Islas de carbono

Islas de carbono

Cuando se caminan las sabanas de la Orinoquía, tal como lo dice Julio Jaramillo en su canción de Reminiscencias, el llano infinito se funde al besar el sol. Aquí, inmersos en la planicie, pequeñas islas verdes brotan en la mitad de un océano de pastizales; estos parches son relictos de bosques que flotan en una tierra que ahora le pertenece al ganado. Al adentrarse en ellos todo cambia. El aire ya no está cargado de la esencia volátil del pasto, aquí el olor es distinto: huele a tierra, a húmedo, a selva.

Al corazón de esta selva vienen hombres y mujeres vestidos con camisas, pantalones impermeables y botas pantaneras, la misma ropa de todos los días. Entre ramas y bejucos, unos abrazan los troncos de los árboles para medirlos con un metro, otros les ponen placas metálicas con puntilla y martillo mientras que los demás dibujan unas franjas con pintura acrílica amarilla sobre aquellos árboles escogidos. En una libreta, a la que le cuelga un lápiz, alguien más toma nota minuciosa de todo lo que le dictan. Estas personas, biólogos y ecólogos, son investigadores que vienen a bosques como este, para comprobar que están captando el carbono de la atmósfera.

Sus esfuerzos le sirven al gobierno colombiano para cumplir el compromiso adquirido en el Acuerdo de la Conferencia de las Partes (COP21), celebrado en París en 2015. Allá, lejos de la selva, Colombia se comprometió a que sus emisiones de carbono deberán reducirse en un 20% para 2030. Se trata de un esfuerzo internacional para que la temperatura de la tierra no aumente más de 2 ºC en los próximos años.

Pero lejos de la promesa en papel está la realidad. Si bien Colombia es uno de los países más biodiversos a nivel mundial, también está entre los 10 países que más área forestal ha perdido entre 1990 y el 2015. Recientemente se supo que 178.597 hectáreas de bosque desaparecieron en 2016, algo así como el tamaño de Bogotá.

A ese bosque que aún respira, Ana María Aldana, bióloga de la Universidad de los Andes, llega con su equipo de investigadores a marcar y medir árboles. Ella quiso saber cuánto y cómo los bosques en Colombia están acumulando el carbono de la atmósfera, un gas que calienta la tierra y aumenta los efectos del cambio climático. Este carbono se acumula en los árboles porque ellos se alimentan de él. Así como nosotros respiramos y necesitamos el oxígeno para vivir, las plantas utilizan este elemento para hacer fotosíntesis, para convertir la energía del sol en energía que puedan utilizar.

La bióloga Ana María Aldana, durante su trabajo de campo en los bosques de la Orinoquía.
Estudiantes de la Universidad de los Andes durante su trabajo de campo del proyecto de acumulación de carbono, en los bosques de la Orinoquía.

Aldana, como muchos otros científicos en el país, está en una carrera contra el tiempo. Es probable que mientras se escriben estas líneas –o mientras se leen–, a un árbol lo estén tumbando en alguna parte del país. Y es porque, según el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, la causa que más ha golpeado a los bosques ha sido el uso de tierras para los monocultivos y cultivos ilícitos a lo largo del Pacífico Norte y Sur, el Sur del Chocó, el Nororiente de Antioquia, el Norte de Santander y el Sarare, al Noroccidente de la Orinoquía.

Más allá de que la academia haya llevado a la bióloga a estudiar los bosques tropicales, la pasión con la que habla de sus plantas y la alegría cada que vez que va al campo delatan los sentimientos de una mujer que creció viendo atardeceres llaneros. “La gran diversidad de formas y de especies, de colores, de olores, etc., hace que sean extremadamente fascinantes”, resalta. Y así, una cosa llevó a la otra. Aldana hizo una maestría en Botánica de la Universidad de Reading, Inglaterra, y ahora es doctora en Ciencias Biológicas de la Universidad en los Andes, título que consiguió en marzo del 2017.


Entre el laboratorio y la selva

Su proyecto comenzó en 2005. En él también participaron investigadores de otras universidades, estudiantes de biología y su director de tesis, Pablo Stevenson, quien está a cargo del Laboratorio de Primatología y Ecología Tropical (LEPTYP) de la Universidad de los Andes.

