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Los cinco arbolitos centenarios de los Andes que funcionan como un radar climático planetario

Una de las keñuas ('Polylepis tarapacana') en el altiplano de Bolivia

Antonio Martínez Ron

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En las laderas del volcán Uturuncu, en Bolivia, crecen cinco árboles centenarios que han servido a los científicos para reconstruir las lluvias del pasado. Situados en dos parches aislados de vegetación independientes a 4.650 metros de altitud, estos árboles de la especie Polylepis tarapacana —que los locales conocen como keñuas— tienen edades que oscilan entre los 500 y 700 años y han registrado en su madera los cambios pluviales en la región e información sobre cambios que se producen en océanos a miles de kilómetros de distancia.  

“Es la especie arbórea que crece a mayores altitudes en el mundo, un árbol pequeño que crece en las condiciones más difíciles”, asegura Milagros Rodríguez, investigadora de CONICET en Argentina, que ha participado en el análisis de los isótopos de los anillos de estos árboles que se publica este martes en la revista Communications Earth and Environmenty que ha permitido reconstruir la historia de las lluvias de la cordillera andina entre el año 1700 y el 2013.  

“Al crecer en estos ambientes tan extremos, son árboles muy sensibles a cualquier cambio, por lo que actúan como sensores climáticos, como un radar que ha ido registrando lo que pasaba”, señala Mariano Morales, investigador del Instituto Argentino de Nivología (IANIGLA) y coautor del artículo que trabaja desde hace años en esta zona del altiplano andino. “Lo que vemos es un incremento en la frecuencia de sequías”, explica a elDiario.es. “Los isótopos nos muestran qué está pasando a otra escala del tiempo, por décadas, y del espacio, porque permite asomarse a lo que pasaba en el Atlántico y el Pacífico con fenómenos como El Niño”.

Cómo 'pesar' las nubes

Mientras que la mayoría de estudios se limitan a estudiar los anillos de crecimiento, los autores de este trabajo han empleado una técnica puntera que rastrea dos isótopos estables de oxígeno, el ‘pesado’ (oxígeno 18) y el ‘ligero’ (oxígeno 16), presente en estos anillos. Estos isótopos —átomos de un mismo elemento que tienen un número diferente de neutrones— dejan una impronta en la madera de los árboles y su proporción revela cómo ha sido el ciclo de lluvia a lo largo de los años.

“Nuestros colegas de Argentina llevaban muchos años trabajando en estos árboles analizando el grosor y el crecimiento de los anillos”, explica Laia Andreu-Hayles, catedrática de investigación ICREA en el CREAF y coautora del estudio. “Lo novedoso que hicimos Milagros y yo cuando estábamos en Columbia University fue medir estos isótopos estables”.

¿Cómo pueden estos isótopos informarnos sobre cuánto llovió hace 300 años? “Si el agua de lluvia que absorbió esa planta tiene una señal isotópica de oxígeno 18 frente a oxígeno 16 nos dice cuánta lluvia cayó”, explica Milagros Rodríguez. En general, las moléculas de agua (H2O) que contienen oxígeno 18 son mucho más escasas en las nubes y, como pesan más, se precipitan antes. De modo que cuando llueve poco suele haber más acumulación de este isótopo pesado y, cuando llueve más, el oxígeno 16 suele diluir esa señal.

Dependiendo de cuánto llueva, va a haber una proporción diferente de este oxígeno pesado en la nube, y esa diferencia de masa nos permite saber cuánta lluvia cayó

Milagros Rodríguez Investigadora de CONICET en Argentina, y coautora del estudio

“Dependiendo de cuánto llueva, va a haber una proporción diferente de este oxígeno pesado en la nube, y esa diferencia de masa nos permite saber cuánta lluvia cayó, porque si sigue precipitando el agua restante va quedando con menor cantidad del oxígeno pesado”, explica la investigadora. “Cuanto más oxígeno 18 hay en la planta, quiere decir que las nubes se han vaciado menos y al mismo tiempo, si aumenta la sequía, la planta tiende a acumularlo más en su madera”.

