El aire de Europa es el m¨¢s seco de los ¨²ltimos 400 a?os

En Espa?a reinaba Felipe III el Piadoso y, en lo climatol¨®gico, una Peque?a Edad de Hielo que congel¨® hasta el Tajo, era due?a de Europa. Desde entonces, inicios del siglo XVII, el aire no ha sido tan seco como ahora y esta vez no lo es por el fr¨ªo, sino por el aumento de las temperaturas. Es la principal conclusi¨®n que obtienen una cincuentena de cient¨ªficos que han le¨ªdo la anomal¨ªa en los anillos de ¨¢rboles de toda Europa. Los ¨²ltimos 30 a?os la aridez de los cielos europeos ha sido mayor que en los pasados 400. La sequ¨ªa atmosf¨¦rica se une as¨ª a la provocada por la falta de lluvias y la sequedad del suelo. El c¨®ctel podr¨ªa estar detr¨¢s tanto de los incendios en Centroeuropa de los ¨²ltimos veranos como de las malas cosechas en el sur del continente.

Una amplia red de 67 cient¨ªficos ha participado en una investigaci¨®n liderada por dendroclimat¨®logos del Instituto Federal Suizo de Investigaci¨®n sobre Bosques, Nieve y Paisaje, WSL. La dendroclimatolog¨ªa estudia el clima en los ¨¢rboles. Cada primavera, crecen y eso se manifiesta en un ensanchamiento anular del tronco. El grosor de cada anillo depende de lo bien que le haya ido al ¨¢rbol ese a?o, la disponibilidad de agua, de sol, de nutrientes... La celulosa de esta madera se compone de ¨¢tomos de carbono, hidr¨®geno y ox¨ªgeno. Con las variaciones de este ¨²ltimo, la investigadora del WSL Kerstin Treydte y sus colegas de laboratorio han podido saber la humedad que hab¨ªa en el aire hace 10, 100 y hasta 400 a?os.

La investigaci¨®n de Treydte, reci¨¦n publicada hoy en la revista cient¨ªfica Nature Geoscience, se apoya en las cronolog¨ªas obtenidas del estudio de ¨¢rboles de 45 lugares de Europa. En su mayor¨ªa son robles y pinos, como los salgare?os de Cazorla (Ja¨¦n) o los rojos de Windsor (Reino Unido). Pero tambi¨¦n analizaron abetos escandinavos, hayas de un bosque cercano a Z¨²rich (Suiza) o alerces de bosques eslovenos. Su celulosa muestra diferentes ratios de dos is¨®topos del ox¨ªgeno (variaciones de un mismo elemento seg¨²n su peso at¨®mico). Las diferencias se deben en especial a las precipitaciones y al agua que las ra¨ªces toman del suelo, pero tambi¨¦n a procesos propios de la fisiolog¨ªa de las plantas. Combinando esa informaci¨®n, los cient¨ªficos determinaron el d¨¦ficit de presi¨®n de vapor (VPD por sus siglas en ingl¨¦s), que muestra la diferencia entre la cantidad de agua presente en el aire y la que podr¨ªa tener cuando est¨¢ saturado, momento en el que precipita en forma de roc¨ªo. Es un indicador de la sequ¨ªa atmosf¨¦rica que ofrece m¨¢s informaci¨®n que los ¨ªndices cl¨¢sicos de sequ¨ªa meteorol¨®gica, precipitaciones o temperatura por separado.

Entre 1600 y 1640, el VPD subi¨® en todas las regiones europeas, periodo sustituido por medio siglo de una relativa mayor humedad, alternado con fases de descenso de la sequedad. A finales del siglo XIX se produjo otra fase de elevado VPD en todo el continente. Ya en el siglo pasado, hubo dos periodos especialmente secos, uno en los a?os de la II Guerra Mundial y otro en las d¨¦cadas de los 70 y los 80. Pero en ning¨²n momento de estos 400 a?os, se produjo un d¨¦ficit de presi¨®n de vapor tan acusado y tan generalizado como el que muestra la celulosa de los anillos de los ¨²ltimos 30 a?os. No hay un valor ¨²nico, ya que los ¨ªndices son muy espec¨ªficos del lugar, dependiendo de factores como la temperatura local, la latitud, la altitud, la especie, el tipo de bosque o el clima regional. Sin embargo, haciendo medias por regiones, las investigadoras obtuvieron que, para Europa occidental, por ejemplo, hubo un VPD medio de 7,39 hectopascales (hPa) entre 1600 y 2000. Mientras, el valor subi¨® hasta 8,48 hPa en los ¨²ltimos 30 a?os. Pero es la sincron¨ªa entre todas las regiones y las tendencias casi paralelas seguidas por las cronolog¨ªas de los 45 sitios, lo que da contundencia a los resultados de este trabajo.