Medir el carbono de los bosques no es sencillo. Las jornadas comienzan a las seis de la mañana, con el tiempo justo para tomarse un tinto oscuro, desayunar e irse al campo. Allí, en medio de mosquitos inmisericordes, se trabaja hasta que los rayos del sol dejen de penetrar el bosque.

La primera parte del proyecto fue establecer parcelas en distintas regiones de Colombia como la Orinoquía, la Amazonía y el Magdalena Medio. “Es una metodología para estudiar vegetación”, explica Aldana, “las parcelas de una hectárea son las más convenientes para estudios de vegetación en el largo plazo. A lo que se refiere es que las parcelas sirven para que, dentro de un lugar en el bosque que mide una hectárea, se pueda tener una idea de cómo está funcionando un ecosistema, ¿qué plantas viven allí? ¿Cuánto y cómo crecen? ¿Cómo es su relación con los animales? Estas son algunas preguntas que los científicos buscan responder al establecerlas. Pero “montar parcelas” no es solo enterrar tubos de PVC para que formen un cuadrado de una hectárea, hay que tener en cuenta detalles como la inclinación del suelo y un sentido de orientación preciso para que, al final, no termine en forma rombo –o peor aún, sin forma–.

En cada parcela los ecólogos seleccionan aquellos árboles, bejucos y palmas que tengan un diámetro mayor a 10 cm a la altura del pecho, una medida usada en este tipo de estudios. Mientras hay luz, los números y los nombres científicos se apropian del eco del bosque. “Este es un Protium que mide 32 cm”, dice uno, refieriéndose al tronco de un árbol de unos 20 metros de alto. “Listo, entonces ese es el 52.834”, le responde otro mientras anota en su libreta y le pasa una placa metálica con números marcados en su superficie. Sin duda, no todo en el campo es medir árboles: en la mitad del bosque, debajo de un “cambuche” improvisado, los ecólogos sacan una coca de plástico con un almuerzo frío pero rico en carbohidratos (papa, arroz, lentejas y, a veces, una que otra carne). En ese momento se habla de todo, de historias, de chismes, de la vida.

La otra parte del trabajo es volver a las 32 parcelas que se establecieron años atrás para ver cuánto ha cambiado el bosque. Por ejemplo, a estos del Meta, en San Martín, Ana regresó después de haberlos visitado por primera vez en 2011. Aquí todavía se escuchan las estridentes voces de monos aulladores mientras los investigadores vuelven a revisar la parcela. A cada árbol que marcaron, martillaron y pintaron seis años atrás, le miden el diámetro y la altura; después hacen una incisión en el tronco con un instrumento parecido a un descorchador de vinos, el barreno. Del árbol, Aldana y su equipo sacan muestras de la madera para saber su densidad. También recogen muestras del suelo para conocer qué tan fértil es la tierra.

Luego de meses de trabajo de campo, montar parcelas, marcar árboles e identificar especies –y quién sabe cuántas picadas de coloraditos y mosquitos–, Aldana utiliza la estadística y las matemáticas para sacar conclusiones de sus observaciones y las de su equipo de trabajo. Y así como cuando un médico le pide al paciente la altura y el peso para saber su grasa corporal, Aldana utiliza la densidad de la madera, la altura y el diámetro de cada árbol, palma o liana que se marcó para encontrar la biomasa aérea de cada individuo –o para saber cuán gordito está–, lo cual demuestra la salud de los bosques.

La biomasa es todo aquello “que hace parte de un organismo vivo”, explica. Nosotros somos biomasa, por ejemplo. En el caso de esta investigación, solo se analiza la parte aérea de las plantas, que es todo lo que está por encima del suelo: las hojas, las ramas y el tronco. “En árboles, en promedio, la mitad de la biomasa está compuesta por carbono; la otra mitad, de nitrógeno y otros elementos orgánicos”, añade. Las matemáticas le sirven para hacer aproximaciones y, así, saber cuánto de esa biomasa es carbono, el mismo que se escapa a la atmósfera cuando se tala un bosque.

Se cree que Colombia perdió 178.597 hectáreas de bosque en 2016.
Se cree que Colombia perdió 178.597 hectáreas de bosque en 2016.

Cuando un árbol está más gordo y más alto quiere decir que tienen más biomasa, o sea, que acumula más carbono, pues Aldana descubrió que los bosques estudiados almacenan, en promedio, 120 toneladas de carbono por hectárea, un valor que está por encima del promedio nacional: 104 toneladas por hectárea según el Sistema de Información Ambiental de Colombia.

