El día en que los votantes de Brasil eligieron a Jair Bolsonaro como su nuevo presidente no fue un buen día para los esfuerzos por mitigar el cambio climático. Durante la campaña electoral, el populista declarado y aspirante a hombre fuerte prometió acabar con el "activismo medioambiental" de sus predecesores. Los gobiernos brasileños anteriores no eran precisamente partidarios entusiastas de las medidas para combatir el cambio climático. Pero lo que Bolsonaro ha prometido implementar desde su investidura en enero de 2019 equivale a un ataque a gran escala contra los intentos de la comunidad internacional de limitar los efectos de los gases de efecto invernadero en las temperaturas futuras.

La selva tropical representa más de 3 millones de kilómetros cuadrados del interior brasileño, un área enorme que comprende paisajes en gran parte vírgenes, y en el contexto del cambio climático, un enorme sumidero de carbono. Los árboles absorben dióxido de carbono (CO ₂ ), convertirla en biomasa y almacenarla durante largos periodos. Aproximadamente el 10 por ciento de la selva virgen de Brasil (un área del tamaño de Alemania) ha sido destruida durante los últimos 30 años aproximadamente. Los principales culpables han sido la deforestación; en el mejor de los casos, desmonte de tierras semilegal y de roza y quema para la agricultura. El bosque fue reemplazado por ranchos ganaderos y campos de soja. Los predecesores inmediatos de Bolsonaro habían tomado medidas para reducir la tasa de pérdida de bosques en los últimos años. pero esos esfuerzos ahora parecen condenados. Como lo expresó el semanario alemán Die Zeit, "¿Tiene futuro el cinturón verde de nuestro planeta?"

Julia Pongratz fue nombrada Presidenta de Geografía Física y Sistemas de Uso de la Tierra en LMU el año pasado. y su investigación está profundamente preocupada por este tema. Ella monitorea el ritmo y el alcance de tales "cambios en el uso de la tierra" (el término neutral preferido por los investigadores del clima) en las selvas tropicales brasileñas y en otras partes del mundo, y trata de cuantificar los efectos de la conversión de bosques en tierras de cultivo o pastizales. o bosques mixtos en monocultivos. Quiere cuantificar el impacto de tales cambios, y las interacciones que se puede esperar que provoquen sobre el efecto invernadero. Pero también le gustaría saber qué formas de uso de la tierra y manejo forestal podrían ayudar a reducir la tasa de la tendencia al calentamiento global.

La tendencia es clara:¡hacia arriba!

Pongratz muestra un gráfico que no es difícil de entender. Muestra una sola línea roja, y aunque se pueden discernir variaciones menores estacionales o anuales, su importancia es clara e innegable. En efecto, parecería implicar que podemos despedirnos de cualquier esperanza de moderar el ritmo del calentamiento global. La trama muestra el inexorable aumento del nivel de CO ₂ en la atmósfera. La tendencia es inconfundible:al alza. Solo en el transcurso de los últimos 50 años, la concentración de este gas de efecto invernadero ha aumentado en aproximadamente un 20 por ciento. "A pesar de los acuerdos internacionales diseñados para proteger el clima, no ha habido una reducción perceptible en la tasa de aumento de CO ₂ en la atmósfera, "dice Pongratz." Pero sin estos esfuerzos, lo más probable es que la pendiente de la curva sea aún más pronunciada ".

Según los análisis de registros históricos realizados por Global Carbon Project, del cual Pongratz es miembro, Las actividades humanas han dado lugar a la liberación de aproximadamente 660 gigatoneladas de carbono desde 1750, que son unos 2,4 teratoninos de CO ₂ . Pero el aumento realmente significativo de CO ₂ niveles comenzaron con la industrialización, y desde entonces se ha acelerado a un ritmo rápido. Solo alrededor del 40 por ciento de estas emisiones permanecieron en la atmósfera y contribuyeron al efecto invernadero, pero este valor ahora está más cerca del 45 por ciento. Del resto, la mitad fue absorbida por los océanos y la otra mitad por los suelos y la vegetación.

Estas cifras ya apuntan a la importancia de la vegetación — y el papel preeminente de las actividades humanas — para el clima mundial. Antes de mudarse a LMU, Julia Pongratz había trabajado en este tema durante varios años en lo que probablemente sea el principal centro de investigación climática de Alemania. el Instituto Max Planck (MPI) de Meteorología en Hamburgo, donde dirigió un grupo de investigación Emmy Noether Junior sobre "Manejo forestal y el sistema terrestre, "financiado por Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).

Alrededor de las tres cuartas partes de la superficie terrestre (sin hielo) de la Tierra está directamente expuesta a la influencia humana. A lo largo de la historia, la gente ha eliminado la vegetación original en aproximadamente una cuarta parte de esta área. Aproximadamente dos tercios del resto se encuentran ahora bajo diversos modos de cultivo. Además, alrededor de una cuarta parte de la producción primaria neta anual de la Tierra (es decir, la cantidad de biomasa vegetal generada anualmente) se consume para satisfacer las necesidades de los seres humanos. Este nivel de explotación del mundo natural tiene un impacto en el clima. Alrededor de un tercio de todo el CO ₂ liberado por las actividades humanas hasta el día de hoy se puede atribuir a la destrucción de la vegetación natural.