Estos nuevos datos vienen a complicar el escenario de sequ¨ªa que vive casi todo el continente desde hace unos a?os. La madre de todas las sequ¨ªas es la meteorol¨®gica, la provocada por la falta de precipitaciones. Con ella, la consecuencia m¨¢s inmediata es la sequ¨ªa agr¨ªcola y, despu¨¦s, llega la hidrol¨®gica, la falta de agua en los reservorios naturales o levantados por los humanos. Esta ¨²ltima solo estaba castigando a los pa¨ªses del sur, en particular a Espa?a. Pero el d¨¦ficit h¨ªdrico tambi¨¦n se estaba produciendo en el aire de grandes zonas del resto de Europa occidental, central y del este. Ahora, gracias a la informaci¨®n sobre el VPD, se ha cuantificado la gravedad y profundidad de la sequ¨ªa atmosf¨¦rica en todo el continente. Desde el extremo norte hasta el Mediterr¨¢neo, solo en la franja sur de los pa¨ªses escandinavos, el aumento de este d¨¦ficit de presi¨®n no es tan hist¨®rico.

¡°El d¨¦ficit de presi¨®n de vapor es particularmente importante para la agricultura porque cuanto m¨¢s elevado sea, mayor ser¨¢ la demanda de agua de los cultivos.

Kerstin Treydte, investigadora del Instituto Federal Suizo de Investigaci¨®n sobre Bosques, Nieve y Paisaje

¡°El VPD es particularmente importante para la agricultura porque cuanto m¨¢s elevado sea, mayor ser¨¢ la demanda de agua de los cultivos. Se necesita m¨¢s riego y el rendimiento tiende a disminuir¡±, dice Treydte. Es lo que viene sucediendo en muchas regiones europeas, como las espa?olas, al menos desde 2015. Ese a?o, junto al de 2003 y el de 2018, han sido los que mayores anomal¨ªas en el VPD han registrado en los ¨²ltimos 400 a?os, salvo el de 1709 (ver m¨¢s abajo).

Con este d¨¦ficit de humedad disponible en el aire se desencadena un complejo proceso de consecuencias potencialmente catastr¨®ficas: en condiciones normales, la lluvia ca¨ªda la recogen las ra¨ªces de las plantas. Normalmente, durante el d¨ªa, sus hojas respiran captando ox¨ªgeno y liberando CO?. En paralelo, tiene lugar la fotos¨ªntesis, en la que hay un intercambio inverso: se fija CO? y se desprende ox¨ªgeno. Por la noche, no hay luz solar, as¨ª que cesa la fotos¨ªntesis, pero sigue la respiraci¨®n. Todo este complejo sistema se apoya en los estomas, unas c¨¦lulas de la epidermis vegetal que se abren o cierran dependiendo de la concentraci¨®n de gases que la planta necesite. Pero no son tiempos normales y si el ambiente se reseca, los estomas echan el cierre para evitar una transpiraci¨®n excesiva. Esto cortocircuita la fotos¨ªntesis y todo el intercambio de gases. Las plantas se agostan y, si la sequedad ambiental se mantiene, puede peligrar su vida. En el campo, esto se puede combatir regando, si es que hay agua. Pero en la naturaleza, no hay salvavidas.

¡°Independientemente de la disponibilidad de humedad del suelo, en casos extremos puede suceder que todav¨ªa haya suficiente agua en el suelo para las plantas, entonces la demanda de agua de la atm¨®sfera, es decir, el VPD, tira con tanta fuerza del sistema de transporte hidr¨¢ulico de las plantas que pueden colapsar¡±, explica la investigadora.