Proteger el bosque porque acumula el carbono es solo una de las razones para conservarlo. A través del Programa Evaluación y Monitoreo de la Biodiversidad, el Instituto Humboldt determinó las especies de plantas y animales que pueden estar en riesgo por la deforestación en distintas partes del país. Especies que son maderables como almendro (Dypterix oleífera) y el cedro (Cedrella sp.) están en peligro. Con la selva en riesgo, también lo están aves como el paujíl piquizul (Crax alberti) y mamíferos como el mico churuco (Lagothrix lugens) y la danta (Tapirus bairdi), entre otros.

Mientras estudios como los de Aldana se llevan a cabo, el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, junto con el IDEAM, lideran el Inventario Forestal Nacional, un plan que permite conocer cómo están los bosques en Colombia: la estructura, la diversidad y el impacto de la deforestación. Es un esfuerzo como el que hizo Aldana, pero en todo el territorio nacional. Con toda la información recolectada, incluso con la de esta bióloga, se espera que se generen políticas públicas para la conservación y preservación de los bosques colombianos. De esta información nacen programas como Visión Amazonía, una estrategia para la conservación y protección de los bosques del sur del país en alianza con los gobiernos de Alemania, Noruega y el Reino Unido, para que la deforestación neta llegue a cero en 2020.

Ana Aldana, que se embarcó en una aventura en la que comprobó que hay que conservar los bosques porque acumulan carbono, ahora espera comenzar una vida de investigadora más independiente: tener su laboratorio, hacer sus investigaciones, dirigir tesis de estudiantes y volver al bosque. Ella, la investigadora que viajó por Colombia midiendo árboles, está segura de que, para conservar, no hay que esperar a que la tierra se caliente o se desborden los ríos.

Para esta científica, conservar comienza por los cambios de hábitos de cada uno. El problema está en ser capaces de cambiar el uso de los combustibles fósiles, de la expansión ganadera o de la extracción de maderas. “Los efectos que nosotros estamos generando son mucho más rápidos que la capacidad de recuperación de los ecosistemas”, advierte.

Laboratorios naturales para entender el cambio climático

Laboratorios naturales para entender el cambio climático

Más allá del debate sobre sus causas, y en particular sobre la incidencia de la actividad humana en el cambio climático, lo que los investigadores de las más diversas disciplinas intentan es comprender sus efectos en el corto y en el largo plazo.

Por ejemplo, el biólogo Jorge Jácome, profesor e investigador de la Universidad Javeriana, desde hace seis años observa cómo ha ido cambiando la vegetación en los páramos colombianos ubicados en dos parques nacionales, el de Chingaza, desde el 2008, y el del Cocuy, desde el 2010.

A través de la instalación y la puesta a punto de sensores de temperatura y precipitación, así como de una completa caracterización de la estructura y composición de la vegetación en espacios definidos llamados parcelas, Jácome monitorea el comportamiento de las plantas de páramo y el papel que desempeñan dentro del ecosistema en donde habitan, es decir, la ecología funcional.

Si bien aún no hay resultados contundentes —obtenerlos exige un seguimiento continuo y de largo plazo a la vegetación de las parcelas—, la investigación realizada por Jácome integra a la academia colombiana con iniciativas globales para caracterizar las consecuencias reales del cambio climático sobre los diversos ecosistemas de nuestro planeta. El objetivo final del proyecto será establecer el nivel de riesgo y el potencial de cambio de la vegetación de páramo ante el aumento reciente de la temperatura atmosférica. “Actualmente se da por hecho la alta vulnerabilidad de estos ecosistemas ante el cambio climático; sin embargo, aún no se tienen suficientes evidencias”, dice Jácome.

¿Cómo nace el proyecto?

Las variables directas principales para estudiar el cambio climático son la temperatura y la distribución y frecuencia de las lluvias. Otra variable, no por indirecta menos importante, consiste en evaluar el impacto del fenómeno sobre ecosistemas biológicos, por ejemplo, los cambios en su biodiversidad o en el comportamiento de las plantas que los conforman. Son de particular importancia los ecosistemas situados en alta montaña, ya que son los más expuestos a condiciones ambientales extremas.

