Cómo se ve el cambio climático en cuatro ecosistemas principales: bosques y aguas dulces, tierras secas, costas y océanos
El cambio climático es un fenómeno complicado con una variedad de efectos tanto abruptos como graduales que los científicos están trabajando arduamente para descubrirlos.
Los hallazgos emergentes sobre cómo están respondiendo varios ecosistemas a un clima cambiante, derivados de una investigación a largo plazo realizada a través del programa de Investigación Ecológica a Largo Plazo (LTER) de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, de 40 años de antigüedad, se han publicado ahora en una serie de artículos en la revista BioScience.
El LTER costero de Santa Bárbara (SBC) de la Universidad de California, Santa Bárbara, y el LTER del arrecife de coral de Moorea (MCR) se encuentran entre los 28 sitios en todo el mundo donde la investigación a largo plazo está generando significativos conocimientos.
"Distinguir los efectos del cambio climático que surgen de un aumento en la frecuencia de eventos abruptos y cambios direccionales graduales requiere una perspectiva a largo plazo", dijo Dan Reed, biólogo investigador del Instituto de Ciencias Marinas de la UC Santa Barbara y uno de los fundadores de SBC LTER.
"La investigación en los sitios LTER está bien posicionada para investigar estos dos tipos de fenómenos de cambio climático porque combina datos de observación a largo plazo para documentar patrones de cambio espacial y temporal con experimentos, y muestreos dirigidos para identificar los mecanismos biológicos y fisicoquímicos que producen los cambios observados".
Entre la información recopilada en los sitios LTER se encuentran datos sobre cambios en la temperatura del aire y del agua, precipitaciones, nivel del mar, perturbaciones novedosas, producción primaria alterada, ciclos mejorados de materia orgánica e inorgánica y cambios en las poblaciones y comunidades.
El cambio climático está produciendo en varios lugares diferentes conjuntos de impactos y a menudo únicos. Los hallazgos presentados en la serie BioScience LTER exploran cómo se ve el cambio climático en cuatro ecosistemas principales: bosques y aguas dulces, tierras secas, costas y océanos.
"Muchos ecosistemas costeros están definidos por especies fundamentales que forman estructuras, las cuales juegan un papel desproporcionadamente importante en la determinación de los atributos ecológicos del sistema y sus beneficios socioeconómicos", dijo Reed.
Imagen: Diagrama conceptual que representa cómo los principales aspectos del cambio climático en los ecosistemas costeros influyen en diferentes tipos de forzamiento ambiental para provocar respuestas ecológicas en diferentes niveles de organización biológica, que a su vez alteran los bienes y servicios del ecosistema.
En SBC LTER, las algas marinas gigantes juegan un papel descomunal en las aguas frente a la costa de Santa Bárbara, creando bosques submarinos que se encuentran entre los ecosistemas más productivos del mundo. El cambio climático afecta esta productividad, en forma de aumento de la temperatura del mar y tormentas que pueden afectar la capacidad de las efímeras algas para establecerse y atraer comunidades de peces y otras criaturas marinas que llaman hogar a estos bosques.
Mientras tanto, el MCR LTER, ubicado en la Polinesia Francesa, representa uno de los ecosistemas con mayor biodiversidad del mundo, gracias a sus especies fundamentales: los corales formadores de arrecifes. El cambio climático aquí afecta principalmente a la temperatura del agua, lo que está resultando cada vez más en el "blanqueo" de los corales, que mueren de hambre cuando el estrés por calor les hace perder sus algas simbióticas. Tormentas más poderosas también están destruyendo el hábitat que muchos organismos llaman hogar.
"Si bien las fuertes tormentas han sido una importante perturbación para los corales a lo largo de su historia geológica, los episodios de blanqueamiento masivo de corales por olas de calor marinas son un fenómeno reciente que está aumentando en gravedad y frecuencia a medida que el cambio climático calienta el océano", dijo Russ Schmitt, profesor de ecología en el Departamento de Ecología, Evolución y Biología Marina de la UCSB e investigador principal principal del sitio MCR LTER en el Instituto de Ciencias Marinas de la UCSB.
"Nuestro artículo examina los resultados de la investigación LTER en bosques de algas marinas, arrecifes de coral, marismas de marea, praderas de pastos marinos, bosques de manglares e islas de barrera que demuestran cómo el cambio climático está alterando la abundancia y el rendimiento de las especies costeras fundamentales para afectar los atributos y servicios ecológicos de ecosistemas costeros completos", dijo Reed.
"Discutimos cómo el enfoque de investigación integrado compartido por los sitios LTER ha sido particularmente efectivo para cuantificar hasta qué punto los ecosistemas costeros pueden resistir y recuperarse de diferentes formas de cambio climático y su capacidad para adaptarse al cambio climático a largo plazo".
Otros artículos de la serie se concentran en la ecología de las tierras secas, donde el calentamiento, combinado con ciclos de sequía de varias décadas, han aumentado las inundaciones y los incendios forestales, alterado la disponibilidad de recursos, la estructura de la comunidad vegetal, mientras que las sequías severas, los incendios forestales y los eventos de polvo han exacerbado la contaminación del aire.
En bosques y áreas de agua dulce, los hallazgos analizan los efectos sobre la composición de especies y la función del ecosistema. Esto ocurre a través de interacciones complejas, efectos en cascada y retroalimentaciones al sistema climático como resultado de la alteración del caudal y los cambios en los procesos de los ecosistemas, como la producción primaria, el almacenamiento de carbono, el ciclo del agua y los nutrientes y la dinámica de la comunidad.
En el océano, el cambio climático está provocando cambios físicos relativamente amplios en los ecosistemas pelágicos, como el aumento de la temperatura del mar, la estratificación alterada de las capas superficiales y la disminución del hielo marino, lo que está produciendo respuestas ecológicas variadas.
Referencias:
• Responses of Coastal Ecosystems to Climate Change: Insights from Long-Term Ecological Research
• Long-Term Ecological Research on Ecosystem Responses to Climate Change
• Cross-Site Comparisons of Dryland Ecosystem Response to Climate Change in the US Long-Term Ecological Research Network
• Forest and Freshwater Ecosystem Responses to Climate Change and Variability at US LTER Sites
• Marine Pelagic Ecosystem Responses to Climate Variability and Change
