El aire de Europa es el más seco de los últimos 400 años
Los anillos de los árboles muestran que la sequía atmosférica viene a sumarse a los problemas generados por la falta de lluvias y el aumento de la aridez
En España reinaba Felipe III el Piadoso y, en lo climatológico, una Pequeña Edad de Hielo que congeló hasta el Tajo, era dueña 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 frío, sino por el aumento de las temperaturas. Es la principal conclusión que obtienen una cincuentena de científicos que han leído la anomalía en los anillos de árboles de toda Europa. Los últimos 30 años la aridez de los cielos europeos ha sido mayor que en los pasados 400. La sequía atmosférica se une así a la provocada por la falta de lluvias y la sequedad del suelo. El cóctel podría estar detrás tanto de los incendios en Centroeuropa de los últimos veranos como de las malas cosechas en el sur del continente.
Una amplia red de 67 científicos ha participado en una investigación liderada por dendroclimatólogos del Instituto Federal Suizo de Investigación sobre Bosques, Nieve y Paisaje, WSL. La dendroclimatología estudia el clima en los árboles. 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 árbol ese año, la disponibilidad de agua, de sol, de nutrientes… La celulosa de esta madera se compone de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Con las variaciones de este último, la investigadora del WSL Kerstin Treydte y sus colegas de laboratorio han podido saber la humedad que había en el aire hace 10, 100 y hasta 400 años.
La investigación de Treydte, recién publicada hoy en la revista científica Nature Geoscience, se apoya en las cronologías obtenidas del estudio de árboles de 45 lugares de Europa. En su mayoría son robles y pinos, como los salgareños de Cazorla (Jaén) o los rojos de Windsor (Reino Unido). Pero también analizaron abetos escandinavos, hayas de un bosque cercano a Zúrich (Suiza) o alerces de bosques eslovenos. Su celulosa muestra diferentes ratios de dos isótopos del oxígeno (variaciones de un mismo elemento según su peso atómico). Las diferencias se deben en especial a las precipitaciones y al agua que las raíces toman del suelo, pero también a procesos propios de la fisiología de las plantas. Combinando esa información, los científicos determinaron el déficit de presión de vapor (VPD por sus siglas en inglés), que muestra la diferencia entre la cantidad de agua presente en el aire y la que podría tener cuando está saturado, momento en el que precipita en forma de rocío. Es un indicador de la sequía atmosférica que ofrece más información que los índices clásicos de sequía meteorológica, precipitaciones o temperatura por separado.
Entre 1600 y 1640, el VPD subió 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 años de la II Guerra Mundial y otro en las décadas de los 70 y los 80. Pero en ningún momento de estos 400 años, se produjo un déficit de presión de vapor tan acusado y tan generalizado como el que muestra la celulosa de los anillos de los últimos 30 años. No hay un valor único, ya que los índices son muy específicos 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 subió hasta 8,48 hPa en los últimos 30 años. Pero es la sincronía entre todas las regiones y las tendencias casi paralelas seguidas por las cronologías de los 45 sitios, lo que da contundencia a los resultados de este trabajo.
Estos nuevos datos vienen a complicar el escenario de sequía que vive casi todo el continente desde hace unos años. La madre de todas las sequías es la meteorológica, la provocada por la falta de precipitaciones. Con ella, la consecuencia más inmediata es la sequía agrícola y, después, llega la hidrológica, la falta de agua en los reservorios naturales o levantados por los humanos. Esta última solo estaba castigando a los países del sur, en particular a España. Pero el déficit hídrico también se estaba produciendo en el aire de grandes zonas del resto de Europa occidental, central y del este. Ahora, gracias a la información sobre el VPD, se ha cuantificado la gravedad y profundidad de la sequía atmosférica en todo el continente. Desde el extremo norte hasta el Mediterráneo, solo en la franja sur de los países escandinavos, el aumento de este déficit de presión no es tan histórico.
“El déficit de presión de vapor es particularmente importante para la agricultura porque cuanto más elevado sea, mayor será la demanda de agua de los cultivos.Kerstin Treydte, investigadora del Instituto Federal Suizo de Investigación sobre Bosques, Nieve y Paisaje
“El VPD es particularmente importante para la agricultura porque cuanto más elevado sea, mayor será la demanda de agua de los cultivos. Se necesita más riego y el rendimiento tiende a disminuir”, dice Treydte. Es lo que viene sucediendo en muchas regiones europeas, como las españolas, al menos desde 2015. Ese año, junto al de 2003 y el de 2018, han sido los que mayores anomalías en el VPD han registrado en los últimos 400 años, salvo el de 1709 (ver más abajo).
