PARTES de PRENSA - E-MAIL - QUIENES SOMOS - CORREO - EL LIBRO - ARTíCULOS -
AMAZONAS - CLIMA - ENERGÍA - ENGLISH VERSION - PILOT NOTES - LINKS








El Espectro de la Extinción de las Especies
¿Diezmará el Calentamiento Global a la Biosfera de la Tierra?

por Sherwood, Keith y Craig Idso
Center for the Study of Carbon
Dioxide and Global Change


II. Razones Fisiológicas para Rechazar la Hipótesis de Extinción de Especies
    Causado por el Calentamiento Global inducido por el CO2


A. La Adaptibilidad de las Plantas al aumento de Temperatura

Todo lo demás permaneciendo igual, podría parecer que el escenario de la extinción de especies tiene algún mérito.  Después de todo, si se pone "demasiado caliente" para una especie de plantas o animal en el lugar que habita, es muy lógico que los individuos de la especie castigada por el calor se muevan a ubicaciones más frescas para sobrevivir.  Sin embargo, en muchos casos la aclimatación puede muy bien sustituir a la migración, como ha sido demostrado en numerosos estudios en donde las temperaturas en la cuales las plantas crecen mejor ha crecido sustancialmente (en varios grados centígrados) en respuesta a los aumentos en los regímenes de temperatura del aire a las que estaban acostumbradas desde mucho (Mooney y West, 1964; Strain et al., 1976; Bjorkman et al., 1978; Seemann et al., 1984; Veres and Williams, 1984; El-Sharkawy et al., 1992, Battaglia et al., 1996).  Entonces, ¿cómo sucede esto?

Una manera posible en la que puede ocurrir la adaptación a temperaturas más cálidas está descrita por Kelly et al. (2003).  En referencia a ña visión alarmista del clima del Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) (Watson y Team, 2001), ellos notan que "los modelos de futuros cambios ecológicos suponen que las popblaciones de plantas in situ carecen de la capacidad de adaptarse rápidamente al calentamiento y en consecuencia serán desplazadas por especies con mejores capacidades de explotar las condiciones más cálidas anticipadas del 'calentamiento global'."  En contraste con esta suposición, ellos informan de hallazgos de árboles individuales dentro de un lote de Betula pendula (abedul) de ocurrencia natural, genéticamente adaptados a un rango de doferentes temperaturas.  Cuando los describían, ellos descubrieron "la existencia de individuos 'pre-adaptados' en las poblaciones de árboles en pie" que "podrían reducir la ventaja basada en la temperatura de especies invasoras." cuyo descubrimiento, dicen ellos, "pone en cuestionamiento las suposiciones actualmente usadas en los modelos del cambio del clima global."

Otra perspectiva del tema adaptación vs. migración está provista por el trabajo de Loehle (1998), quien nota (usando bosques como ejemplo) que la Hipótesis de Extinción por Calentamiento Global(en adelante HECG) descansa sobre la suposición de que la tasa de crecimiento de los árboles crece desde cero, en los límites fríos de su ámbito natural, (su frontera norte en el Hemisferio Norte), a un ancho máximo, después del cual declinan otra vez a cero en el límite de su ámbito natural (la frontera sur en el Hemisferio Norte).  Loehle demuestra que esta suposición es sólo medio correcta.  Describe apropiadamente la dinámica del crecimiento de los árboles cerca de la frontera norte de los bosques del Hemisferio Norte, es decir, su límite norte, pero es una inadecuada representación de la dinámica del crecimiento creca del límite sur

Loehle hace notar, por ejemplo, que en el Hemiserio Norte (al que restingiremos nuestra dscusión en aras de la simplicidad)m los árboles plantados al norte de sus ámbitos naturales son sólo capaces de crecer hasta la madurez dentro de 50-100 millas de esos límites.  Los árboles plantados al sur de los límits al sur de sus ámbitos naturales, sin mebargo, crecen hasta la madurez hasta 1600 kilómetros más al sur. (Dressler, 1954; Woodward, 1987, 1988).  De hecho, Loehle informa que "muchas plantas añpinas y árticas son extremadamente tolerantes a las altas temperaturas, y en general uno no puede distinguir entre tipos de hábitat árticos, templados, y húmedo-tropical en base a la tolerancia al calor, con todos los tipos mostrando daños en el renago de 44º-52º C (Gauslaa, 1984; Lange and Lange, 1963; Levitt, 1980; Kappen, 1981)."

