El bosque boreal pasa de sumidero a emisor de carbono

Los suelos turbosos del hemisferio norte guardan el doble de carbono que todos los bosques del mundo. Un experimento en Minnesota demuestra que, al calentarse, devuelven ese carbono entre 4,5 y 18 veces más rápido de lo que lo acumularon.

Sobre la puerta de una cámara de cristal de nueve metros de altura, en un claro apartado del bosque experimental de Marcell, en el norte de Minnesota, cuelga un cartel con tres palabras en inglés: Welcome to the Future. No es una broma de ingenieros. Dentro de ese cilindro transparente de doce metros de diámetro se controlan la temperatura y el dióxido de carbono con la precisión de un quirófano climático, y lo que allí ocurre es, literalmente, el futuro servido en dosis.

Desde 2016, un equipo del Servicio Forestal de Estados Unidos y del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, dependiente del Departamento de Energía, inyecta calor y CO₂ en diez de esas cámaras abiertas por arriba. Cada una reproduce un escenario distinto: desde la ausencia total de alteración hasta un calentamiento de 2,2 grados centígrados, de 3,9 o de esos 6,7 que ya nadie describe como improbable. Al cabo de cinco años de funcionamiento, el suelo de las parcelas calentadas había dejado de comportarse como un acumulador de carbono y había empezado a funcionar como una chimenea.

El bosque boreal es la mayor masa forestal del planeta. Se extiende desde la zona del lago Superior, en el extremo norte de Estados Unidos, hasta el norte de Canadá y Alaska, y cubre también Escandinavia y buena parte de Rusia. Bajo sus pies se extienden las turberas: capas de vegetación parcialmente descompuesta que se han ido apilando durante milenios en suelos fríos, encharcados y pobres en oxígeno. Esas capas guardan el doble de carbono que todos los bosques del mundo juntos. Y llevan miles de años haciendo lo mismo: retenerlo.

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Ese equilibrio se está rompiendo. En el sur, la turba se seca. En el norte, se descongela. Los árboles se ahogan, los ríos se vuelven marrones, los incendios se multiplican y crecen, y el conjunto del sistema empieza a devolver a la atmósfera y al agua parte de lo que había almacenado. La pregunta que recorre el boreal de punta a punta ya no es cuánto carbono puede guardar este bosque, sino cuánto le queda por soltar. La respuesta se está escribiendo en una red de estaciones de estudio que van de los Grandes Lagos a los Territorios del Noroeste, pasando por las regiones ricas en permafrost de Tanana Flats y el Bosque Experimental de Bonanza Creek, en el centro de Alaska.

Bienvenidos al futuro

El bosque experimental de Marcell se creó en 1962 para estudiar la ecología y la hidrología del bosque boreal, esa franja continua que en Norteamérica arranca en los alrededores del lago Superior y trepa hasta el Ártico. Con el tiempo, el interés fue derivando. En las últimas décadas el centro ha reorientado sus esfuerzos hacia los efectos del calentamiento global y mantiene en marcha más de cincuenta experimentos simultáneos. Las cámaras son el más visible, y también el más perturbador. Hasta este rincón de Minnesota llegan investigadores de medio mundo dispuestos a hacerse con un pedazo de este bosque boreal; el cartel de la puerta explica por qué.

La lógica del dispositivo es sencilla. Se toma una turbera real, se encierra un fragmento bajo un cilindro de cristal abierto por arriba y se le sube la temperatura. Se calienta el aire, se calienta el suelo, se añade CO₂ y se observa. Lo que se observa, según describe un estudio firmado por Randy Kolka, del Servicio Forestal de Estados Unidos, y Paul Hanson, científico de ecosistemas en Oak Ridge, es una transición rápida: las parcelas calentadas pasan de acumular carbono a emitirlo.

Dentro de la cámara más cálida, la que se empuja hacia el escenario extremo, los alerces y las piceas han ido amarilleando. Los arbustos amantes del calor y de la humedad crecen tan densos que apenas dejan ver el esfagno del suelo. Kolka señala que esos musgos, los que constituyen el ladrillo con el que se construye la turba, no van a resistir. No es una predicción: es lo que ya está ocurriendo dentro de un tubo de cristal en Minnesota.

