Efectos del cambio climático sobre los seres vivos

El cambio climático es una de las mayores amenazas que existen hoy en día para la vida tal como la conocemos; tanto para el resto de seres vivos como para nosotros mismos, sus efectos sobre los ecosistemas pueden ser devastadores.

Como todavía hay gente que piensa que el cambio climático no es real, en mi anterior entrada he explicado varias evidencias que demuestran que sí es cierto (enlace aquí). En esta entrada explicaré algunos de esos efectos, solo a modo de ejemplos, de entre los muchos efectos que tendrá el cambio climático sobre los ecosistemas de todo el planeta. Esto servirá para ver que no se puede decir, como sostienen algunos, que la vida simplemente se adaptará a los cambios y todo seguirá funcionando con normalidad. Eso no es cierto, como voy a explicar.

A modo de resumen, el cambio climático alterará la fenología y las interacciones entre especies, favorecerá la expansión de especies invasoras y plagas, aumentará el impacto de las perturbaciones, tanto naturales como de origen humano, y afectará a la estructura y funcionamiento de los ecosistemas.

Cambios en la vegetación

Los efectos del cambio climático sobre los seres vivos ya se van notando con claridad, y hay estimaciones serias de efectos futuros. Por ejemplo, el periodo de crecimiento vegetal podría aumentar considerablemente, iniciándose más pronto cada año y terminando más tarde.

Duración del periodo vegetativo (en días). A) Datos de 1960 a 1990. B) Pronóstico para el año 2020. C) Pronóstico para el año 2050. D) Pronóstico para el año 2080. Nota: estos tres pronósticos se han realizado según el escenario A2 HadCM3, que asume un incremento de temperatura de 5ºC para el año 2100, y una precipitación anual similar a la actual, aunque con mayor variación intraanual.

Esto puede parecer algo bueno, como si supusiese mayor productividad, pero en realidad no es así. Los productores ya están en general adaptados a dar el mejor rendimiento para las condiciones actuales, y grandes cambios en algunos factores que no van acompañados de todo lo necesario para permitir mayor productividad pueden resultar catastróficos. Si una mayor temperatura va acompañada de menor disponibilidad de agua por alteración del régimen hídrico, y además no hay una mayor disponibilidad de nutrientes, el incremento en la actividad de las plantas podría suponer que agoten antes las reservas de agua y nutrientes, empobreciendo y deteriorando los ecosistemas. Las propias plantas se verán perjudicadas cuando no tengan recursos suficientes, y además las condiciones climatológicas no las permitan mantener periodos de letargo lo suficientemente amplios para soportar esas etapas de escasez. Por lo que la productividad realmente será menor.

Es fácil comprender esto si imaginamos que en vez de plantas tenemos humanos trabajadores (por ejemplo de una fábrica). Es obvio que trabajar dos horas no es muy productivo, y que una persona en un trabajo normal puede trabajar unas 8 horas diarias. Pero si consideramos que al aumentar la jornada laboral a unas 12, 16 o incluso 20 horas diarias va a aumentar el rendimiento diario, estaremos obviando la necesidad de los trabajadores de descansar y de tener una vida más allá del trabajo, lo cual acabará repercutiendo negativamente a su rendimiento, que probablemente será menor que si solo trabajan 8 horas. Además no todos los trabajos son iguales, en algunos se soportarán mejor 8 horas que en otros, que quizá solo puedan desarrollarse durante 4 horas, o las que sean. Pues de igual modo en cada latitud, en cada ecosistema, los periodos vegetativos tienen un óptimo diferente (sean 200, 150, o solo 100 días al año). Quizá pequeños cambios no sean graves, e incluso en algunos casos sí reporten algún beneficio por mayor productividad; pero si los cambios son grandes y sobre todo muy bruscos, en la mayoría de los casos los ecosistemas pueden colapsar como una persona que es obligada a trabajar 20 horas al día.

El problema es que el cambio climático es muy rápido, mientras que los cambios adaptativos y estructurales en los ecosistemas pueden llevar siglos, ya que las plantas no pueden migrar como individuos, aunque sí puedan aclimatarse y migrar como poblaciones. De hecho existe un riesgo elevado de que muchos ecosistemas forestales se conviertan en emisores netos de carbono durante la segunda mitad del siglo XXI.

Cambios en los animales

Frente a los cambios en el clima, muchos animales responden migrando; pero diversos factores humanos restringen la capacidad de migración. El principal factor es la creciente fragmentación del hábitat (generada por ejemplo por la construcción de carreteras, vallas, o presas en los ríos).