Entre 1996 y 1999, una serie de iniciativas lideradas por diferentes organizaciones internacionales, como la Universidad de Viena, el Gobierno austriaco y el International Geosphere-Biosphere Programme, dio origen, en el año 2000, a un ambicioso consorcio de investigación —Global Observation Research Initiative in Alpine Environments (Gloria)—, con el objetivo de establecer una red global de observación en ambientes de alta montaña (sistemas alpinos) a largo plazo.
Con datos en mano sobre vegetación y temperatura es posible identificar tendencias de cambio en la biodiversidad, así como posibles amenazas en un futuro cercano.

El consorcio creció y pronto incorporó miembros latinoamericanos. Bajo el auspicio de la red Gloria, se creó el proyecto de Monitoreo del Impacto del Cambio Climático en la Biodiversidad de Alta Montaña en la Región Andina, conformado por instituciones de Argentina, Bolivia, Ecuador, Perú, Venezuela y Colombia. La Pontificia Universidad Javeriana y el Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander Von Humboldt fueron los líderes nacionales.

Sin embargo, las diferencias sustanciales entre ecosistemas alpinos y de alta montaña andinos —particularmente los ubicados en los páramos— obligaron a los investigadores latinoamericanos de Gloria a desarrollar una metodología propia. ¿La razón? En primer lugar, la vegetación alpina no es tan extensa ni tan exuberante como la de Suramérica. Por otro lado, los ecosistemas alpinos son muy dinámicos por las estaciones climáticas: muchas plantas mueren y resurgen en primavera. En cambio, los ecosistemas de páramo evolucionan lentamente, porque allí las plantas persisten durante periodos prolongados de tiempo (décadas) y reaccionan ante condiciones adversas, por ejemplo, perdiendo área de cubrimiento.

En el caso colombiano, los esfuerzos del Instituto Humboldt y de la Universidad Javeriana se han enfocado en identificar las transformaciones en el ecosistema de páramo en pequeñas parcelas y entender cómo el cambio climático podría afectar las comunidades de plantas. Ahora que el clima vuelve a ser noticia por la realización de la Conferencia de las Partes de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, que tiene lugar en Lima, Perú, del 1 al 12 de diciembre del 2014, esto es fundamental para proponer estrategias de conservación, así como para garantizar a futuro los servicios ambientales, como la regulación hídrica.

Parcelas: microcosmos para observar el cambio climático

El montaje de una parcela Gloria plantea exigencias precisas desde el punto de vista metodológico. Por ejemplo, el área seleccionada debe tener baja actividad volcánica y presentar diferentes altitudes, y es preferible que las cumbres tengan relieves moderados y homogéneos. La vegetación debe ser representativa del área seleccionada y las condiciones geológicas tienen que ser similares a las observadas en la zona circundante. Quizás la condición más difícil de cumplir es que la actividad humana no haya alterado la zona elegida, algo que es necesario mantener durante el tiempo del monitoreo.

El investigador Jácome lideró la creación de las dos parcelas colombianas de la red Gloria, para lo cual ha sido necesario completar un registro fotográfico preciso, que facilite el seguimiento futuro del área estudiada y que pueda conducir a identificar los patrones de cambio que esta pueda experimentar con el paso del tiempo.

Jácome es biólogo egresado de la Universidad Nacional, y en su tesis doctoral para la Universidad de Göttingen (Alemania), estudió los factores que determinan la distribución de plantas en los Andes bolivianos. Fue precisamente esa investigación la que lo vinculó a la red Gloria.

El trabajo conjunto entre entidades académicas e institucionales es clave para estudiar las parcelas. Para Jácome, estas solo pueden sobrevivir si hay un compromiso institucional para su mantenimiento; de ahí la importancia de que Parques Nacionales haga suyo el proyecto. Esta dualidad académica/institucional también se manifiesta en las diferentes metodologías usadas para recolectar y administrar información. Por un lado, existe una toma de datos con propósitos académicos, para responder preguntas de investigación en ciencias básicas. Por el otro, datos orientados a la administración de sistemas de gestión ambiental.

Los de naturaleza académica permiten entender cómo está cambiando el ecosistema, y pueden ayudar a proyectar escenarios futuros mediante la simulación de diversas circunstancias de origen ambiental o producidas por el hombre. “Estos diferentes escenarios pueden mostrar a la opinión pública los verdaderos efectos del cambio climático, pero no son muy útiles para la gestión ambiental. No se puede esperar cinco años para darse cuenta del deterioro ambiental del páramo y solo entonces tomar medidas al respecto”, dice Jácome. Para la gestión ambiental se debe empoderar a los parques nacionales a registrar sus propios datos, pues recopilarlos con la suficiente velocidad posibilita tomar decisiones rápidas que impacten el entorno local.