El efecto moderador de la transpiración.

Entonces, ¿qué importancia tienen los efectos de la destrucción a gran escala de la vegetación natural? En el contexto del cambio climático, Durante mucho tiempo, la atención se ha centrado casi exclusivamente en la combustión de combustibles fósiles para proporcionar energía con fines de calefacción. procesos industriales y transporte. En efecto, Los combustibles fósiles son actualmente la principal fuente de emisiones de carbono. Los cambios en el uso de la tierra representan aproximadamente el 10 por ciento de la cantidad de CO ₂ emitidos anualmente a la atmósfera, "dice Pongratz. Puede que no parezca mucho, Pero aquí entra en juego otro factor:la producción agrícola también está asociada con la liberación de gases de efecto invernadero distintos del CO ₂ —Óxido nitroso (N2O) de fertilizantes, metano (CH4) procedente de la ganadería y el cultivo de arroz. Cuando se incluyen estos gases, El uso de la tierra representa casi un tercio de las emisiones totales de gases de efecto invernadero. En muchos países de bajos ingresos y poco industrializados, El uso de la tierra contribuye más al efecto invernadero que la quema de combustibles fósiles. Y Brasil con una superficie de 8,5 millones de km ² , encabeza la lista de emisiones atribuibles al uso de la tierra.

Por lo tanto, La tala de tierras perturba inevitablemente el ciclo del carbono. Es más, no solo los procesos bioquímicos tienen un impacto en el efecto invernadero, también intervienen varios mecanismos puramente físicos. Por ejemplo, El albedo del planeta (la fracción de luz solar que se refleja en el espacio) aumenta cuando el denso follaje de los bosques es reemplazado por campos de trigo. Esto tiene un efecto refrescante, pero está más que compensado por el calentamiento que acompaña a la pérdida de transpiración debido a la reducción del área foliar. En un bosque templado la relación entre el área foliar y el área superficial es de 7 a 1, y en un bosque tropical puede llegar a 12:1. Por lo tanto, La evaporación del agua de las hojas de los árboles tiene un efecto de enfriamiento mucho mayor que la transpiración de un campo plantado con cereales.

Tan local, Los cambios a pequeña escala en los presupuestos de agua y calor también pueden tener un impacto en escalas mucho mayores, porque la circulación atmosférica puede transportarlos a regiones más remotas. El grupo de Pongratz desarrolló recientemente una forma de distinguir entre efectos locales y remotos. "Hasta ahora, los efectos remotos a menudo se han ignorado porque los datos de observación solo proporcionan información sobre las variaciones locales. ¬– Y eso no es todo. El sistema climático no reacciona de forma lineal, como señala Pongratz. "En cuanto al cambio en las temperaturas locales, hace una diferencia si el primer 10 por ciento o el último 10 por ciento de los árboles de un bosque han sido talados ".

Entonces, ¿cómo se puede incorporar el impacto de los cambios en el uso de la tierra en los modelos climáticos? "Cuando terminé mis estudios de pregrado en 2005, acababa de ser posible simular el ciclo del carbono y los procesos relacionados que son relevantes para el clima en modelos globales a gran escala. "Estos fueron los primeros modelos verdaderos del" Sistema Tierra ", que ahora son un lugar común. Pero en los primeros días fueron revolucionarios, ", Explica Pongratz. El MPI de Hamburgo desarrolló su propio modelo, en el que las interacciones entre la atmósfera, los océanos y la vegetación podrían simularse de manera realista. "Este tipo de modelo global acoplado es particularmente complejo y computacionalmente costoso, " ella agrega.

Los registros parroquiales suministran datos para los modelos climáticos

CO ₂ permanece en la atmósfera durante mucho tiempo y, a diferencia del metano, allí no se degrada químicamente. Gran parte del CO ₂ emitido durante los últimos miles de años todavía está allí, y debe sumarse a las emisiones actuales. Hasta 2005, nadie había intentado seriamente reconstruir la dimensión histórica del proceso. En su Ph.D. tesis, Julia Pongratz cuantificó el crecimiento del uso de la tierra a escala global, como proxy de CO ₂ liberación, durante el período de 800 a 1850. El trabajo se basó en fuentes secundarias de documentación, utilizando registros como los registros parroquiales para estimar los niveles de población antes de la era de los datos censales precisos. Dado que el comercio mundial era insignificante, estos datos permiten estimar el área total de tierra bajo uso agrícola, y la cantidad de bosques perdidos por la deforestación. Pongratz llegó a una carga de emisiones de unas 100 gigatoneladas durante el milenio antes del inicio de la industrialización a gran escala.