Marcell no está solo. Durante décadas, una red de estaciones ha ido registrando los mismos síntomas en puntos muy distantes entre sí: la zona de los Grandes Lagos, las turberas de Tanana Flats y el Bosque Experimental de Bonanza Creek en Alaska central, y las tierras bajas de Scotty Creek en los Territorios del Noroeste. En toda la región las turberas se están secando, unas condiciones más cálidas y secas alimentan un aumento sostenido de los incendios y todo ello acelera la descongelación del permafrost. Ningún sitio por sí solo demuestra nada; juntos dibujan una tendencia.

La turba que se deshace

Conviene detenerse en qué es la turba, porque de ella depende todo lo demás. Se trata de vegetación parcialmente descompuesta que se acumula en las turberas frías, encharcadas y deficitarias en oxígeno del boreal. En esas condiciones, los restos vegetales no terminan de pudrirse: se apilan. Un metro de turba puede contener el carbono que un bosque entero tardaría siglos en fijar. Cuando la turba se seca o se degrada, la esponja colapsa, se compacta y pierde su capacidad de retener.

Las cifras del experimento de Marcell permiten hacerse una idea de la magnitud. La turba de ese bosque había almacenado quince veces más carbono que los bosques talados del este de Estados Unidos. Quince veces. Y las cámaras calentadas estaban perdiendo carbono entre 4,5 y 18 veces más deprisa que el ritmo histórico al que lo habían acumulado. La cuenta atrás no es una metáfora: es aritmética.

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La asimetría es lo verdaderamente inquietante. Acumular carbono en una turbera exige siglos, a veces milenios, de frío, agua y paciencia. Liberarlo puede ocurrir en el transcurso de unas pocas décadas de calor sostenido. Lo que tardó dos mil años en formarse se deshace en el tiempo que separa a un abuelo de su nieto.

El proceso tiene dos direcciones y ambas apuntan al mismo sitio. En el sur, donde el suelo nunca llegó a estar permanentemente helado, el problema es la sequedad: la turba se agrieta, se oxida y suelta su carga. En el norte, el problema es el agua: el permafrost que hacía de suelo firme se funde, el terreno se hunde y los árboles que crecían sobre él acaban con las raíces dentro del agua. La turba seca emite; la turba anegada también, por otras vías. En un caso el carbono sale por el aire; en el otro, buena parte se disuelve en ríos y lagos antes de llegar a la atmósfera.

Y no se trata solo de carbono. Las turberas del boreal amortiguan las crecidas, filtran el agua y frenan o detienen los incendios. Son, además, el lugar donde anidan entre mil y tres mil millones de aves que cada año suben hacia el norte desde puntos tan remotos como Argentina. Cuando la esponja se seca, todo eso se va con ella.

calentamiento global en el bosque boreal

Minnesota parecerá Kansas

Lee Frelich lleva más de treinta años recorriendo la Reserva Natural de Boundary Waters, en el norte de Minnesota, y dirige el Centro de Ecología Forestal de la Universidad de Minnesota. Lo que encuentra en sus parcelas no es un cambio sutil. Cada vez hay más pinos rojos con las copas pardas, más piceas negras y abetos balsámicos que no logran regenerarse, y más arces, robles y pastizales templados trepando hacia el norte, hacia territorios que no les correspondían.

«El boreal de Minnesota se va a parecer más a Kansas en las próximas décadas si seguimos con las emisiones de carbono tal como están», dice Frelich. «No hay nada malo en Kansas, pero no necesitamos otro Kansas en Minnesota. Aquí solo tenemos tres biomas: boreal, templado y pastizal. Perder el boreal sería una pérdida enorme».

Junto con otros científicos, Frelich ha proyectado el resultado: para finales de siglo, la mayor parte del bosque boreal de Minnesota habrá desaparecido, y con ella una franja de entre 290 y 480 kilómetros de bosque boreal en el sur de Canadá.

Perder el boreal no es perder un paisaje. Minnesota es uno de los pocos territorios donde conviven tres biomas —boreal, templado y pastizal—, y cada uno sostiene un elenco distinto de especies, un régimen de incendios distinto y un calendario distinto. Lo que Frelich describe no es una sustitución ordenada, sino una transición que avanza más deprisa que la capacidad de relevo del propio bosque: el reemplazo de unas especies por otras no ocurre al mismo ritmo en todas partes.