Lo que Loehle encuentra a partir de sus revisiones de la literatura y sus experiencias con varios árboles en los Estados Unidos, es que a medida que las temperaturas y los días de mayores grados aumentan desde muy ajos valores, la tasa de crecimiento de los árboles Boreales en algún punto comienzan a crecer desde cero y continúan creciendo hasta que llegan a una meseta en algún valor máximo, o caen muy lentamente a cntinuación a medida de que las temperaturas siguen creciendo.  Los árboles del medio Oeste, en comparación, no comienzan a crecer hasta que una mayor temperatura o una mayor acumulación de crecientes días-grados se alcanza, después del cual la tasa de crecimiento aumenta considerablemetne más alta que las de especies daptadas de los árboles Boreales de climas más fríos, hasta que también el crecimeitno se nivela o comienza a disminuir muy lentamente. 

Por último, las especies sureñas no comienzan a crecer hasta que temperaturas aún más altas, o la suma de días de más altas temperaturas es alcanzada, después de la cual la tasa de crecimiento aumenta al máximo antes de nivelarse, y esencialmente no muestran declinación de allí en adelante, mientras que las temperaturas y los días con mayores temperaturas continúan creciendo.

A la luz de estas observaciones, es claro que aunque el límite norte del ámbito de una espeice arbórea en el hemisferio Norte está realmente determinada por las estaciones frías que retrasan el crecimiento y por los daños por heladas, el límite sur del ámbito natural de los árboles no está determinado por la temperatura, sino por la competencia entre las especies norteñas y las especies más adaptadas a los calores del sur, que tienen tasas de crecimiento inherentemente más rápidas.

Cada vez que ocurren signficativos calentamientos de largo plazo, los árboles adaptados al mayor frío se les presenta la oportunidad de extender rápidamente los límites fríos de su ámbito hacia el norte (en el HN) y, como lo han demostrado ya muchos estudios, lo hicieron en el pasado y lo están haciendo ahora.  Los árboles en los límites sur de su ámbito, sin embargo, están muy poco afectados por el calor extra. A medida que el tiempo avanza, ellos pueden comenzar a sentir la presión de otras especies del sur, de crecimiento más rápido, que invaden su territorio. Pero este reto potencial no tiene asegurado, de ninguna manera, un éxito rápido.  Como Loehle lo describe:

Los plantines de estas especies sureñas no ganarán mucha ventaja competitiva de al mayor velociad de crecimiento en frente de los existentes ejemplares de especies norteñas, porque los árboles adultos existentes tienen una ventaja como la intercep-ción de la luz. Los tipos sureños tienen que esperar por el reemplazo en los claros, perturbaciones, o rotura de ejemplares para utilizar su crecimiento más rápido y ganar una posición en el bosque.  De esta manera, el reemplazo de las especies será demorado por lo menos hasta que los árboles que hoy existen hayan muerto, lo que podría llevar varios cientos de años. Además, las especes sureñas de creci-miento más rápido serán inicialmente raras y deben extenderse quizás a través de distancias considerables o desde localidades inicialmente desparramadas.  Así, el reemplazo de bosques (tipos sureños reemplazando a tipos norteños) será un pro-ceso inherentemente lento - de varios a muchos cientos de años.

Resumiendo el significado de esta situación, Loehle dice que "los bosques no sufrirán catastróficas mortandades debido al aumento de las temperaturas, sino que serán gradualmente reemplazados por tipos de crecimiento más rápido."

Otra posibilidad que debe ser considerada seriamente es que los bosques norteños o de elevada altura no serán reemplazados para nada por bosques sureños o de menor altitud en un mundo en calentamiento.  En su lugar, los dos tipos de bosques podrían "mezclarse" creando bosques totalmente nuevos de mayor diversidad de especies, como los que existieron durante el más cálido Período Terciario del Cenozoico, cuando en el oeste de los Estados Unidois mucha taxa montañesa creció de manera regular entre coníferas mezcladas y esclerófilas de hoja ancha (Axelrod 1994a, 1944b, 1956, 1987), creando lo que bien podría llamarse "ecosistemas de super bosques", que Axelrod (1988) describió como "mucho más ricos que cualquiera que exista hoy."