En 2014, contribuyó a un proyecto que hizo que los climatólogos reconsideraran sus modelos. El estudio demostró que la deforestación y el manejo de la tierra en realidad afectan el clima de manera muy similar. "Manteniendo un bosque, pero manejándolo, alterando su composición de especies, puede alterar las temperaturas locales tanto como lo hace la deforestación al por mayor. Eso es algo que los científicos del clima habían ignorado hasta ese momento, "dice Pongratz. El año pasado, un informe adicional en el que ella participó apareció en la revista líder Naturaleza . Ese estudio midió el efecto de los mismos factores sobre la capacidad de almacenamiento de carbono. Los autores concluyeron que, en ausencia de influencia antropogénica, La vegetación en pie podría secuestrar aproximadamente 900 gigatoneladas de carbono. La cifra actual es del orden de 450. La diferencia puede atribuirse más o menos por igual a cambios en la cobertura y la ordenación de la tierra. "En un tercer artículo, confirmamos estas estimaciones de orden de magnitud en estudios de modelado. Por lo tanto, debemos ampliar nuestros modelos globales para incluir el impacto de la gestión de la tierra ". Pero esa es una tarea difícil, no solo porque es difícil separar los efectos locales de los remotos, pero también porque se necesitan más datos a escalas más pequeñas para reflejar adecuadamente la naturaleza fragmentada del uso de la tierra sobre el terreno.

Un equipo de científicos del clima reunido bajo los auspicios de las Naciones Unidas está ahora involucrado en el Proyecto Global de Carbono, un intento ambicioso de construir una imagen detallada y precisa de la distribución de las emisiones globales. Pongratz está coordinando sus esfuerzos para estimar el nivel de emisiones atribuibles al uso de la tierra. En un estudio, los investigadores planean calcular el tamaño de las existencias de biomasa en Europa basándose en datos de teledetección. El objetivo es utilizar estos datos de observación para construir modelos de alta resolución.

Pongratz también está asociado con el Panel Internacional sobre Cambio Climático (IPCC), como coautor de los informes del IPCC y como coordinador de dos proyectos sobre el funcionamiento del ciclo del carbono y sobre cambios en el uso de la tierra. El título de juego de palabras que eligió para su conferencia inaugural en LMU refleja el alcance de su compromiso personal:"Ackern für den Klimaschutz" (aproximadamente traducible como "Trabajo de campo arduo para la mitigación del cambio climático"). Pero su charla en realidad trató la cuestión de si formas específicas de uso de la tierra podrían ayudar a limitar el impacto negativo del cambio climático lo suficiente como para controlar el proceso.

Una variante realista

Mientras tanto, lo que se llama tecnologías de emisión negativa, que tienen como objetivo extraer carbono de la atmósfera almacenándolo en varios depósitos, han cobrado importancia. Una variante verdaderamente 'basada en el suelo' de este enfoque es simplemente plantar árboles a gran escala. Un modelo desarrollado por Pongratz y su colega de Hamburgo Sebastian Sonntag sugiere que, si esto se hiciera únicamente en áreas que ya no son necesarias para la producción agrícola, el aumento de CO atmosférico ₂ los niveles proyectados para el año 2100 podrían reducirse mucho más de lo que se pensaba anteriormente. Un 'escenario plausible' indica que reduciría la temperatura global media en aproximadamente 0,3 grados C.

Como lo ve ahora Pongratz, la cuestión es tan clara como urgente. Los esfuerzos globales actuales para mitigar el cambio climático son inadecuados para la tarea. Solo se pueden lograr algunos de los objetivos establecidos en el Protocolo de Kioto. El Acuerdo de París de 2015 es aún menos efectivo, porque permite a los países establecer sus propios objetivos de emisiones. A menos que la población mundial, los industriales y los políticos cambian fundamentalmente su enfoque de la gestión y utilización de los recursos naturales, estas medidas no cumplirán, por un amplio margen, con su objetivo definido de limitar el aumento de la temperatura global media (en relación con los niveles preindustriales) a 1,5 grados C ". Según las tendencias actuales, el aumento será más cercano a los 3 grados C, "dice Pongratz.

"No tenemos mucho tiempo para modificar fundamentalmente el sistema, ", advierte. Los diversos escenarios que los investigadores de todo el mundo han probado en sus modelos informáticos coinciden en un punto:CO2 global neto ₂ las emisiones deben reducirse a cero a mediados de siglo, y reducirse aún más, a valores negativos, después de eso. Para lograr este objetivo, "Las emisiones deben alcanzar su punto máximo mucho antes del año 2030".

"Cuando entré en el campo de la investigación climática, "Recuerda Julia Pongratz, "El objetivo principal era simplemente comprender el funcionamiento del sistema. Ahora, con objetivo de 1,5 ° en cuestión, mi trabajo se ha vuelto mucho más urgente ”. Las políticas favorecidas por Jair Bolsonaro son solo uno de los muchos obstáculos que se interponen en el camino de una respuesta eficaz al cambio climático.