MADRID, 20 Dic. (EUROPA PRESS) -
Los científicos han descubierto que la atmósfera contenía mucho menos CO2 de lo que se pensaba cuando surgieron los bosques en nuestro planeta.
El nuevo estudio, dirigido por la Universidad de Copenhague (Dinamarca), y publicado en la revista 'Nature Communications', tiene importantes implicaciones para entender cómo las plantas terrestres afectan al clima.
Los continentes de la Tierra fueron colonizados por árboles altos y bosques hace unos 385 millones de años. Antes, plantas poco profundas, como arbustos, con tejido vascular, tallos, raíces poco profundas y sin flores habían invadido la tierra. Los libros de texto nos dicen que en aquella época la atmósfera tenía niveles de CO2 muy superiores a los actuales y que un intenso efecto invernadero provocó un clima mucho más cálido. Anteriormente se pensaba que la aparición de los bosques favorecía la eliminación de CO2 de la atmósfera, llevando a la Tierra a un largo período frío con una capa de hielo en los polos.
Reconstruir los niveles de CO2 atmosférico en el pasado geológico es difícil y antes se recurría a aproximaciones que también dependían de parámetros que había que suponer. Los climatólogos están de acuerdo en que el CO2 desempeña un papel crucial en la configuración del clima de la Tierra, tanto en la actualidad como en el pasado. Por tanto, un gran reto para los científicos de la Tierra es comprender qué ha controlado la abundancia de CO2 en la atmósfera.
"Calibramos un modelo mecánico de intercambio de gases entre las hojas de las plantas y el aire ambiente para el linaje más antiguo de plantas terrestres vasculares, los musgos. Con este enfoque, pudimos calcular el nivel de CO2 en el aire únicamente a partir de observaciones realizadas en el material vegetal", explica en un comunicado el profesor asociado Tais W. Dahl, del instituto Globe de la Universidad de Copenhague, que dirigió el estudio en colaboración con un equipo internacional de investigadores de Alemania, Arabia Saudí, Reino Unido y Estados Unidos.
El nuevo método se basa en tres observaciones que pueden hacerse tanto en plantas vivas como en tejidos vegetales fósiles: la proporción de dos isótopos estables del carbono y el tamaño y densidad de los estomas (aberturas de los poros) a través de los cuales la planta absorbe el CO2. Los investigadores calibraron el método en musgos vivos y descubrieron que este método puede reproducir con precisión los niveles de CO2 ambientales en el invernadero.
"El método recién calibrado para estudiar los niveles de CO2 a partir del registro geológico es superior a los enfoques anteriores, que producen estimaciones con barras de error no delimitadas simplemente porque dependen de parámetros que no se pueden constreñir de forma independiente en el registro geológico", afirma Barry Lomax, catedrático de la Universidad de Nottingham (Reino Unido) y coautor del estudio.
El equipo de investigadores aplicó el método a algunos de los fósiles más antiguos de plantas vasculares que vivieron antes y después de que los árboles evolucionaran en nuestro planeta y descubrió que la proporción de los dos isótopos estables del carbono, carbono-13 y carbono-12, es muy similar a la de las plantas modernas. Además, la densidad y el tamaño de los estomas también eran muy similares a los observados en sus descendientes vivos. Estas observaciones dieron pie a una investigación más exhaustiva de los primeros registros de CO2.
Dahl y sus colegas recopilaron datos de 66 fósiles de tres especies distintas de musgos club hallados en 9 localidades distintas de todo el mundo con una antigüedad de entre 410 y 380 millones de años. En todos los casos, los niveles de CO2 atmosférico eran sólo un 30-70% superiores (en torno a 525 - 715 ppm) a los actuales (en torno a 415 ppm). Esto es mucho menos de lo que se pensaba (2000-8000 ppm). Ppm significa partes por millón y es la unidad utilizada para medir las concentraciones de dióxido de carbono en el aire.
El equipo utilizó un modelo paleoclimático para demostrar que la Tierra era un planeta templado con temperaturas medias del aire de la superficie tropical de 24,1-24,6 C.
"Usamos un modelo totalmente acoplado atmósfera-océano para descubrir que la Tierra tenía los polos cubiertos de hielo cuando surgieron los bosques. Sin embargo, las plantas terrestres podían prosperar en las zonas tropicales, subtropicales y templadas", explica Georg Feulner, del Instituto del Clima de Potsdam (Alemania), coautor del estudio.
El nuevo estudio sugiere que, en realidad, los árboles desempeñan un papel insignificante en los niveles de CO2 atmosférico a escalas temporales más largas porque los primeros árboles tenían sistemas radiculares más profundos y producían suelos más desarrollados que se asocian a una menor pérdida de nutrientes. Con un reciclaje de nutrientes más eficiente en los suelos, los árboles tienen en realidad una menor demanda de meteorización que la vegetación arbustiva poco profunda que les precedió. Esta idea va en contra de la creencia anterior de que los árboles con sistemas radiculares más profundos favorecían la eliminación de CO2 mediante la meteorización química y la disolución de las rocas de silicato.
El equipo utilizó modelos del sistema terrestre para demostrar que plantas vasculares primitivas parecidas a arbustos podrían haber provocado un descenso masivo del CO2 atmosférico en épocas anteriores de la historia, cuando se extendieron por primera vez en los continentes. El modelo muestra que el ecosistema vascular habría provocado simultáneamente un aumento de los niveles atmosféricos de O2.