Saber es cuestión de método

Todas las parcelas Gloria, tanto nacionales como internacionales, estudian la vegetación y no la fauna. Esto no es una casualidad sino una elección consciente. Los animales responden a los cambios en su medio ambiente desplazándose y migrando a zonas más propicias para su desarrollo. Las plantas, por el contrario, son organismos sésiles, es decir, están sujetos a un sustrato. Por esta razón no pueden desplazarse y responden a los cambios ambientales adaptándose o muriendo, lo que las convierte en candidatas perfectas para observar cambios en el corto plazo. Otros organismos sésiles ampliamente estudiados para intentar evaluar el impacto del cambio climático son los corales.

A pesar de que las plantas no pueden escapar de las presiones experimentadas por el cambio climático, los efectos en su ecosistema no se perciben de manera instantánea. Por el contrario, es necesario repetir las observaciones periódicamente, utilizando la misma metodología. Siguiendo este procedimiento, los investigadores encargados del montaje y monitoreo de las parcelas Gloria ubicadas en Europa lograron detectar modificaciones en la distribución de la vegetación alpina, en particular, que la zona norte comenzaba a aumentar su población, mientras que en la zona sur (el ambiente seco mediterráneo) se observaba el fenómeno contrario. Este hallazgo fue fruto de un monitoreo que duró entre ocho y diez años. En el caso latinoamericano, solo se han hecho visitas de control en parcelas ubicadas en Argentina y Bolivia, pero los datos son aún materia de análisis.

La siguiente fase del proyecto liderado por el profesor Jácome es volver a visitar las parcelas de los parques nacionales Chingaza y Cocuy. La nueva inspección implica varios retos. En primer lugar, conseguir el apoyo financiero para ejecutar la tarea, pues aunque la red Gloria suministra el estándar metodológico que debe ser usado, es responsabilidad de cada investigador conseguir los recursos necesarios. Un reto más grande es conciliar los cambios en la metodología utilizada para la captura de los datos, ocasionados por la necesaria adaptación a las peculiaridades de la vegetación de páramo. Desde el momento en que se montaron las primeras parcelas, la metodología se ha transformado, y la única manera de no desperdiciar los datos originales es usar dos metodologías diferentes durante la visita de control: la empleada inicialmente, para establecer comparaciones con la primera serie de mediciones, y la nueva, para comparar los datos tomados con los recopilados en las visitas futuras que deben realizarse.

Aparte de la puesta a punto de las parcelas (con su respectiva recopilación de datos), Jácome y otros científicos se han interesado en otros temas que ya hacen parte del proyecto (ver recuadros). Sin duda, lo más enriquecedor para este biólogo ha sido el diálogo fructífero entre los investigadores de la red, algo que ha permitido establecer aproximaciones y metodologías diversas en la comprensión de los efectos del cambio climático en las plantas.


Para saber más:
» Jácome, J. (2012). “Descripción individual y línea base de los sitios de monitoreo Gloria. Parque Nacional El Cocuy, Colombia (COCCY)”. Biodiversidad y cambio climático en los Andes tropicales (pp. 66-69). Condesan. Disponible en:https://www.condesan.org/gloria/sites/default/files/GLORIA,%20finalweb%20p%C3%A1gina%20doble_1.pdf. Recuperado en: 22/10/2014.
» Jácome, J. & Menjura, T. (2011). “Monitoreo del impacto del cambio climático en la biodiversidad de alta montaña en la región andina”. Informe de implementación de parcelas Gloria en el PNN Cocuy. Disponible en:https://www.condesan.org/gloria/sites/default/files/CONDESAN_Propuestas%20Andinas_10_GLORIA%20(1)_0.pdf. Recuperado en: 22/10/2014.
» Pauli, H.; Gottfried, M.; Dullinger, D.; Abdaladze, O.; Akhalkatsi, M.; Benito Alonso, J. L. et al. (2012, abril). “Recent Plant Diversity Changes on Europe’s Mountain Summits”. Science 336 (6079): 353-355. DOI: 10.1126/science.1219033.
Consulte la red Gloria en: https://www.gloria.ac.at/ https://www.condesan.org/gloria/

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