Con este déficit de humedad disponible en el aire se desencadena un complejo proceso de consecuencias potencialmente catastróficas: en condiciones normales, la lluvia caída la recogen las raíces de las plantas. Normalmente, durante el día, sus hojas respiran captando oxígeno y liberando CO₂. En paralelo, tiene lugar la fotosíntesis, en la que hay un intercambio inverso: se fija CO₂ y se desprende oxígeno. Por la noche, no hay luz solar, así que cesa la fotosíntesis, pero sigue la respiración. Todo este complejo sistema se apoya en los estomas, unas células de la epidermis vegetal que se abren o cierran dependiendo de la concentración 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 transpiración excesiva. Esto cortocircuita la fotosíntesis 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 todavía haya suficiente agua en el suelo para las plantas, entonces la demanda de agua de la atmósfera, es decir, el VPD, tira con tanta fuerza del sistema de transporte hidráulico de las plantas que pueden colapsar”, explica la investigadora.
Además, en los bosques, la sequía atmosférica roba agua a las plantas y su mayor sequedad las convierte en presa fácil y facilitadora de los incendios. También, un elevado VPD reduce la capacidad de los árboles de capturar CO₂. Por otro lado, tanto en los entornos naturales como en los terrenos cultivados y siguiendo las leyes de la física, la atmósfera intenta saciar su sed de agua buscándola en el suelo, haciendo que la superficie se seque aún más. Esto estaría relacionado con la proliferación de las llamadas sequías flash que se están desatando por todo el planeta.
“A menudo, cuando hablamos de sequía, lo relacionamos con la disponibilidad de agua para las plantas a través de las precipitaciones y el agua del suelo”, recuerda Treydte. Pero la demanda de agua de la atmósfera, expresada como VPD, puede amplificar una sequía del suelo a través de la evaporación del suelo, pero incluso independientemente de la disponibilidad de humedad del suelo, en casos extremos puede suceder que todavía haya suficiente agua en el suelo para las plantas, pero la demanda de agua de la atmósfera, es decir, el VPD “tira” con tanta fuerza del sistema de transporte hidráulico de las plantas que podría colapsar.
“En regiones del norte de Europa vemos ahora que se está produciendo también un déficit hídrico en la atmósfera”Raúl Sánchez, dendroclimatólogo de la Universidad Pablo de Olavide
Para el dendroclimatólogo de la Universidad Pablo de Olavide, Raúl Sánchez, la ventaja que ofrece el VPD es que “los cambios en los flujos de energía, agua y carbono son mejor detectados por este índice que por las variables clásicas de índices de sequía, precipitaciones o temperatura solas”. Para Sánchez, que no ha intervenido en el trabajo, lo más relevante es que detecta procesos no vistos por estos índices clásicos. “En regiones del norte de Europa, donde aparentemente el único efecto que se había observado y reconstruido como sin precedentes era el aumento de temperatura, que en muchos casos se había observado que beneficiaba el crecimiento, vemos ahora que, atendiendo al VPD, se está produciendo también un déficit hídrico en la atmósfera”.
Para explicar qué está pasando, hay que volver al año 1709. Los árboles de la sierra de Cazorla, los de Pirineos, los Alpes, los del este de Europa, pero también los del oeste o los de las llanuras centroeuropeas, registraron el mayor VPD de la serie histórica. Al detenerse a estudiarlo y usando reconstrucciones climáticas, observaron que tal extremo aparecía conectado con una fase profundamente negativa de la Oscilación del Atlántico Norte (NAO, por sus siglas en inglés), una compleja interacción en el océano y la atmósfera entre las Azores (y su anticiclón) e Islandia (zona de bajas presiones). Cuando esta pareja de baile está en fase positiva, no dejan de llegar a la mayor parte de Europa vientos y frentes desde el Atlántico cargados de humedad. Pero el verano de 1709, la NAO fue históricamente negativa, dejando su huella en los árboles.
Para las autoras de esta investigación, la evolución en paralelo del VPD en casi toda Europa y su sincronía con las fases más agudas de la NAO “indican un vínculo entre el VPD y la dinámica climática a gran escala”. Los valores de VPD más altos en 400 años (pudieron remontarse más atrás, ya que algunos árboles de la muestra tienen más de 1.000 años, pero no cubrían todo el continente), la mayor expansión del anticiclón de las Azores en un milenio y el debilitamiento de la principal corriente oceánica señalan a un sistema climático en transición y todo apunta a la crisis climática.
