31 mayo 2017

El cambio climático y las aves. 1ª Parte

La expresión “cambio climático”  es redundante, manifiesta una cierta repetición de la información contenida en el mensaje ya que el clima terrestre ha sido históricamente cambiante. Como sostiene el geólogo Francisco Anguita en su excelente libro "Biografía de la Tierra", podemos afirmar que nuestro planeta es climáticamente “normal” cuando no hay glaciares a nivel del mar, ya que no los ha habido en el 90% de su historia. Averiguar qué sucedió durante el 10% restante de la historia terrestre requiere comprender por qué en esos períodos la Tierra rechaza más calor solar. Los climatólogos exploran causas relacionadas con la composición de la atmósfera, los geólogos miran hacia los continentes y la facilidad con que se enfrían, y algunos biólogos (como James Lovelock) buscan la respuesta en las primeras bacterias fotosintéticas.



Debido al escaso registro de glaciaciones posibles durante el Eón Arcaico, sólo podemos confirmar que la historia climática de la Tierra comienza con la glaciación huroniana  al inicio del Proterozoico (toma su nombre del Lago Hurón, al Norte de Canadá). Encontramos unas tillitas (rocas sedimentarias de origen glaciar) de 2.300 millones de años de antigüedad (en adelante, m.a.) que también han aparecido en África del Sur y Australia. Diversos análisis de paleogeográficos  sugieren que esta glaciación ocurrió en los trópicos. La glaciación huroniana duró 150 m.a. y a este período de intenso frío le sucedió otro de 1.300 m.a. sin glaciaciones.

Tomado de http://www.geologiauach.cl

La siguiente glaciación supone el episodio más frío de la historia de la Tierra. Se conoce como Criogénico. Comprende el largo período de –850 a –580 m.a. en el que se formaron abundantes depósitos de tillitas en África, Norteamérica, Groenlandia, Sudamérica, Europa, Asia Central, sur de China, Australia y Antártida, continentes todos ellos cercanos al ecuador en aquellos tiempos. Es probable que estos datos representen hasta un conjunto de cuatro glaciaciones.

La última glaciación (llamada Cuaternaria) ha sido objeto de un intenso estudio. Sabemos que los primeros glaciares aparecieron en las montañas antárticas hace 36-38 m.a. Sólo dos m.a. después de su aparición, la Tierra se enfrió bruscamente y continuó su descenso hasta –25 m.a., momento en el que se registran los primeros glaciares antárticos a nivel del mar y los primeros icebergs. El gran casquete glaciar que observamos en la actualidad se estableció hace sólo 15 m.a. La Tierra siguió enfriándose y hace 3 m.a. comenzaron a formarse los glaciares continentales del hemisferio norte, que cubrieron la mitad de Norteamérica y Europa durante el último millón de años.

El Würm (la "Edad de Hielo" de la geología clásica) es el último de los períodos glaciales flanqueado por los interglaciares Eemiense y Holoceno. La alternancia de períodos glaciales e interglaciales fue explicada por el astrónomo y geofísico serbio Milutin Milankovich como una consecuencia de variaciones en la geometría de la órbita terrestre, hipótesis confirmada con investigaciones posteriores.


Explicación de los ciclos de Milankovich. Fragmento de un documental de la BBC

El período Würm duró desde hace 110.000 años hasta hace 10.000 años, tiempo durante el cual Norteamérica y Europa quedaron cubiertas por una costra de hielo de 2.000 metros de espesor, lo que supuso un descenso del nivel del mar de entre 150 y 200 metros. Pasado este período gélido, los glaciares comenzaron a fundirse con mucha rapidez, y hace 7.000 años ya habían desaparecido por completo de latitudes medias norteamericanas y euroasiáticas, salvo en las cadenas montañosas más altas. El hielo que tardó 100.000 años en acumularse se fundió en sólo 7.000.

La relación entre la concentración de CO2 atmosférico  y la variación de la temperatura del aire ha quedado demostrada en numerosos estudios. Uno de los más conocidos es el efectuado por investigadores rusos en la base antártica de Vostok que mostró la variación de CO2/Tª en los últimos 400.000 años mediante el análisis de burbujas de aire en núcleos de hielo

Registro de núcleos de hielo de Vostok de concentración de CO2 y variación de Tª.
Tomado de https://skepticalscience.com
Durante mucho tiempo se sospechó que los crecientes niveles de CO2 y el calentamiento global que causó el último gran deshielo posterior a la Edad de Hielo estaban vinculados de algún modo pero, hasta el momento, no se había establecido una clara relación causa-efecto. Un reciente estudio financiado por la Fundación Nacional para la Ciencia de EEUU (NSF, por sus siglas en inglés) ha descrito esta relación, proporcionando una evidencia convincente de que la mayor parte de aumento de CO2 ha sido la causa de ese episodio de calentamiento global. El director del estudio, Jeremy Shakun, de la Universidad Estatal de Oregon, afirma que la clave para entender el papel del CO2 está en reconstruir los cambios en la temperatura global promedio, durante el final del período glacial Würm. Si se realiza la reconstrucción  a escala global, y no sólo de las temperaturas antárticas, se hace evidente que el cambio en los niveles de CO2 precedió ligeramente al calentamiento global, lo cual significa que el efecto invernadero global tuvo un papel importante en el aumento de las temperaturas globales y en el fin de la última glaciación. 


