Un nuevo estudio dirigido por la NASA ha descubierto que la forma en que cae la lluvia en un año determinado es casi tan importante para la vegetación del mundo como la cantidad.
Por Sally Younger, NASA
En un informe publicado el 11 de diciembre en Nature , los investigadores demostraron que incluso en años con totales de lluvia similares, las plantas se comportaron de manera diferente cuando el agua cayó en menos cantidades y en mayor cantidad.
En años con lluvias menos frecuentes pero más concentradas, las plantas de entornos más secos como el suroeste de Estados Unidos tenían más probabilidades de prosperar. En ecosistemas húmedos como la selva tropical centroamericana, la vegetación tendía a sufrir peores consecuencias, posiblemente porque no podía tolerar los períodos secos más prolongados.
Los científicos ya habían estimado que casi la mitad de la vegetación del mundo depende principalmente de la cantidad de lluvia que cae en un año. El papel de la variabilidad diaria es menos conocido, dijo el autor principal Andrew Feldman, hidrólogo y científico de ecosistemas del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Los cambios en los patrones de precipitación están produciendo tormentas más fuertes, con períodos secos más prolongados entre ellas, en comparación con hace un siglo.
«Puedes pensarlo de esta manera: si tienes una planta de interior, ¿qué sucede si le das una jarra llena de agua el domingo en lugar de un tercio de jarra el lunes, miércoles y viernes?», dijo Feldman. Si aplicamos esa medida al tamaño del Cinturón del Maíz de Estados Unidos o a una selva tropical, la respuesta podría tener implicaciones para el rendimiento de los cultivos y, en última instancia, para la cantidad de dióxido de carbono que las plantas eliminan de la atmósfera.
Florece en el desierto
El equipo, que incluye investigadores del Departamento de Agricultura de Estados Unidos y de varias universidades, analizó dos décadas de observaciones de campo y satelitales que abarcaron millones de kilómetros cuadrados. Su área de estudio abarcó diversos paisajes desde Siberia hasta el extremo sur de la Patagonia.
Descubrieron que las plantas en el 42% de la superficie terrestre con vegetación de la Tierra eran sensibles a la variabilidad diaria de las precipitaciones. De ellas, un poco más de la mitad se comportó mejor (a menudo mostrando un mayor crecimiento) en años con menos días húmedos pero más intensos. Entre estos se incluyen las tierras de cultivo, así como los paisajes más secos, como los pastizales y los desiertos.
En cambio, los bosques latifolios (por ejemplo, de robles, arces y hayas) y las selvas tropicales de latitudes bajas y medias tendieron a sufrir peores consecuencias en esas condiciones. El efecto fue especialmente pronunciado en las selvas tropicales del Indopacífico, incluidas las de Filipinas e Indonesia.
Estadísticamente, la variabilidad de las precipitaciones diarias fue casi tan importante como los totales de precipitaciones anuales para impulsar el crecimiento mundial.
Luz roja, luz verde
El nuevo estudio se basó principalmente en un conjunto de misiones y conjuntos de datos de la NASA, incluido el algoritmo Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM (IMERG), que proporciona índices de lluvia y nevadas para la mayor parte del planeta cada 30 minutos utilizando una red de satélites internacionales.
Para medir la respuesta de las plantas día a día, los investigadores calcularon el grado de verde que aparecía en una zona en las imágenes satelitales. El «verdor», también conocido como Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada, se utiliza habitualmente para estimar la densidad y la salud de la vegetación. También rastrearon una tenue luz rojiza que emiten las plantas durante la fotosíntesis: cuando una planta absorbe la luz solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en alimento, su clorofila «pierde» fotones no utilizados. Esta tenue luz se denomina fluorescencia inducida por el sol y es un signo revelador de una vegetación floreciente.
La fluorescencia de las plantas, que no es visible a simple vista, puede detectarse mediante instrumentos a bordo de satélites como el Observatorio Orbital de Carbono-2 (OCO-2) de la NASA. Lanzado en 2014, el OCO-2 ha observado la intensa fluorescencia del Medio Oeste de los Estados Unidos durante la temporada de crecimiento.
Feldman dijo que los hallazgos resaltan el papel vital que desempeñan las plantas en el movimiento del carbono por la Tierra, un proceso llamado ciclo del carbono. La vegetación, incluidos los cultivos, los bosques y los pastizales, forma un vasto «sumidero» de carbono, que absorbe el exceso de dióxido de carbono de la atmósfera.
«Una comprensión más precisa de cómo las plantas prosperan o declinan día a día, tormenta tras tormenta, podría ayudarnos a entender mejor su papel en ese ciclo crítico», dijo Feldman.
En el estudio también participaron investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, la Universidad de Stanford, la Universidad de Columbia, la Universidad de Indiana y la Universidad de Arizona.
Más información: Andrew Feldman et al, Sensibilidad de la vegetación a gran escala global a la variabilidad diaria de la precipitación, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08232-z . www.nature.com/articles/s41586-024-08232-z . www.nature.com/articles/s41586-024-08232-z