Posiblemente ayudar a que las temperaturas más cálidas porduzcan este incomparable fenómeno biológico durante el Terciario, fueron las mayores concentraciones del CO2 de ese período (Volk, 1987), como ha sido sugerido por Idso (1989).  Es un hecho bien conocido, por ejemplo, que las altas concentraciones de CO2 atmosférico estimulan de manera significativa la tasa de crecimiento de las plantas (Kimball, 1983) - especialmente de los árboles (Saxe et al., 1998; Idso y Kimball, 2001) - y aumenta fuertemete la eficiencia en el uso del agua (Feng, 1999).  Más importante todavía, sin embargo, es la manera en que el enriquecimiento de CO2 de la atmósfera altera la respuesta fotosintética y de crecimiento de las plantas con las temperaturas más altas, como se discute en la sección siguiente.

B. La Ayuda Extra Provista por las Crecientes Concentraciones de CO2

Se ha conocido desde hace mucho tiempo ya que la fotorespiración -- que puede "canibalizar" hasta un 40-50% de los productos recién producidos de las plantas C3 (Wittwer, 1988) - se hace cada vez más pronunciado a medida de que la temperatura del aire aumenta (Hanson y Peterson, 1986).  También se ha establecido que la inhibición de la fotorespiración aumenta a medida de que se eleva el contenido de CO2 en el aire (Grodzinski et al., 1987).  En consecuencia existe un gran potencial para beneficio de las plantas C3 a mayores temperaturas con el aumento del CO2 en la atmósfera, como se demostró en el trabajo experimental de Idso et al (1987) y Mortensen (1987), como también por los trabajos teóricos de Gifford (1992), Kirschbaum (1994) y Wilks et al. (1995). 

De hecho, en un análisis de 42 sets de datos experimentales coleccionados por numerosos científicos, Idso e Idso (1994) mostraron que el mejoramiento promedio del crecimiento - debido a un aumento de 300 ppm de CO2 en la atmósfera - crece desde casi cero a una temperatura de 10º C a 100% (doble crecimiento) a aproximadamente 38º C, mientras que a mayores tempera-turas la estimulación del crecimiento se eleva más aún, como ha sido también mostrado por Cannell y Thornley (1998).

Varios estudios han demostrado adicionalmente que el enriquecimiento de CO2 en la atmósfera tiende a aliviar el estrés por altas temperaturas en las plantas (Faria, 1996; Nijs y Impens, 1996; Vu et al., 1997) y se ha probado que a temperaturas que son lo bastante altas para provocar la muerte de la planta, el CO2 atmosférico puede algunas veces preservar sus vidas (Idso et al., 1989, 1995; Baker et al., 1992; Rowland-Bamford et al., 1996; Taub, 2000), lo mismo que puede aplazar su muerte en las muy secas condiciones que acompañan de manera típica las altas temperaturas (Tuba et al., 1998; Hamerlynck, et al., 2000; Polley et al., 2002).

Una gran e importante consecuencia de estos hechos es que la temperatura óptima (Topt) para el crecimiento de las plantas - la temperatura a la cual la planta fotosintetiza y crece mejor, generalmente se eleva con el enriquecimiento del CO2 en la atmósfera (Berry y Bjorkman, 1980; Taiz and Zeiger, 1991).  Un ejemplo de este fenómeno se presenta en el Cuadro 1 de abajo, en donde se puede ver que el aumento en las concentraciones de CO2 en la atmósfera utilizadas en este estudio en particular, aumenta la temperatura óptima para la fotosíntesis en esta especie desde un máximo centrado en 25º C, en el aire ambiental, a un bien definido pico de unos 36º C en aire enriquecido con CO2.

Cuadro 1: La Interacción CO2-Temperatura

Los efectos de elevados niveles de CO2 que aumentan el crecimiento, aumenta típicamente con el aumento de la temperatura.  Este fenómeno está ilustrado por la información de Jurik et al. (1984), quienes expusieron hojas del álamo temblón (bigthooth aspen) a concentraciones de 325 y 1935 ppm y midieron sus tasa de fotosíntesis a diferentes temperaturas.  En el gráfico de abjao, hemos reproducido sus resultados y extendido ligeramente las dos relaciones definidas por sus datos, a condiciones más frías y más cálidas.


