Cuando se trata del clima mundial, en la última década, la Tierra nos sigue enviando su canto de sirena de verano.

Anualmente, ha sido principalmente un caso de prestar atención al calor y repetir. Según la NASA, diecinueve de los años más calurosos han ocurrido desde 2000, con 2016 y 2020 empatados como los más calurosos jamás registrados. Este verano ya está en los titulares de todo el mundo, con el Reino Unido superando los 40 grados centígrados (104,5 Fahrenheit) por primera vez en la historia.

Se están produciendo más extremos climáticos. Los deshielos más tempranos afectan las áreas de gran altitud, los incendios forestales severos están aumentando, mientras que los pulsos de lluvia, seguidos de períodos secos, se están convirtiendo en la norma. Pero si las olas de calor y las sequías severas son tendencias que se mantendrán en todo el mundo, ¿qué traerá el futuro a las regiones de bosques templados y tierras de cultivo del mundo?

Los científicos están analizando las adaptaciones únicas de la vida del desierto, que funcionan según su propio conjunto de reglas que durante mucho tiempo se consideraron exclusivas de las áreas secas. Ahora, una nueva investigación realizada por un equipo internacional de científicos sugiere que el cambio climático está causando que estos "mecanismos de las tierras secas" afecten cada vez más a las áreas más húmedas de la Tierra, como las tierras de cultivo y los bosques de las regiones templadas.

Para predecir mejor cómo funcionarán las áreas más húmedas del mundo en el futuro, el equipo científico recomienda que podamos comenzar a aplicar las lecciones aprendidas sobre cómo funciona la vida en las regiones áridas, según una nueva investigación publicada en la revista Nature Ecology and Evolution . El estudio fue dirigido por José Grünzweig de la Universidad Hebrea de Jerusalén y coautor de Heather Throop de la Universidad Estatal de Arizona.

"Los nuevos conocimientos pueden contribuir a mejorar nuestra capacidad de adaptación para resistir los extremos climáticos y disminuir sus impactos en la naturaleza y las personas", dijo Throop, profesor con un puesto conjunto en la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio y la Escuela de Ciencias de la Vida de ASU.

Impulsado por una reunión reciente de la Federación Ecológica Europea, el equipo compiló una lista de las reglas de vida únicas que impulsan los ecosistemas de tierras secas. Actualmente, más de un tercio de la superficie terrestre de la Tierra son tierras secas. Muchos de estos procesos clave se han considerado relevantes solo para las regiones áridas, incluidos:

• ciclos rápidos entre condiciones húmedas y secas que influyen en la actividad de plantas y animales,
• redistribución del agua en los suelos por las raíces de las plantas,
• y formación de costras vivas en la superficie del suelo por parte de organismos microscópicos.

En general, el equipo identificó una docena de mecanismos diferentes de las tierras secas que afectan múltiples procesos, incluida la distribución de la vegetación, el crecimiento de las plantas, el flujo de agua, el presupuesto energético, el ciclo del carbono y los nutrientes y la descomposición del material muerto.

"Estos mecanismos de las tierras secas están controlados por factores ambientales, como la radiación solar intensa, las altas temperaturas, las grandes zonas desnudas entre las plantas y la disponibilidad inconsistente de agua", dijo Throop.

Los mecanismos también se clasificaron como más propensos a ser de respuesta rápida, aquellos que podríamos esperar que ocurran en sequías a corto plazo (por ejemplo, ciclos secos-húmedos, calor y luz solar que descomponen el material muerto) y de respuesta lenta, aquellos eso sucedería después de décadas de condiciones secas (p. ej., formación de costra viva en los suelos) como resultado de cambios en la distribución de las plantas.

"En el documento, presentamos estos 12 mecanismos diferentes de las tierras secas que son realmente procesos de rutina en las tierras secas, pero que no se encuentran comúnmente en los sistemas húmedos", dijo Throop. "Y luego los categorizamos en el documento en función de la probabilidad de que sucedan en sistemas más húmedos en el futuro. ¿Qué tipo de cambios serían necesarios para que comencemos a verlos en sistemas más húmedos?"