Hay quien sostiene que esa pérdida quedará compensada en parte por una migración de los árboles hacia el norte. Piceas negras y blancas, pinos contortos, álamos y abedules podrían colonizar latitudes hasta ahora demasiado frías, y algún trabajo apunta a que ese desplazamiento ya ha comenzado. El aumento del CO₂ atmosférico también podría acelerar el crecimiento arbóreo en el extremo norte. Pero el Ártico occidental se está calentando entre dos y tres veces más rápido que el resto del planeta, y los científicos consideran que los impactos destructivos superarán con creces cualquier beneficio.

El fuego baraja la baraja

A miles de kilómetros de allí, junto a Fairbanks, el sitio de investigación ecológica a largo plazo de Bonanza Creek estudia el boreal desde 1987. Su objetivo inicial era entender los mecanismos que han hecho a este bosque resistente durante milenios; hoy el foco se ha invertido y trata de explicar por qué esa misma maquinaria lo vuelve vulnerable a un calentamiento sin precedentes.

Uno de los hallazgos centrales tiene que ver con el fuego. Los incendios frecuentes favorecen la regeneración de frondosas caducifolias como el álamo temblón y el abedul en detrimento de las coníferas. Los incendios de verano queman la capa orgánica profunda del suelo, dejan al descubierto los suelos minerales y empujan la expansión de las frondosas, al tiempo que reducen el aislamiento que protege el permafrost. Aunque el álamo y el abedul almacenan más carbono que las coníferas, un calentamiento mayor podría condenar al boreal septentrional al mismo destino de los rodales del sur que ya están muriendo por sequía.

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El fuego, además, no es un actor externo que se limite a arrasar el bosque y marcharse. Cada incendio severo remodela el suelo, y un suelo remodelado condiciona el próximo incendio y la velocidad a la que se descongela el permafrost que queda debajo. En el boreal, la perturbación y la respuesta se alimentan mutuamente; por eso lo que ocurre después de un gran fuego importa tanto como el fuego mismo.

Jill Johnstone, investigadora en Bonanza Creek y hoy al frente del Laboratorio de Ecología Vegetal del Norte, en el Yukón, lo compara con una partida de cartas. Después de un incendio se baraja el mazo y se reparte de nuevo. En el boreal, donde el repertorio de árboles y plantas es muy inferior al de la Amazonia, solo hay unas pocas formas de jugar esa mano. La acidez del suelo, las precipitaciones, el calor y el permafrost deciden qué especies prosperan. Y el cambio climático, ahora más que nunca, también.

Los datos respaldan la metáfora. Un estudio encontró que la capacidad de regeneración de la picea negra, especie clave del boreal, había disminuido en el 38% de las parcelas quemadas analizadas y había fracasado por completo en el 18%. Donde la picea no vuelve, el bosque que ocupa su lugar es otro bosque. Dan Thompson, científico del Servicio Forestal canadiense, recorre las áreas calcinadas del Parque Nacional Wood Buffalo, en Alberta, para medir el alcance de esa sustitución.

Bosques que se ahogan

En las llanuras de Tanana, al sureste de Fairbanks, Torre Jorgenson empezó a estudiar el terreno en la década de 1990 para el Laboratorio de Investigación e Ingeniería de Regiones Frías del Ejército estadounidense. Entonces, el cambio climático no era una preocupación central. Jorgenson, expresidente de la Asociación Estadounidense del Permafrost, se declara hoy asombrado por la velocidad de las transformaciones, y muy en especial por la inundación de grandes extensiones de bosque boreal que han quedado bajo el agua: los llamados bosques ahogados.

Los troncos muertos siguen en pie, helados, a la altura de las rodillas de quien se acerca a patinar entre ellos. El paisaje tiene algo de escenografía imposible. Jorgenson calcula que a finales de siglo se perderá otro 36% del permafrost y que quedarán muy pocos árboles en las zonas bajas del boreal.

El ahogamiento tiene una explicación mecánica sencilla y consecuencias difíciles de exagerar. Cuando el hielo subterráneo que daba consistencia al terreno se funde, la superficie pierde apoyo y se hunde; el agua ocupa el hueco. Los árboles adaptados a un suelo firme y frío se encuentran de pronto con las raíces sumergidas. Lo que queda es un bosque espectral de troncos muertos que siguen en pie dentro del agua, reflejados en una lámina que crece cada año.