A 10º C, el elevado CO2 no tiene esencialmente ningún efecto sobre la fotosíntesis neta en esta especie en particular, como Idso e Idso (1994) demostraron que es característico en las plantas en general.   A 25°C, sin embargo, donde la tasa neta de fotosíntesis de las hojas expuestas a 325 ppm de CO2 es máxima, el CO2 extra de este estudio amplifica la tasa neta de fotosíntesis del follaje en casi 100%: y a 36º C, donde la tasa neta de fotosíntesis de las hojas expuestas a 1935 ppm de CO2 es máxima, el extra CO2 amplifica la tasa de fontosíntesis en un exuberante 450%.  Además, es fácilmente visible que el CO2 extra aumenta la temperatrua óptima para la fotosíntesis neta en esta especie en unos 11º C, desde 25º C a 325 ppm a 36º C en aire con 1935 ppm de CO2.

Viendo las proyecciones de la temperatura cálida de las dos relaciones, también se puede ver que la transición de fotosíntesis neta positiva a negativa - que denota un cambio de condiciones de sostenimiento de vida a la de disminución de vida, ocurre muy probablemente en algún lugar alrededor de 39º C en aire a 325 ppm de CO2, pero aumenta hasta la cercanía de 50º C en aire a 1935 ppm de CO2.  Por ello es que no sólo se aumentó la temperatura óptima del álamo temblón de manera notoria con el aumento a 50º C en aire a 1935 ppm de CO2, en este experimento, sino que también se aumentó el límite superior de la temperatura por encima de la cual las plantas no pueden sostener la vida, también en 11º C.

¿Cuánto aumenta la temperatura óptima de la planta cuando se le agregan unas 300 ppm extras de 50º C en aire a 1935 ppm de CO2?  Basados en gran medida en consideraciones teóricas, Long (1991) calculó que tal aumento en las concentraciones de 50º C en aire a 1935 ppm de CO2 en el aire deberían aumentar el Topt, en promedio, en unos 5º C, mientras que McMurtrie y Wang (1993) calcularon que debería aumentarlo en por lo menos entre 4 y 8º C.  En la Tabla 1, informamos los resultados de todas las determinaciones experimentales de este número que pudimos hallar en la literatura científica.  Como allí se puede ver, el aumento promedio del Topt para las once plantas estudiadas es 4,6 ± 1,2°C (3,4 a 5,8º C) para un aumento de 300 ppm de la concentración del aire (Nota de FAEC: es decir, a niveles de 675 ppm). En consecuencia, tanto la teoría como los experimentos parecen estar en un razonablemente sólido acuerdo en este importante punto.

Tabla 1.  El aumento (Δ) en la temperatura óptima para el crecimiento de las pantas (Topt, º C) debido a varios aumentos en concentraciones del CO2 en la atmósfera (ppm), junto con el aumento de Topt debido al aumento de 300 ppm del CO2 (ΔTopt/300) basado en valores de ΔTopt y ΔCO2.

Especies Reference ΔCO2 ΔTopt ΔTopt/300
Arbutus unedo Harley et al. (1986) 200 8.0 12.0
Camissonia brevipes Seeman et al. (1984) 670 4.0 1.8
Chenopodium album Sage et al. (1995) 400 0.0 0.0
Digitalis lanata Stuhlfauth and Fock (1990) 650 13.0 6.0
Glycine max Ziska and Bunce (1997) 350 -2.0 -1.7
Lycopersicon esculentum Nilsen et al. (1983) 650 10.0 4.6
Nerium oleander Bjorkman et al. (1978) 470 9.0 5.7
Phaseolus vulgaris Cowling and Sage (1998) 187 5.0 8.0
Picea abies Roberntz (2001) 350 4.1 3.5
Pinus radiate McMurtrie et al. (1992) 350 10.0 8.6
Populus grandidentata Jurik et al. (1984) 1610 11.0 2.0
Promedio       4.6
Error Standard del Promedio       1.2

