La ciència desxifra 300 anys de memòria climàtica amagada als anells de 5 arbres centenaris

Els anells dels arbres, els coralls i les glaceres tenen escrita la història climàtica del planeta en el seu interior, el repte és saber desxifrar el seu llenguatge. I això és el que ha aconseguit un estudi publicat avui a Communications Earth and Environment - Nature, llegir els anells de cinc arbres centenaris i reconstruir la història de les pluges de la serralada Andina a Sud-amèrica des del 1700 fins al 2013. Ho han fet gràcies a una tècnica capdavantera que rastreja dos isòtops estables d'oxigen, el ‘pesat’ o oxigen 18 i el ‘lleuger’ o oxigen 16. Aquests isòtops deixen una impremta en la fusta dels arbres i la seva proporció revela com ha estat el cicle de pluja al llarg dels anys. En concret, les dades de l'estudi reflecteixen que a aquesta regió, que s'estén per Bolívia, el Perú, el nord de Xile i el nord-oest de l'Argentina, s'han viscut des de sequeres puntuals fins a períodes de pluges abundants. També recullen fenòmens que influeixen en les precipitacions i temperatures a escala mundial, com ara els cicles d’El Niño i altres esdeveniments meteorològics cíclics que ocorren cada 10-12 anys i que depenen de canvis en la temperatura superficial de l'oceà del Pacífic. Segons l'equip, els resultats d'aquesta recerca són molt útils per a complementar reconstruccions basades en els anells de creixement dels arbres que es realitzen a la zona, entendre millor la variabilitat natural de les precipitacions a escala de segles i projectar escenaris futurs.

"Amb la instrumentació clàssica, que s’utilitza des dels anys 80, aconseguim saber els esdeveniments de pluja de 30-40 anys enrere. Però aquestes dades, de més de 300 anys, ens ajuden a conèixer cicles que ocorren cada molts anys (10, 20 o 30 anys), i que afecten les precipitacions en l'àmbit local, regional i, també, global".

MILAGROS RODRÍGUEZ, investigadora de Columbia University en el moment de l'estudi, primera autora i qui va estar com a visitant del CREAF, actualment investigadora de CONICET a l'Argentina.

Les dades de l'estudi s'han obtingut a través de cinc arbres centenaris d'una espècie singular que viu en altituds de més de 4000 metres, Polylepis tarapacana. Aquests exemplars es localitzen al volcà Uturuncu, a Bolívia, i tenen entre 500-700 anys. El secret per a descobrir el patró de pluja del passat està en els seus anells de creixement i, en concret, en la proporció de l'oxigen 18 i de l'oxigen 16. L'aigua de pluja té aquestes molècules, així que, quan l'absorbeixen les arrels dels arbres, s'incorpora en els seus teixits, inclosos els anells de la fusta. La seva proporció indica si ha plogut més o menys.

"Aquest mètode té una sensibilitat enorme, perquè podem mirar, per exemple, la quantitat de pluja a aquesta regió durant l'any 1900, també fenòmens com El Niño o detectar-ne altres que ocorren aproximadament cada dècada".

LAIA ANDREU-HAYLES, catedràtica de recerca ICREA al CREAF i investigadora principal en Columbia University quan es va iniciar l'estudi.

És el primer cop que es fa una reconstrucció de precipitació amb aquesta tècnica en la zona i han demostrat que és molt efectiva, ja que només han inclòs 5 arbres en l'estudi, “altres recerques fan servir el gruix dels anells per a rastrejar el clima passat, però necessites més arbres per a treure conclusions”, aclareix Andreu-Hayles.

La memòria climàtica que comparteix la natura

“Aquesta fita és una gran notícia, perquè podrem generar reconstruccions climàtiques del passat molt més extenses i rigoroses”, finalitza Rodríguez.

Un altre dels resultats sorprenents és que les dades que reflecteixen els anells dels arbres coincideixen amb estudis previs que s'han realitzat amb testimonis de gel -mostres que s'extreuen de les glaceres-, així com els coralls Pacífic tropical, que també guarden en la seva ‘memòria’ física les molècules d'oxigen 16 i 18. En concret, s'ha observat que tots ells registren els fenòmens meteorològics que ocorren aproximadament cada decenni. Això vol dir que, quan s'escalfa la superfície de la mar, pot canviar el patró de pluja a diversos llocs del plantea.

En l'estudi han participat diverses entitats internacionals: Columbia University; University of California i University at Albany (Nova York) als EUA; el CREAF i el ICREA a Espanya; IANIGLA-CONICET de l'Argentina, la Universidad Continental del Perú; la Universidad Austral de Xile, el Centro de Investigación sobre el Clima y la Resiliencia (CR2) i el Cape Horn International Center (CHIC) també a Xile i el CEA/CNRS/UVSQ/IPSL a França.

Rodriguez-Caton, M., Morales, M.S., Rao, M.P. et al. A 300-year tree-ring δ¹⁸O-based precipitation reconstruction for the South American Altiplano highlights decadal hydroclimate teleconnections. Commun Earth Environ 5, 269 (2024). https://doi.org/10.1038/s43247-024-01385-9