La contaminación a gran escala ha causado una devastadora disminución de los bosques al este de Norilsk, Rusia. Crédito:Dr. Alexander Kirdyanov
El estudio más grande jamás realizado sobre anillos de árboles de Norilsk en el Ártico ruso ha demostrado que los efectos directos e indirectos de la contaminación industrial en la región y más allá son mucho peores de lo que se pensaba.
Un equipo internacional de investigadores, dirigido por la Universidad de Cambridge, ha combinado mediciones de ancho de anillo y química de la madera de árboles vivos y muertos con características del suelo y modelado por computadora para mostrar que el daño causado por décadas de extracción de níquel y cobre no solo ha devastado el medio ambiente local, pero también afectó el ciclo global del carbono.
La extensión del daño causado al bosque boreal, el bioma terrestre más grande de la Tierra, se puede ver en los anillos de crecimiento anual de los árboles cerca de Norilsk, donde la muerte se ha extendido hasta 100 kilómetros. Los resultados se informan en la revista Letras de ecología .
Norilsk, en el norte de Siberia, es la ciudad más septentrional del mundo con más de 100, 000 personas, y uno de los lugares más contaminados de la Tierra. Desde la década de 1930, minería intensiva del níquel masivo de la zona, depósitos de cobre y paladio, combinado con pocas regulaciones ambientales, ha llevado a niveles severos de contaminación. Un derrame masivo de petróleo en mayo de 2020 se ha sumado al nivel extremo de daño ambiental en el área.
No solo el alto nivel de emisiones atmosféricas del complejo industrial de Norilsk es responsable de la destrucción directa de alrededor de 24, 000 kilómetros cuadrados de bosque boreal desde la década de 1960, Los árboles que sobreviven en gran parte de las latitudes altas del norte también están sufriendo. Los altos niveles de contaminación provocan la disminución del crecimiento de los árboles, que a su vez tienen un efecto de la cantidad de carbono que se puede secuestrar en el bosque boreal.
Sin embargo, si bien el vínculo entre la contaminación y la salud de los bosques es bien conocido, no ha podido explicar el 'problema de la divergencia' en la dendrocronología, o el estudio de los anillos de los árboles:un desacoplamiento del ancho de los anillos de los árboles del aumento de la temperatura del aire visto desde la década de 1970.
Usando el mayor conjunto de datos de anillos de árboles de árboles vivos y muertos para reconstruir la historia y la intensidad de la muerte regresiva del bosque de Norilsk, Los investigadores han demostrado cómo la cantidad de contaminación arrojada a la atmósfera por las minas y las fundiciones es al menos parcialmente responsable del fenómeno de la 'atenuación del Ártico'. proporcionando nueva evidencia para explicar el problema de la divergencia.
"Utilizando la información almacenada en miles de anillos de árboles, podemos ver los efectos del desastre ambiental incontrolado de Norilsk durante las últimas nueve décadas, "dijo el profesor Ulf Büntgen del Departamento de Geografía de Cambridge, quien dirigió la investigación. "Si bien el problema de las emisiones de azufre y la extinción de los bosques se ha abordado con éxito en gran parte de Europa, para Siberia, no hemos podido ver cuál ha sido el impacto, en gran parte debido a la falta de datos de seguimiento a largo plazo ".
La expansión de las medidas de ancho de anillos de árboles resueltas anualmente y absolutamente fechadas compiladas por el primer autor del artículo, Alexander Kirdyanov, junto con nuevas mediciones de alta resolución de la química de la madera y el suelo, permitió a los investigadores cuantificar el alcance del devastador daño al ecosistema de Norilsk, que alcanzó su punto máximo en la década de 1960.
"Podemos ver que los árboles cerca de Norilsk comenzaron a morir masivamente en la década de 1960 debido al aumento de los niveles de contaminación, ", dijo Büntgen." Dado que la contaminación atmosférica en el Ártico se acumula debido a los patrones de circulación a gran escala, ampliamos nuestro estudio mucho más allá de los efectos directos del sector industrial de Norilsk y descubrimos que los árboles en las latitudes altas del norte también están sufriendo ".
Los investigadores utilizaron un modelo avanzado basado en procesos de crecimiento de árboles boreales, con y sin forzamiento de irradiancia superficial como un sustituto de contaminantes, para mostrar que el oscurecimiento del Ártico desde la década de 1970 ha reducido sustancialmente el crecimiento de los árboles.
El oscurecimiento del Ártico es un fenómeno causado por el aumento de partículas en la atmósfera de la Tierra, ya sea por contaminación, polvo o erupciones volcánicas. El fenómeno bloquea parcialmente la luz solar, retardando el proceso de evaporación e interfiriendo con el ciclo hidrológico.
Se debe esperar que el calentamiento global aumente la tasa de crecimiento de los árboles boreales, pero los investigadores encontraron que a medida que los niveles de contaminación alcanzaban su punto máximo, la tasa de crecimiento de los árboles en el norte de Siberia disminuyó. Descubrieron que los niveles de contaminación en la atmósfera disminuían la capacidad de los árboles para convertir la luz solar en energía a través de la fotosíntesis. por lo que no pudieron crecer tan rápido o tan fuerte como lo harían en áreas con niveles más bajos de contaminación.
"Lo que nos sorprendió es lo generalizados que están los efectos de la contaminación industrial:la escala del daño muestra cuán vulnerable y sensible es el bosque boreal, ", dijo Büntgen." Dada la importancia ecológica de este bioma, los niveles de contaminación en las latitudes altas del norte podrían tener un impacto enorme en todo el ciclo global del carbono ".