También las plagas y enfermedades forestales pueden jugar un papel fundamental en la fragmentación de las áreas forestales. Algunas especies perforadoras o defoliadoras pueden llegar a completar dos ciclos biológicos en un año, o aumentar su área de colonización como consecuencia de los inviernos más benignos, con lo que a consecuencia del calentamiento climático los bosques se ven seriamente perjudicados. Otra consecuencia del cambio climático es la aparición temprana de plagas, en un momento en los que los cultivos pueden ser más vulnerables, lo que conlleva importantes perjuicios ecológicos y económicos.

Aves e insectos

Situación normal de ajuste biológico entre los ciclos de eclosión de huevos de polillas (Operophtera brumata) en respuesta a la producción de hojas de roble (Quercus robur), y demanda de alimento por los polluelos de carbonero (Parus major), en 1980.

Los cambios fenológicos alteran muchos sistemas de interacciones biológicas. Cabe esperar desajustes entre depredadores y sus presas debidos a respuestas diferenciales al clima. Podemos ver esto en muchas aves, que normalmente tienen periodos de cría ajustados para que la mayor demanda de alimento de las crías coincida con la mayor disponibilidad de presas. Pero el cambio del clima acelera la producción de hojas en muchos árboles, y los insectos cuyas larvas se alimentan de ellas han logrado adelantar sus ciclos para ajustarse al cambio en el de las plantas; en cambio las aves que dependen de esas larvas no han podido acelerar tanto sus periodos de cría. De esa manera, cuando los polluelos demandan más comida, las larvas que han sobrevivido ya están en fase de crisálida y no son alimento disponible, por lo que eso genera una alta mortalidad en la población de aves, además de que las crías que salen adelante van teniendo menor masa media.

Desajuste en las interacciones biológicas entre hojas, orugas y polluelos de carbonero, a consecuencia del cambio climático (Buse et al., 1999. Functional Ecology 13 (1): 74-82).

Al igual que en el carbonero, el mismo efecto se ha observado en el papamoscas cerrojillo (Ficedula hypoleuca), cuyo descenso en éxito reproductivo y masa de los pollos muestra una clara correlación con el aumento de temperaturas, que se explica causalmente por las alteraciones que provoca este cambio del clima en el ecosistema.

Cambios en la temperatura, en el éxito reproductor y en la masa de los pollos de Ficedula hypoleuca en la Sierra de Guadarrama entre los años 1980 y 2000 (Sanz et al., 2003. Global Change Biology 9 (3): 461-472).

Estos son solo unos ejemplos, de muchos cambios similares que pueden ocurrir. Y estas alteraciones en las redes tróficas pueden tener grandes impactos en los ecosistemas, tal como expliqué en la entrada sobre cascadas tróficas (enlace pinchando aquí).

Anfibios y reptiles

Algunos de los grupos más afectados por el cambio climático son los anfibios y los reptiles. Los anfibios están en serio peligro de extinción, por la desertización y por la proliferación de enfermedades, dado que ha aumentado su vulnerabilidad a ellas.

La mayor amenaza para los reptiles está en su determinación sexual, que depende de la temperatura del nido. Es la temperatura a la que se encuentran los huevos lo que determina si en el nido se desarrollan machos o hembras. Una variación rápida de las temperaturas conlleva importantes sesgos en la proporción de sexos, que repercuten negativamente en la capacidad de reproducción, lo que conduce a las poblaciones a estar en peligro de extinción.

Para ejemplificar esto último, podemos considerar el caso de las tortugas marinas, que están en peligro de extinción. Es bastante conocido que las tortugas marinas, cuando alcanzan la etapa reproductiva, retornan a sus playas de origen, aquellas en las que nacieron; son muy capaces de orientarse por el océano para lograr regresar, igual que si tuviesen un GPS integrado. No obstante, no siempre acaban exactamente en la misma playa; algunas se desvían un poco y acaban en playas cercanas. Con estas tortugas sucede igual que con las grandes plantas, la migración es poblacional, pues aunque los individuos se muevan mucho, lo importante es la ubicación del nido, y ahí la migración es muy lenta, ya que las tortugas ponen huevos en la playa donde nacieron o muy cerca de ella.

Hembra de tortuga verde (Chelonia mydas) poniendo su nido en una playa.