La perturbación no es ninguna novedad en este ecosistema; es precisamente lo que lo ha hecho resistente. A lo largo de los últimos 12.500 años, las inundaciones provocadas por el deshielo de glaciares y neveros transformaron este mundo helado: primero hubo plantas acuáticas, luego musgos y arbustos, y cuando el agua bajó y la tierra drenó, crecieron encima de la turba piceas negras y álamos. Lo que cambia ahora no es el hecho de la transformación, sino su ritmo. Un estudio de Jorgenson y sus colaboradores documenta que tres grandes humedales de Tanana crecieron un 26% entre 1949 y 2018.

Ser un árbol en este paisaje

Más al este, en los valles de los ríos Liard y Mackenzie, en los Territorios del Noroeste canadienses, la misma inundación preocupa a quienes dependen de la pesca, la caza y el trampeo. Dieter Cazon, gestor de Tierras y Recursos de la Primera Nación Liildii Kue, describe el desplazamiento: los alces y los caribúes se marchan a lugares más secos, los castores y las ratas almizcleras desaparecen, moverse de un sitio a otro se vuelve difícil con tanta agua sobre el terreno y las orillas de los ríos se derrumban.

William Quinton, hidrólogo de la Universidad de Waterloo, estudia el permafrost de esa región desde 1999. Su base es la estación de investigación de Scotty Creek, situada en medio de una franja de 153 kilómetros cuadrados de bosque boreal con una concentración altísima de humedales. Trabaja codo con codo con el pueblo Liildii Kue Got'ine, cuya memoria ecológica tradicional complementa los datos de los instrumentos: el recuerdo de cómo era antes y el conocimiento de cómo responden hoy los peces y la fauna silvestre.

«Es duro ser un árbol en este paisaje», dice Quinton. El agua ha anegado tanto terreno que han tenido que mover el campamento base dos veces. Algunos árboles resisten encaramados a montículos de turba que funcionan como balsas salvavidas; pero, a medida que crecen, su propio peso termina por hundir la balsa que los sostiene.

Los inviernos de Scotty Creek se están calentando más deprisa que los veranos. En la década de 1950, el permafrost cubría casi tres cuartas partes de la región; hoy ocupa un tercio. Los bordes de las manchas de permafrost retroceden aproximadamente un metro al año y dejan tras de sí depresiones que se llenan de nieve fundida y de canales de agua subterránea en expansión. En el océano Ártico, la pérdida de hielo marino en verano reduce la formación de hielo en invierno; en el boreal ocurre algo análogo: el suelo ya no vuelve a congelarse con la firmeza de antes y el permafrost pierde su anclaje.

A ese fenómeno se suma otro menos visible: el agua se vuelve marrón. El carbono orgánico disuelto, arrastrado desde la turba que se deshace, tiñe ríos y lagos, altera la luz que los atraviesa y modifica la química de cuanto vive dentro.

calentamiento global en el bosque boreal

Doce mil quinientos años de ventaja

La historia larga del boreal ayuda a medir lo que está en juego. La resiliencia no ha sido un regalo: ha sido el resultado de una larga serie de perturbaciones y respuestas. La turba, el fuego, el hielo y el agua han convivido durante milenios en un equilibrio cambiante pero reconocible. Lo que se rompe ahora es la relación entre la escala del cambio y la capacidad de respuesta del sistema. Un bosque puede reordenarse a lo largo de mil años; apenas tiene margen si el reordenamiento se le exige en el lapso de unas pocas generaciones.

La ciencia que se hace en estos lugares no permite decir cuándo se cruzará un umbral definitivo. Permite, en cambio, medir la dirección del movimiento y constatar que el sistema ya ha empezado a devolver lo que guardó. En Marcell, en Bonanza Creek, en Tanana y en Scotty Creek nadie discute ya si el boreal está cambiando; se discute a qué velocidad y con qué consecuencias.

Los científicos que trabajan en esos cuatro paisajes describen el mismo fenómeno con palabras distintas. El boreal está dejando de ser un sumidero. Está empezando a ser un emisor, y lo hace a cámara rápida. «Lo que estamos viendo, quizá con más claridad que en cualquier otro lugar del mundo, es un cambio de ecosistema en movimiento acelerado», dice William Quinton desde Scotty Creek.