoueyte por una ruta tortuosa cuesta arriba, teniendo cuidado de no pisar las especies más frágiles. "Está por aquí en alguna parte ..." dice después de un giro equivocado.

Finalmente, pasamos a través de unos arbustos y tropezamos con la parcela:una caja grande delineada por una cuerda colgante. Dentro hay una estación meteorológica, uno de los cuatro que ha instalado el equipo, cubierto de cajas y cables y coronado con una veleta giratoria. La tecnología se siente discordante en este paisaje que, de otro modo, esconde las marcas de la interferencia humana.

Además de estudiar la composición de la planta, el equipo está rastreando la temperatura y la humedad del suelo, niveles de luz solar entrante, dirección y velocidad del viento, y precipitaciones en esta parcela. Los cables negros se extienden desde la base de la estación meteorológica hasta el suelo para medir cómo las plantas afectan la humedad del suelo y contribuyen al almacenamiento y liberación de agua. "Estamos tratando de conectar cómo la vegetación trae el servicio de regulación del agua al parque, "explica Gutiérrez-Lagoueyte.

Registro de agua

Los lagos a lo largo del camino al Nevado Santa Isabel eran sagrados para los indígenas locales, un lugar para rendir tributo a los dioses. El cielo se siente más grande y más cerca aquí y el agua está por todas partes, brillando en ciénagas de cojines, reflejando el cielo azul y las nubes en pequeños estanques, y fluyendo cuesta abajo en arroyos.

El Río Claro es solo un suave goteo aquí arriba, lo suficientemente ancho para saltar. Más abajo de la montaña se convierte en un río propio, chorreando y salpicando. Es una de las muchas vías fluviales que transporta la humedad almacenada en los pantanos y charcos de páramo a las tierras bajas. ayudando a recargar los acuíferos durante los períodos secos.

¿Cuánta agua reparten realmente los páramos? ¿Y cómo cambiará eso a medida que el calentamiento de la troposfera superior cambie el equilibrio hídrico? Descubrir, el equipo está estudiando las cuencas hidrográficas de los ríos Claro y Otún.

"Todos dicen que los páramos son como fábricas de agua, pero no sabemos cuanto producen, "dice Santiago Ortega-Arango, ingeniero de recursos hídricos en la Universidad EIA. "Si no podemos cuantificarlo, no podremos gestionarlo correctamente ".

Ortega-Arango está trabajando en un modelo de cuenca de páramo, que sería el primero de su tipo. Estas cuencas hidrográficas son "totalmente diferentes" de los modelos estándar, dice Ortega-Arango, porque para empezar, está la precipitación horizontal de los páramos, el agua depositada por la niebla. Las turberas y el rápido congelamiento y descongelamiento en diferentes momentos del día también ayudan a hacer que estas cuencas hidrográficas sean extrañas.

Antes de que pueda comenzar a construir el modelo, Ortega-Arango necesita datos. Entonces, el equipo está rastreando el flujo cambios en el derretimiento de la capa de nieve, y cuánta agua se almacena en los pantanos, lagunas, y vegetación. También están evaluando los niveles de lluvia y evapotranspiración, para buscar cambios en el ciclo del agua.

Una vez que haya terminado, El modelo de cuencas hidrográficas de fuente abierta ayudará al equipo a diseñar estrategias de adaptación climática y orientar las decisiones sobre el uso del agua en la región.

Mirando hacia el futuro

Recopilar los datos de los sensores del equipo es tan fácil como sacar el sensor de su escudo de radiación cuadrado y conectarlo a una computadora como un USB.

Daniel González-Duque, estudiante de maestría en ingeniería de recursos hídricos en la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín y joven investigador en EIA, analiza los datos y los combina con los resultados de los modelos climáticos globales, para intentar reconstruir el pasado y comprender lo que el futuro depara a los páramos.

El equipo ya puede ver una tendencia al calentamiento. La temperatura promedio alrededor de un sensor ha aumentado de 6 grados Celsius a 6.2 en solo diez años. Eso no parece mucho pero es casi el doble de rápido que las tierras bajas circundantes.

Diez años es un período de tiempo relativamente corto para predecir cambios a largo plazo, Advierte Ruiz-Carrascal. Pero espera continuar la recopilación de datos durante las próximas décadas. Está haciendo crecer la red de sensores poco a poco, y quiere expandirse a otras líneas de investigación, también, por ejemplo, tomando núcleos de pantanos para ver qué pueden revelar sus capas de lodo sobre la historia de la vegetación de la región. También sueña con abrir un día un observatorio y un centro de visitantes para ayudar a educar al público sobre el páramo y por qué es importante preservarlo.

El Sistema de Parques Nacionales Naturales de Colombia apoya la investigación del equipo otorgándoles permisos para instalar los sensores y acceder a áreas protegidas que no están abiertas al público. Mario Franco-Ortiz, un gerente técnico administrativo con el sistema de parques, dice que la investigación es importante porque "a medida que más procesos de investigación producen resultados, vamos a tener un mejor conocimiento de lo que estamos cuidando y lo que queremos conservar, y hacia dónde nos dirigimos ".

Lo que pasa en los Andes no se quedará en los Andes. Ruiz-Carrascal piensa en los páramos como un presagio del cambio climático, proporcionando información sobre cómo cambiarán otras partes del mundo a medida que el termostato global continúe aumentando.

Si bien el futuro es abrumador, Tiene esperanza en el hecho de que el gobierno colombiano está comenzando a reconocer plenamente la importancia del páramo en el suministro de agua para beber y para generar energía hidroeléctrica, y que está tomando medidas para proteger este tesoro natural. "Están empezando a llamar la atención hacia el páramo, " él dice, "y ver que tenemos un ecosistema magnífico que hay que preservar".

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de Earth Institute, Universidad de Columbia http://blogs.ei.columbia.edu.