Un nuevo estudio publicado en Science revela que el efecto fertilizante del exceso de CO2 en la vegetación disminuye en todo el mundo. La falta de agua y nutrientes limita el reverdecimiento observado en los últimos años y puede hacer aumentar los niveles de CO2 en la atmósfera y las temperaturas y, como consecuencia, producir cambios climáticos cada vez más severos.

La vegetación tiene un rol clave en la mitigación del cambio climático porqué reduce el exceso de CO₂ que emitimos los humanos a la atmosfera. Igual que cuando los deportistas se dopan con oxígeno, las plantas también sacan provecho de las grandes cantidades de CO₂ que se acumulan en la atmósfera. Si hay más CO₂ disponible, hacen más fotosíntesis y crecen más, lo que se llama el efecto fertilizante del CO₂. Cuando las plantas absorben este gas para crecer, lo retiran de la atmósfera y queda secuestrado en sus ramas, tronco o raíces.

Un artículo publicado hoy en Science pone en evidencia que este efecto fertilizante del CO₂ está disminuyendo en todo el mundo, de acuerdo con el texto codirigido por el profesor del CSIC en el CREAF Josep Peñuelas, el estudiante de doctorado Songhan Wang (primer autor del artícuo) y el profesor Yongguang Zhang de la Universidad de Nanjin, con la participación de los investigadores del CREAF Jordi Sardans y Marcos Fernández. El estudio, desarrollado por un equipo internacional, concluye que la reducción ha llegado al 50% de forma progresiva desde 1982 debido básicamente a dos factores clave: la disponibilidad de agua y la de nutrientes. “La fórmula no tiene ningún misterio, las plantas para crecer necesitan CO₂, agua y nutrientes. Por mucho que aumente el CO₂, si los nutrientes y el agua no aumentan en paralelo, las plantas no podrán aprovechar el aumento de este gas”, explica el profesor Josep Peñuelas. De hecho, hace tres años el Prof. Peñuelas ya advirtió en un artículo en Nature Ecology and Evolution que el efecto fertilizante del CO₂ no iba a durar para siempre, que las plantas no pueden crecer de forma indefinida, porque hay otros factores que las limitan.

Si disminuye la capacidad fertilizante del CO₂ habrá fuertes consecuencias sobre el ciclo del carbono y por tanto sobre el clima. Los bosques han recibido un auténtico  extra de CO₂ durante décadas, lo que les ha permitido secuestrar toneladas de dióxido de carbono que les permitía hacer más fotosíntesis y crecer más. De hecho, esta mayor fijación ha conseguido disminuir el CO₂ acumulado en el aire, pero ahora se ha acabado. “Estos resultados inéditos señalan que la absorción de carbono por parte de la vegetación se está empezando a saturar. Esto tiene implicaciones climáticas muy importantes que se deben tener en cuenta en las posibles estrategias y políticas de mitigación del cambio climático a alcance mundial. La naturaleza disminuye su capacidad de secuestrar carbono y con ello aumenta la dependencia de la sociedad de futuras estrategias para frenar las emisiones de gases de efecto invernadero”, alerta Josep Peñuelas.  

El estudio publicado en Science se ha llevado a cabo con información satelital, atmosférica, ecosistémica y de modelización. Destaca el uso de sensores que utilizan el infrarrojo cercano y la fluorescencia y que son capaces así de medir la actividad de crecimiento de la vegetación.

Menos agua y nutrientes 

Según los resultados, la falta de agua y de nutrientes son los dos factores que reducen la capacidad del CO₂ de mejorar el crecimiento de las plantas. Para llegar a esta conclusión, el equipo de trabajo se basó en los datos obtenidos en centenares de bosques estudiados a lo largo de los últimos 40 años. “Estos datos muestran que las concentraciones de nutrientes esenciales en las hojas, como el nitrógeno y el fósforo, también han disminuido progresivamente desde 1990” explica el investigador Songhan Wang.

El equipo también ha encontrado que la disponibilidad de agua y los cambios temporales en el suministro de agua tiene un papel relevante en este fenómeno. “Hemos comprobado que las plantas frenan su crecimiento, no sólo en épocas de sequía, sino también cuando hay cambios en la estacionalidad de las lluvias, algo que sucede cada vez más con el cambio climático”, en palabras del investigador Yongguang Zhang.

Artículo de referencia:

Wang S, Zhang YG, Ju W, Chen, J, Ciais P, Cescatti A, Sardans J, Janssens IA, Fernández-Martínez, M, … Penuelas J (2020). Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis. Science, DOI: 10.1126/science.abb7772