De esta manera, si el clima cambiase lentamente, a escala geológica como sería lo normal, la temperatura iría variando muy poco a poco, y estas ligeras desviaciones de las tortugas (hacia otras playas) harían que poco a poco fuesen migrando, generación tras generación, a mayores o menores latitudes (si el planeta se calienta o se enfría, respectivamente; se desviarían accidentalmente en ambas direcciones, pero la selección haría que solo una de las direcciones de migración resultase favorecida), y así mantendrían unas adecuadas proporciones entre sexos (que se logran cuando los nidos están a unos 29ºC).

Pero al estar sucediendo un cambio climático muy acelerado, las tortugas no pueden alcanzar zonas seguras donde poner nidos a temperaturas en el rango adecuado para que nazcan machos y hembras en las proporciones adecuadas. Regresan a playas que están recalentadas, y uno de los dos sexos disminuye (en el caso de estas tortugas, son los machos los que salen de nidos a bajas temperaturas, de manera que aumenta la proporción de hembras).

Mamíferos

Mamut

Por otro lado, en mamíferos el aumento de temperatura conlleva hipertermia en hembras gestantes. Este estrés térmico provoca una elevada mortandad embrionaria. Precisamente la hipertermia fue causa de desaparición de muchos grandes mamíferos después de la última glaciación.

Cambios en los microorganismos

Debido a que diferentes grupos microbianos tienen distintos rangos de temperatura óptimos para el crecimiento y la actividad, el aumento de la temperatura puede afectar a la composición, la estructura y la fisiología de la comunidad microbiana. Además los cambios inducidos en los ecosistemas por la respuesta de los organismos al cambio del clima alteran la disponibilidad de nutrientes (como se comentó en el apartado de cambios en la vegetación), y esto también modifica la estructura y el funcionamiento de las comunidades microbianas.

Los cambios en la proporción de hongos a bacterias, por ejemplo, podrían influir en la estructura de la red trófica del ecosistema, porque los hongos y las vías de descomposición bacteriana canalizan diferentes redes tróficas, y porque las bacterias por lo general tienen mayores tasas de crecimiento y renovación que los hongos. Esto a su vez podría afectar a las tasas de mineralización y a la estabilidad de la comunidad.

Efecto de la disponibilidad de nitrógeno sobre la composición de la comunidad microbiana del suelo, y sobre las tasas de acumulación de carbono en el suelo.

El cambio climático también puede tener notables repercusiones indirectas en las comunidades microbianas del suelo y su actividad a través de su influencia en el crecimiento de las plantas y los cambios en la composición funcional y la diversidad de la vegetación, que se producen en escalas de tiempo más largas. Estos cambios pueden regular en gran medida el intercambio de carbono, al afectar al consumo de CO₂ por la fotosíntesis, y modificando el entorno físico del suelo. También son muy importantes los cambios en la calidad y cantidad de materia orgánica que entra en el suelo como restos de plantas, pues se sabe que la calidad de la hojarasca difiere consistentemente entre grupos funcionales de plantas, y se correlaciona con las tasas de descomposición y, por tanto, con la respiración heterotrófica: las plantas de crecimiento lento producen hojarasca de pobre calidad que es baja en nutrientes y rica en compuestos recalcitrantes, y por lo tanto se descompone lentamente; mientras que las plantas de crecimiento rápido producen hojarasca de calidad relativamente alta que es rica en nutrientes y se descompone muy rápidamente.

Cambios en los océanos

Uno de los efectos más devastadores se está produciendo ya por la acidificación de los océanos, ya que a consecuencia del incremento de la concentración de CO₂ en la atmósfera, también aumenta el CO₂ en el agua, disminuyendo su pH. Al volverse los océanos más ácidos, se disuelve el carbonato cálcico (CaCO₃) de los exoesqueletos de muchos animales. Esto es particularmente importante en los arrecifes de coral, ecosistemas de los que dependen muchas redes tróficas marinas, incluyendo una gran parte de la pesca mundial, por lo que las consecuencias sociales, económicas y alimentarias serán muy graves. Cientos de millones de personas podrían perder su medio de vida en las próximas décadas solo por esto.

Arrecife de coral.

Para más información sobre cómo el cambio climático está produciendo la muerte masiva de los corales, podéis visitar este enlace.

Ahora que ya he explicado que el cambio climático es real, y que es un problema serio para la vida (tanto para los demás seres vivos como para nosotros, nuestra forma de vida y nuestra economía), en la siguiente entrada explico cómo somos los seres vivos los que regulamos esos cambios climáticos (enlace aquí), y particularmente que el ser humano es el responsable de haber producido este cambio climático acelerado.