Adem¨¢s, en los bosques, la sequ¨ªa atmosf¨¦rica roba agua a las plantas y su mayor sequedad las convierte en presa f¨¢cil y facilitadora de los incendios. Tambi¨¦n, un elevado VPD reduce la capacidad de los ¨¢rboles de capturar CO?. Por otro lado, tanto en los entornos naturales como en los terrenos cultivados y siguiendo las leyes de la f¨ªsica, la atm¨®sfera intenta saciar su sed de agua busc¨¢ndola en el suelo, haciendo que la superficie se seque a¨²n m¨¢s. Esto estar¨ªa relacionado con la proliferaci¨®n de las llamadas sequ¨ªas flash que se est¨¢n desatando por todo el planeta.

¡°A menudo, cuando hablamos de sequ¨ªa, lo relacionamos con la disponibilidad de agua para las plantas a trav¨¦s de las precipitaciones y el agua del suelo¡±, recuerda Treydte. Pero la demanda de agua de la atm¨®sfera, expresada como VPD, puede amplificar una sequ¨ªa del suelo a trav¨¦s de la evaporaci¨®n del suelo, pero incluso independientemente de la disponibilidad de humedad del suelo, en casos extremos puede suceder que todav¨ªa haya suficiente agua en el suelo para las plantas, pero la demanda de agua de la atm¨®sfera, es decir, el VPD ¡°tira¡± con tanta fuerza del sistema de transporte hidr¨¢ulico de las plantas que podr¨ªa colapsar.

¡°En regiones del norte de Europa vemos ahora que se est¨¢ produciendo tambi¨¦n un d¨¦ficit h¨ªdrico en la atm¨®sfera¡±

Ra¨²l S¨¢nchez, dendroclimat¨®logo de la Universidad Pablo de Olavide

Para el dendroclimat¨®logo de la Universidad Pablo de Olavide, Ra¨²l S¨¢nchez, la ventaja que ofrece el VPD es que ¡°los cambios en los flujos de energ¨ªa, agua y carbono son mejor detectados por este ¨ªndice que por las variables cl¨¢sicas de ¨ªndices de sequ¨ªa, precipitaciones o temperatura solas¡±. Para S¨¢nchez, que no ha intervenido en el trabajo, lo m¨¢s relevante es que detecta procesos no vistos por estos ¨ªndices cl¨¢sicos. ¡°En regiones del norte de Europa, donde aparentemente el ¨²nico efecto que se hab¨ªa observado y reconstruido como sin precedentes era el aumento de temperatura, que en muchos casos se hab¨ªa observado que beneficiaba el crecimiento, vemos ahora que, atendiendo al VPD, se est¨¢ produciendo tambi¨¦n un d¨¦ficit h¨ªdrico en la atm¨®sfera¡±.

Para explicar qu¨¦ est¨¢ pasando, hay que volver al a?o 1709. Los ¨¢rboles de la sierra de Cazorla, los de Pirineos, los Alpes, los del este de Europa, pero tambi¨¦n los del oeste o los de las llanuras centroeuropeas, registraron el mayor VPD de la serie hist¨®rica. Al detenerse a estudiarlo y usando reconstrucciones clim¨¢ticas, observaron que tal extremo aparec¨ªa conectado con una fase profundamente negativa de la Oscilaci¨®n del Atl¨¢ntico Norte (NAO, por sus siglas en ingl¨¦s), una compleja interacci¨®n en el oc¨¦ano y la atm¨®sfera entre las Azores (y su anticicl¨®n) e Islandia (zona de bajas presiones). Cuando esta pareja de baile est¨¢ en fase positiva, no dejan de llegar a la mayor parte de Europa vientos y frentes desde el Atl¨¢ntico cargados de humedad. Pero el verano de 1709, la NAO fue hist¨®ricamente negativa, dejando su huella en los ¨¢rboles.

Para las autoras de esta investigaci¨®n, la evoluci¨®n en paralelo del VPD en casi toda Europa y su sincron¨ªa con las fases m¨¢s agudas de la NAO ¡°indican un v¨ªnculo entre el VPD y la din¨¢mica clim¨¢tica a gran escala¡±. Los valores de VPD m¨¢s altos en 400 a?os (pudieron remontarse m¨¢s atr¨¢s, ya que algunos ¨¢rboles de la muestra tienen m¨¢s de 1.000 a?os, pero no cubr¨ªan todo el continente), la mayor expansi¨®n del anticicl¨®n de las Azores en un milenio y el debilitamiento de la principal corriente oce¨¢nica se?alan a un sistema clim¨¢tico en transici¨®n y todo apunta a la crisis clim¨¢tica.

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