La manto vegetal de la Tierra está cambiando más rápido hoy que en los últimos 18.000 primaveras

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Un estudio global de polen fósil encontró que la vegetación del planeta está cambiando al menos tan rápidamente hoy como cuando las últimas capas de hielo se retiraron hace unos 10,000 años. A partir de hace unos 3.000 a 4.000 años, las comunidades de plantas de la Tierra comenzaron a cambiar a un ritmo acelerado. Hoy en día, este ritmo rivaliza o supera el rápido cambio que tuvo lugar cuando las plantas se apresuraron a colonizar paisajes previamente congelados y adaptarse a un clima global que se ha calentado alrededor de 10 grados Fahrenheit.

La investigación, publicada el 20 de mayo en Ciencias, sugiere que la influencia dominante de la humanidad en los ecosistemas que es tan visible hoy tiene su origen en las primeras civilizaciones y el surgimiento de la agricultura, la deforestación y otras formas en que nuestra especie influyó en el paisaje.

Este trabajo también sugiere que las tasas de cambio de los ecosistemas continuarán acelerándose durante las próximas décadas, a medida que el cambio climático moderno se suma a esta larga historia de flujos. Y al mostrar que las tendencias recientes de la biodiversidad son el comienzo de una aceleración a más largo plazo en las transformaciones de los ecosistemas, el nuevo estudio proporciona el contexto para otros informes recientes de que los cambios en la biodiversidad global se han acelerado durante el siglo pasado.

Una colaboración internacional de científicos realizó el nuevo análisis, que fue impulsado por una base de datos innovadora para datos paleoecológicos. La base de datos de paleoecología de Neotome es una herramienta de acceso abierto que recopila y cura datos sobre ecosistemas pasados ​​de cientos de científicos. El neotomo está presidido por el profesor de geografía de la Universidad de Wisconsin-Madison, Jack Williams, quien ayudó a dirigir la nueva investigación.

Los autores del estudio analizaron más de 1.100 registros de polen fósil del Neotoma, que cubren todos los continentes excepto la Antártida, para comprender cómo han cambiado los ecosistemas vegetales desde el final de la última glaciación hace unos 18.000 años y qué tan rápido se ha verificado este cambio.

«Al final de la Edad del Hielo, tuvimos conversiones de ecosistemas completas a escala biométrica», dice Williams, quien también mantiene la base de datos de polen de Neotoma de América del Norte. «Y en los últimos mil años, volvimos a esa escala. Mucho ha cambiado. Y estos cambios comenzaron antes de lo que pensábamos».

El polen fósil proporciona una medida extremadamente sensible de las comunidades de plantas del pasado. Cuando el polen de las plantas circundantes cae en los lagos, se deposita en capas desde el más antiguo en la parte inferior hasta el más nuevo en la parte superior. Los científicos pueden extraer núcleos de sedimentos y realizar un trabajo minucioso de identificación de polen y reconstrucción de ecosistemas vegetales durante miles de años.

Sin embargo, cada núcleo de sedimento solo proporciona información sobre un lugar en la Tierra, por lo que los verdaderos análisis a escala global de los cambios de vegetación pasados ​​requieren la acumulación y curación de muchos de estos registros. El neotomo ha recopilado miles de estos puntos de datos para ayudar a los científicos a descubrir tendencias globales. Investigadores de la Universidad de Bergen en Noruega, UW-Madison y administradores de datos de Neotoma de todo el mundo colaboraron para realizar el nuevo análisis.

Utilizando estos registros de polen, el equipo aplicó nuevos métodos estadísticos para analizar mejor la velocidad a la que han cambiado las comunidades de plantas en los últimos 18.000 años.

Descubrieron que la tasa de cambio alcanzó inicialmente su punto máximo entre 8.000 y 16.000 años, dependiendo del continente. Es probable que estas diferencias continentales sean causadas por diferentes tiempos y patrones de cambio climático relacionados con el retroceso de los glaciares, el aumento de las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera, los cambios en la órbita de la Tierra y los cambios en la circulación oceánica y atmosférica.

Luego, los ecosistemas se estabilizaron hasta hace unos 4.000 años. Por lo tanto, la tasa de cambio inició un vertiginoso aumento que continúa hoy, cuando la mayoría de los ecosistemas vegetales están cambiando al menos tan rápido como lo hicieron en el punto álgido del flujo inducido por la edad de hielo.

«Este fue un descubrimiento sorprendente, porque no ha sucedido mucho en cuanto al clima en los últimos miles de años, pero las tasas de cambio del ecosistema fueron mayores o mayores que cualquier cosa que hayamos visto desde la última edad de hielo hasta hoy», agregó. Dice Williams.

Aunque este análisis de los registros de polen se centró en la detección de cambios en los ecosistemas, en lugar de la determinación formal de las causas, estos cambios recientes en los ecosistemas están correlacionados con el inicio de la agricultura intensiva y las primeras ciudades y civilizaciones en todo el mundo.

Williams dice que una característica interesante de estos análisis es que el crecimiento temprano es muy temprano en todo el mundo, a pesar de que cada continente tenía diferentes trayectorias de uso de la tierra, desarrollo agrícola y urbanización.

Los científicos acuñaron el término Antropoceno para describir el período geológico moderno, cuando los humanos son la influencia dominante en el mundo. «Y una de las preguntas era, ¿cuándo comenzó el Antropoceno?» Dice Williams. «Este trabajo sugiere que hace 3.000 a 4.000 años, los humanos ya estaban teniendo un gran impacto en el mundo (y) eso continúa hasta el día de hoy».

Una implicación aleccionadora de este trabajo, dicen los científicos, es que en el pasado, los períodos de transformaciones de los ecosistemas impulsados ​​por el cambio climático y los impulsados ​​por el uso de la tierra estaban en gran parte separados. Pero ahora, el uso intensivo de la tierra continúa y el mundo se está calentando a un ritmo creciente debido a la acumulación de gases de efecto invernadero. A medida que las comunidades de plantas responden a la combinación de impactos humanos directos y el cambio climático inducido por el hombre, las tasas futuras de transformación de los ecosistemas podrían volver a batir nuevos récords.

Este trabajo fue apoyado en parte por la National Science Foundation (subvenciones 1550707, 1550805 y 1948926).

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