Antes de la revolución industrial del siglo XIX, la concentración media global de CO2 en el aire era de unas 280 partes por millón en volumen (en adelante ppmv). Durante los últimos 800.000 años el CO2 fluctuó entre 180 ppmv durante las eras glaciales y los 280 ppmv en los períodos interglaciales. Lo grave es que la tasa de crecimiento actual es 100 veces más rápida que el incremento que ocurrió cuando terminó la Edad de Hielo. 

La curva Keeling es una gráfica que muestra los cambios en la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera desde 1958. Se basa en las mediciones continuas tomadas en Mauna Loa (Hawai) siguiendo el esquema de trabajo que puso en marcha el químico Charles D. KeelingEstas mediciones muestran un incremento sostenido en la concentración media del CO2 desde 315 ppmv en 1958 hasta 409 ppmv en último registro suministrado por la Scripps Institution of Oceanography. Ninguna institución científica seria duda de que este incremento en el CO2 atmosférico se debe fundamentalmente a la quema de combustibles fósiles.


Curva Keeling : incremento de la concentración de CO2 atmosférico medido en Mauna Loa (Hawai) 1958- 2016


Hoy sabemos que el clima afecta a aspectos clave de los ecosistemas como:
  1. La respuesta fisiológica y el comportamiento de los organismos.
  2. Tasas de natalidad, mortalidad y crecimiento de las poblaciones.
  3. Habilidades competitivas de las especies.
  4. Estructura de las comunidades
  5. Producción de los ecosistemas
  6. Circulación de nutrientes. 

Es fácil deducir pues que el calentamiento global:
  • Alterará la distribución y abundancia de las especies.
  • Modificará los modelos de zonación y sucesión de las comunidades.
  • Variará la distribución y abundancia de los ecosistemas, tanto acuáticos como terrestres.
  • Subirá el nivel del mar (0,15-1 metro/siglo), con el consiguiente efecto sobre poblaciones costeras.

Entre los innumerables trabajos sobre cambio climático y aves destaca el clásico estudio dirigido por el ecólogo holandés Marcel E. Visser con poblaciones de Carbonero común (Parus major). Es un pájaro forestal muy extendido en Europa. Durante el período de cría, los adultos ceban a sus pollos con orugas de lepidópteros, que a su vez tienen muy ajustadas las fechas de su vida larvaria. Posteriormente las orugas se transforman en crisálidas y ya no están disponibles para las aves. Desde 1980, fecha en la que inició sus estudios, se ha observado un aumento sostenido en la temperatura y el pico en la abundancia de larvas se da en fechas cada vez más tempranas. Lo más grave para los carboneros es que esta modificación ocurre a un ritmo que duplica el del cambio en las fechas de puesta de huevos. Para el profesor Visser esto significa que las aves tendrán que descartar esta fuente de alimento de alta calidad y deberán buscar alternativas quizá de menor valor nutritivo. Asimismo, es posible que se reduzca el número de crías por puesta y se incremente su riesgo de extinción.



Un reciente estudio científico publicado por la revista Science y que cuenta con la participación de SEO/BirdLife plantea un sistema de predicción de este impacto y divide a las aves en dos grupos: las que saldrán perjudicadas por el calentamiento global y las que, por el contrario, verán sus poblaciones aumentadas con la subida de las temperaturas. En concreto, el estudio toma en consideración 96 especies presentes en España. A partir de tendencias poblacionales y modelos climáticos, 59 de ellas se incluyeron en el grupo cuyas poblaciones pueden verse afectadas negativamente por el cambio climático. Las 37 restantes podrían resultar favorecidas.
Entre las especies que resultarán desfavorecidas se mencionan el Escribano cerillo, propio de las campiñas atlánticas más frías, que ya está experimentando un declive poblacional, y la Collalba gris, más presente en la mitad norte del país.


Entre las que se verán favorecidas se encuentran especies que ya son comunes en nuestro país como el Petirrojo europeo o el Pico picapinos, uno de los pájaros carpinteros más extendidos. 

Todos los dibujos están tomados de la Enciclopedia de las aves de España. SEO/BirdLife

José Antonio López Isarría