Esta proporción de isótopos también depende de cómo de lejos esté el océano, apunta Laia Andreu-Hayles, dado que las nubes han ido perdiendo el oxígeno más pesado en las lluvias producidas por el camino. Por este motivo, el sistema de medición de isótopos no funciona igual de bien en todos los lugares. “En esta parte de Sudamérica nos va muy bien porque hay una estación de lluvias supermarcada y coincide cuando el árbol crece, lo que hace que sea un marcador perfecto, porque podemos situar cuándo cae esa lluvia”, asegura.

Detecciones remotas

Lo que revelan estos resultados es que, a medida que nos acercamos al presente, los episodios de sequía aumentan aunque, como apunta Milagros Rodríguez, es probable que se deban a un aumento de temperatura, porque en el registro no hay una disminución de la cantidad total de lluvias. Y esto es coherente con el escenario de calentamiento global, aunque no hay estudio de atribución directa. Lo más interesante es que los cinco árboles funcionan como una antena que recoge las oscilaciones de las precipitaciones y temperaturas a nivel mundial, como los ciclos de El Niño y otros eventos meteorológicos cíclicos que ocurren cada 10-12 años y que dependen de cambios en la temperatura superficial del océano del Pacífico.  

“Estos árboles están situados en el paisaje surrealista del altiplano, donde todos caminamos como dopados”, asegura Mariano Morales. “Son lugares increíbles, donde uno encuentra árboles a 4.500-4.700 metros de altura, en sitios donde nos cuesta acceder con los 4x4”. Debido a las condiciones extremas, estos árboles crecen tan lento que incluso los pastores más viejos del lugar los recuerdan siempre igual. En definitiva, estas keñuas son como ancianos de 600 años cuyos anillos están extremadamente juntos y tienen el grosor que tendría un árbol de 50-60 años en altitudes menos extremas. 

'Bigotes sensibles del planeta'

 “Lo bueno de los isótopos es que contienen información muy valiosa que complementa lo que dicen los anillos de los árboles”, indica Morales. “Tienen la capacidad de captar otra señal climática, no solo la local año a año, sino la señal remota de la precipitación”. Estos árboles son como bigotes sensibles del planeta que captan las variaciones que se producen entre los dos océanos que bordean los Andes. “Esta zona está influenciada por el sistema monzónico de lluvias de América del sur, que viene desde del Atlántico, llega al Amazonas y después asciende hasta aquí”, relata. “Cuando se produce el fenómeno de El Niño, por temperaturas más altas del Pacífico, lo que sucede es que se intensifican los vientos del oeste que frenan el sistema monzónico y no dejan subir esa humedad, la frenan y no llega al altiplano”. 

Estos árboles tienen la capacidad de captar otra señal climática, no solo la local año a año, sino la señal remota de la precipitación

Mariano Morales Investigador del Instituto Argentino de Nivología (IANIGLA) y coautor del artículo

Otro dato muy interesante es que los datos que reflejan los anillos de los árboles concuerdan con estudios previos que se han realizado en testigos de hielo –muestras que se extraen de los glaciaresasí como los corales Pacífico tropical, que también guardan en su ‘memoria’ física la moléculas de oxígeno 16 y 18. En concreto, se ha observado que todos ellos registran los fenómenos meteorológicos que ocurren aproximadamente cada decenio. Esto quiere decir que, cuando se calienta la superficie del mar, puede cambiar el patrón de lluvia en varios lugares. Por eso el registro que aparece en estos árboles nos habla de lo que está pasando a nivel global y apunta a que cada vez están más cerca los periodos extremos de sequía. 

“La evolución de El Niño en el pasado es difícil de estudiar porque no tiene un ciclo constante, a veces sucede cada dos años, otras cada tres, pero tiene un impacto a nivel planetario”, asegura Andreu-Hayles. “Con la instrumentación clásica, que se viene utilizando desde los años 80, alcanzamos a saber los eventos de lluvia desde hace 30-40 años atrás”, concluye Milagros Rodríguez. “Pero estos datos de más de 300 años nos ayudan a conocer ciclos que ocurren cada muchos años (10, 20 o 30 años), y que afectan a las precipitaciones a nivel local, regional y, también, global”. Y estos arbolillos ancianos en la falda de un volcán remoto nos están dando nuevas claves. 

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