El Sol es más importante que la lluvia para la producción de hojas en la Amazonia

Un estudio del Instituto de Investigaciones Espaciales de Brasil publicado en PLOS One muestra que el aumento de la radiación solar es el factor principal del reverdecer de la selva

Por Peter Moon  |  Agência FAPESP – Un aspecto de la selva amazónica que se tuvo como cierto durante muchas décadas indica que, con la llegada del período de lluvias, los árboles producen nuevas hojas y el monte se vuelve más verde. En los bosques templados, la mayoría de los modelos que se emplean en estudios muestra una disminución de la fotosíntesis durante la estación seca, y los científicos estimaban que eso mismo ocurriría en las regiones tropicales.

Pero en 2006 entró en escena la hipótesis de que en la Amazonia la producción de nuevas hojas no se regiría por el patrón de los bosques templados. Se argumentó que el factor que llevaría al reverdecer (greening en inglés) del monte en la mayor parte de la Amazonia no sería la llegada del período lluvioso sino el aumento de la radiación solar.

Esta hipótesis se ha comprobado ahora, como resultado de un estudio realizado por científicos del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe, por sus siglas en portugués) de Brasil en colaboración con pares de Francia, Camerún, el Reino Unido, Finlandia y Estados Unidos.

La investigación, detallada en artículo publicado en PLOS ONE, parte del análisis de imágenes tomadas vía satélite y de datos de campo para comprobar que en la mayor parte de la Amazonia es el aumento de la radiación solar –y no la falta o la abundancia de agua– el factor determinante para reverdecer de la selva, tal como lo explican sus principales autores, Fabien Hubert Wagner, de Francia, y Luiz Eduardo Aragão, natural de Río de Janeiro, ambos del Inpe.

El objetivo fue comprobar la posibilidad del uso de datos satelitales para verificar el verdecer de la Amazonia. El estudio se realizó con el apoyo de la FAPESP y del Consejo Nacional del Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq). Hubert Wagner cuenta actualmente con el apoyo de la FAPESP mediante una ayuda y una beca en el marco del programa Jóvenes Investigadores en Centros Emergentes.

“Mientras que los ciclos tropicales generalmente quedan definidos en términos de estaciones seca y húmeda, logramos demostrar que la variación estacional en la producción visible de hojas es desencadenada en buena medida por el incremento de la insolación. Registramos eso en el 70,4% del área estudiada”, dijo Wagner.

El estudio abarcó los estados de Amazonas, Roraima y Amapá, la parte oeste de Pará, la zona norte de la Amazonia peruana, la Amazonia ecuatoriana, la colombiana y la venezolana, Guyana, Guayana Francesa y Surinam.

“Nuestra actual hipótesis para explicar este fenómeno indica que en la mayor parte de la Amazonia las plantas nunca padecen estrés hídrico, pues siempre existe agua suficiente, aun en la estación seca. Por ende, en ausencia de limitación de agua, el aumento de la insolación constituye el factor determinante para el crecimiento de las hojas”, dijo Hubert Wagner.

En compensación, el estudio también apuntó que en el 29,6% del área analizada el régimen de lluvias determina la producción de una nueva generación de hojas en los árboles de la selva. Es decir, en la estación seca las plantas sufren el estrés hídrico y dejan de producir nuevas hojas, cosa que sólo vuelven a hacer con la llegada de la estación húmeda.

Allí se incluyen la parte sur de la Amazonia peruana, el norte de Bolivia y los estados brasileños de Acre, Rondônia y Mato Grosso, además de la parte centro-este del estado brasileño de Pará. “Hasta ahora nadie había logrado hacer ese modelado”, dijo Wagner.

Áreas con limitación solar e hídrica

Los resultados se obtuvieron al establecer una correlación entre los datos mensuales de insolación y de precipitaciones de la Amazonia y la expansión o la retracción de la mancha verde de selva que se observa desde el espacio, desde dos satélites de teledetección de la Nasa llamados Terra y Aqua, que orbitan el planeta a 705 kilómetros de altura.

Se utilizaron las imágenes del índice de vegetación ampliado obtenidas por sensores Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), que viajan a bordo de los referidos satélites Terra y Aqua.

Los instrumentos mapean todo el planeta cada dos días, y suministran datos a escala de la dinámica global, lo cual comprende mapas de la vegetación global y alteraciones en la cobertura de nubes sobre los océanos y los continentes o en la baja atmósfera, por ejemplo.

Las imágenes utilizadas cubren el área comprendida entre las latitudes 10° N y 20° S, y las longitudes 80° O y 40° O. Se analizaron datos producidos entre 2000 y 2012, con una resolución espacial de 1 km.

Las mediciones de precipitación, a su vez, fueron suministradas mensualmente por la misión Tropical Rainfall Measuring (TRMM), un satélite de la Nasa y de la agencia espacial japonesa Jaxa. La misión TRMM produce estimaciones mensuales de precipitación para las regiones tropicales y subtropicales del planeta, con una resolución de 0,25 grado. Se analizaron datos entre 2000 y 2013.

Las temperaturas máximas de la Amazonia se recabaron en una base de datos del clima global, disponible para el período comprendido entre 1901 y 2012. Se emplearon también los datos mensuales de la radiación solar sobre la superficie cubriendo el período comprendido entre 2000 y 2012, con una resolución espacial de 0,5 grado, estimados por el sistema Ceres, un instrumento también presente a bordo de los satélites Terra y Aqua. Los datos de dichos satélites, como así también los de la misión TRMM, se encuentran disponibles en una base de datos online de acceso libre.

“Un importante aporte del estudio consistió en lograr separar las áreas con limitación solar e hídrica”, dijo Aragão. En la Amazonia, la estación seca se extiende de julio a octubre, dependiendo de la región que se observa.

“A partir de la mitad y hacia el final de la estación seca, las plantas empiezan a producir hojas, de manera tal de llegar a la mayor cobertura folicular cuando comienzan las lluvias, maximizando así la fotosíntesis. Pero, para producir hojas durante la estación seca, las plantas deben tener acceso al agua. Esto es lo que sucede en el 70% de la Amazonia, donde los suelos poseen una mayor capacidad de retención de agua”, añadió el investigador.

Según Aragão, quien también es profesor asociado en la University of Exeter, del Reino Unido, el valor de esta investigación va mucho más allá de meramente establecer una relación estática entre los efectos de la insolación y de la lluvia en el reverdecer de la Amazonia.

“Esta investigación permite identificar de qué manera está reaccionando el bioma amazónico a las variaciones climáticas globales. Los próximos pasos incluyen el intento de replicar esta modelado para otras áreas de vegetación tropical”, dijo.

Puede leerse el artículo intitulado Climate drivers of the Amazon forest greening, de Fabien Hubert Wagner, Bruno Hérault, Vivien Rossi, Thomas Hilker, Eduardo Eiji Maeda, Alber Sanchez, Alejei I. Lyapustin, Lênio Soares Galvão, Yujie Wang y Luiz E. O. C. Aragão, en el siguiente enlace: doi.org/10.1371/journal.pone.0180932.