Lo que está claro para los investigadores es que está surgiendo un nuevo patrón sin precedentes, uno que se consideraba ausente o insignificante en la mayoría de los biomas de la Tierra. Estos mecanismos de las tierras secas están ocurriendo ahora, cada vez con mayor frecuencia, en las regiones templadas. En el futuro, es probable que estos también aumenten en frecuencia y se vuelvan más relevantes debido a las condiciones más cálidas y secas del cambio climático.

Por ejemplo, gran parte de Europa experimentó una sequía severa y una ola de calor en el verano de 2018. Como resultado, la baja cobertura de plantas en los campos agrícolas durante este tiempo probablemente condujo a procesos biológicos similares a los del desierto que ocurren en estos lugares generalmente húmedos (ver imagen aérea de Dinamarca ).

"Gran parte del maíz y la agricultura de regadío sufrieron", dijo Throop. "Hubo una reducción drástica del crecimiento de las plantas en esos sistemas, lo que conduce a una mayor exposición del suelo desnudo en la superficie que no está cubierta por plantas".

Para comprender mejor las posibles ramificaciones futuras de los mecanismos de las tierras secas en cosas como la distribución de la vegetación y la descomposición del material muerto, el equipo tomó los datos de sus tierras secas y los modeló para mostrar cómo las fuerzas que impulsan las tierras secas se aplicarán cada vez más a las regiones templadas en condiciones climáticas futuras.

"Podemos usar modelos matemáticos para predecir cómo se comportarán los sistemas en condiciones más secas o más cálidas, pero generalmente asumimos que las reglas operativas permanecerán igual incluso si el clima cambia", dijo Throop. "Pero en este momento, lo que nuestros modelos realmente no tienen en cuenta es ¿qué pasa si las reglas por las que funciona el sistema cambian?"

¿Qué sucedió cuando tomaron completamente en cuenta su docena de mecanismos de tierras secas? Los resultados, las consecuencias iniciales y a largo plazo fueron impresionantes. Por ejemplo, sus modelos predicen que se estima que el área total no seca con una temperatura promedio de la capa superior del suelo de>40 C (>104 F) aumentará en unos 17 millones de km ² (aproximadamente igual a la superficie terrestre total de los EE. UU. y Brasil) para finales de siglo.

"Descomponer el material muerto es importante en los ecosistemas, ya que libera nutrientes para el crecimiento de nuevas plantas", dijo Throop. "Por lo general, en los sistemas húmedos, esta descomposición es impulsada por organismos como las bacterias que consumen el material muerto. En los sistemas secos, las reglas son diferentes:tenemos mucha más influencia de la luz solar y las altas temperaturas que descomponen el material que se encuentra en la superficie".

"Entonces, en lugar de que la biología impulse esa descomposición, tenemos procesos físicos que la impulsan", dijo Throop. "Una de las grandes diferencias con los sistemas secos es que debido a que no tienes muchas plantas, hay mucho espacio abierto y mucha redistribución, con cosas como hojas muertas que vuelan sobre la superficie del suelo y se acumulan de manera desigual. sistemas húmedos, esas cosas permanecen en su lugar y tienes una distribución de recursos mucho más uniforme".

Las condiciones del suelo seco provocarán la aparición de algunos mecanismos de tierras secas, como la redistribución del agua del suelo a través de las raíces de las plantas. Otros mecanismos responderán a los cambios en la vegetación, con una vegetación más escasamente distribuida que aumenta la prevalencia de microorganismos que forman costras en la superficie del suelo y aumenta el papel de la luz solar en la descomposición de las hojas muertas.

"Lo que también está claro es que algunos de estos cambios proyectados ocurrirán en regiones con grandes poblaciones humanas y, por lo tanto, afectarán significativamente el bienestar de la sociedad en estas regiones", dijo Throop. "Necesitaremos investigación y monitoreo continuos sobre el funcionamiento de los ecosistemas bajo una frecuencia y severidad cada vez mayores de sequías y olas de calor para mejorar nuestra comprensión de los procesos emergentes subyacentes".

En última instancia, los investigadores esperan que una mejor comprensión de estos sistemas desérticos especialmente adaptados lleve a la sociedad a establecer expectativas realistas para el futuro de las áreas históricamente templadas y más húmedas, antes de que sea demasiado tarde para atender el llamado de la Madre Naturaleza. + Explora más

Hacia una comprensión más completa de los cambios en la aridez en las tierras secas del mundo