¿Cuál es la última implicancia del hallazgo de que la temperatura óptima de las plantas aumenta tan dramáticamente en respuesta al aumento del CO2 atmosférico?   Es que, si el planeta se calentase en respuesta al aumento del CO2 -- aún hasta el atroz grado 'profetizado' por el escenario de peor caso del IPCC (5,8º C para el 2100) -- la vasta mayoría de las plantas de la Tierra no sentirían la necesidad (o apenas una ligera necesidad) de emigrar en dirección a partes más frescas del planeta.  Cualquier calentamiento obviamente les proveería de una oportunidad para trasladarse a regiones que previamente eran demasiado frías para ellas, pero no las forzaría a mudarse, aún en los extremos más calientes de su ámbito, porque a medida de que el planeta se caliente, las crecientes concentraciones de CO2 produciría sus maravillas biológicas, aumentando de manera dramática la temperatura a las que la mayoría de las plantas C3 -- que comprenden el 95% de la vegetación del mundo (Drake, 1992) -- funcionan mejor, creando una situación donde la vida de las plantas de la Tierra preferirían a las mayores temperaturas.

Con respecto a las plantas C3 y CAM que forman al restante 5% de la cobertura vegetal de la Tierra, la mayoría de ellas son endémicas a los ambientes más cálidos del planeta (De Jong et al., 1982; Drake, 1989; Johnson et al., 1993), que, según al IPCC se calentarán mucho menos que las regiones frías de la Tierra. En consecuencia, las plantas C4 y CAM no enfrentarán una amenaza térmica como las plantas C3 en un mundo que se calienta. Sin embargo, Chen et al. (1994) sugieren que también ellas experimentarán un modesto aumento en sus temperaturas óptimas a medida de que aumente el contenido de CO2 en el aire.(un aumento de 1,5º C en respuesta al aumento de 350 ppm en las concentraciones de CO2 en la atmósfera)  De tal forma, y viendo las habilidades de la vegetación de la tierra, no relacionadas cn el CO2, para adaptarse a la suba de las temperaturas discutidas en la sección anterior, las plantas de todo tipo de fotosíntesis serían perfectamente capaces de adaptarse a cualquier calentamiento futuro causado por el CO2 emitido por la humanidad en la quema de los combustibles fósiles.

Entonces ¿Qué podríams esperar, lógicamente, que suceda a la biosfera de un mundo que en el que aumentan la temperatura y el contenido de CO2 de la atmósfera?  Podríamos esperar que las plantas del mundo extiendan las actuales fronteras frías de sus ámbitos en dirección a los polos, y ahcia arriba en elevación, pero la mayoría de las fronteras dterminadas por el calor permanecerán como ahora, sin mayores cambios. Así, se incrementará el tamaño de los hábitat de la vasta mayoría de las plantas del mundo. Adicionalmente, hacemos la hipótesis que muchos de los animales que dependen de eas plantas para alimentarse y refugio exhibirán un comportamiento análogo.  De esa manera, con respecto a plantas y animales, podemos anticipar que en casi todas partes de la Tierra aumentará la riqueza de la biodiversidad o de las espcies con el aumento del CO2 en la atmósfera, a medida de que la expansión de los hábitat de las plantas y animales del planeta se solapen en mayor grado con los de sus vecinos.

The implications of these observations are clear: if the planet continues to warm, even at what climate alarmists call "unprecedented rates," we need not worry about earth's plants and animals being unable to migrate to cooler regions of the globe fast enough to avoid extinction, as long as the air's CO2 content continues to rise at its current rate.  So obvious is this conclusion, in fact, that Cowling (1999) has bluntly stated that "maybe we should be less concerned about rising CO2 and rising temperatures and more worried about the possibility that future atmospheric CO2 will suddenly stop increasing, while global temperatures continue rising."

Volver al ÍNDICE TEMÁTICO    - - -     Ir a la PARTE II: Razones Fisiológicas


Copyright ©  Center for the Study of Carbon Dioxide and Global Change  (www.co2science.org).

Vea el tiempo en Argentina




Volver a la página Cambio Climático             Volver a la página Artículos

Usted es el visitante No.:

desde Enero de 2002
FastCounter by bCentral

Vea aquí otras interesantes
estadísticas de la página

¿Desde qué países nos visitan?
¿Quiénes son los visitantes?