Los árboles liberan metano inflamable. ¿Qué significa para el clima?

Artículo creado en colaboración con la National Geographic Society.

En 1907, Francis W. Bushong, profesor de química de la Universidad de Kansas, informó de un novedoso hallazgo en la revista Chemical and Physical Papers. Había descubierto metano, el ingrediente principal del gas natural, en un árbol.

Escribió que, años antes, había talado varios álamos y «observado la formación de burbujas en la savia sobre el tronco recién talado, el tocón y las astillas». Cuando encendió una cerilla, el gas se inflamó con una llama azul. En la universidad, repitió la prueba de la llama en un álamo del campus y, esta vez, tomó muestras del gas. La concentración de metano era algo inferior al nivel medido en los yacimientos de gas natural de Kansas. Se informó del hallazgo como una novedad, pero cayó en el olvido.

El metano de los árboles ha vuelto, y a lo grande.

Una vasta red de investigadores ha descubierto metano que fluye de los árboles desde los vastos bosques inundados de la cuenca del Amazonas hasta las húmedas turberas de Borneo, desde los bosques templados de las tierras altas de Maryland y Hungría hasta las laderas boscosas de las montañas de China.

Aunque han colocado instrumental por valor de 50.000 dólares en los árboles, algunos de estos investigadores no han podido resistirse a usar un mechero o una cerilla para producir esa misma llama azul que sorprendió al profesor Bushong hace más de un siglo.

Pero ahora la investigación se ve impulsada por algo más que una mera novedad. El metano tiene el segundo puesto en importancia tras el dióxido de carbono como emisión de gas de efecto invernadero vinculado al calentamiento global. En un gasoducto de gas natural, el metano es un combustible fósil relativamente limpio. Sin embargo, ejerce un potente efecto de retención de calor sumado al efecto invernadero del planeta cuando se acumula en la atmósfera.

El gas se acumula siempre y cuando las nuevas emisiones superen el ritmo al que lo descomponen las reacciones químicas naturales del aire o en algunos suelos forestales (algo que, en general, tarda una década, frente a los siglos que tarda el dióxido de carbono). Desde 1750, la concentración atmosférica ha aumentado más de un 250 por ciento (de casi 700 partes por mil millones a más de 1.800 partes por mil millones). Las principales fuentes humanas vinculadas a este aumento son la agricultura global —especialmente el ganado y los arrozales—, los vertederos y las emisiones de las operaciones de gas y petróleo y las minas de carbón.

Las fuentes naturales siempre han producido una gran cantidad de este gas, actualmente a la par de los que emite la agricultura. La fuente principal es la actividad microbiana en los suelos húmedos y los humedales con falta de oxígeno. (Además, el calentamiento antropogénico parece estar expandiendo los humedales, especialmente a gran altitud, añadiendo aún más emisiones de metano.)

El impacto climático total del metano de los árboles no se acerca siquiera a las decenas de miles de millones de toneladas de dióxido de carbono emitidas cada año de chimeneas y tubos de escape, o el metano de los grupos de vacas o los campos de gas natural, por ejemplo. Pero hay suficiente incertidumbre en las estimaciones que fijan el «cupo global de metano» como para que los árboles acaben siendo una fuente considerable.

Por ahora, según Kristofer Covey, científico del Skidmore College experto en la química y la ecología de los bosques, se trata de una frontera nueva.

«A escala global, podría ser enorme»

«Las emisiones de un solo árbol son ínfimas», afirmó Covey. «Pero hay muchos billones de árboles. A escala global, podría ser gigantesco». Covey organizó un taller internacional la pasada primavera para identificar prioridades de investigación y acaba de publicar un estudio en New Phytologist que es básicamente una llamada de auxilio de una serie de disciplinas que todavía no se han centrado en este tema. Su coautor es J. Patrick Megonigal, investigador de árboles en el Centro Smithsonian de Investigación Medioambiental en Maryland.

Cada mes, se están publicando artículos científicos a una velocidad impresionante, y cada medición de campo constituye un nuevo hallazgo publicable.

«Todavía estamos en la fase de recopilación», afirma Covey.

Los hallazgos cuestionan viejas normas. Durante años, se asumió que los bosques secos de tierras altas retiraban metano del aire mediante la acción de una clase de microbios del suelo denominados metanotrofos. Pero el trabajo de Megonigal y otros investigadores demuestra que las emisiones de los árboles podrían disminuir o quizá superar la capacidad de extracción de metano.

Engañados por un «mundo plano»

¿Cómo ha permanecido oculto este efecto, medido por Bushong en 1907 y señalado informalmente por científicos forestales durante generaciones?

Según Vincent Gauci, profesor de cambios ecológicos globales de la Open University de Gran Bretaña y autor de una serie de artículos recientes sobre el metano de los árboles, durante décadas, los científicos que estudiaban los flujos de metano entre los ecosistemas terrestres y el aire habían colocado su instrumental en el suelo sin pensar jamás que los árboles pudieran estar implicados.

Lo que se había pasado por alto es que las ramas, los troncos y las hojas de los árboles también son superficies, y el gas también puede fluir por ellos. «Buscábamos un mundo plano», afirmó Gauci.

Pero ya no. Se cree que gran parte del metano que, según se sabe ahora, sale de los árboles en condiciones húmedas, es simplemente metano microbiano liberado cuando el oxígeno fluye hacia las raíces. Pero Gauci y otros científicos están descubriendo muchos ejemplos en los que los árboles producen su propio metano, a veces a partir de los microbios del duramen u otros tejidos y, en otros casos, a partir de una reacción fotoquímica directa que, al parecer, es provocada por longitudes de onda ultravioletas de la luz solar.

Las emisiones de los árboles medidas en determinadas regiones son enormes. Por ejemplo, un equipo internacional dirigido por Sunitha Pangala, de la Universidad de Lancaster, estimó el año pasado en Nature que solo los árboles de los bosques amazónicos inundados estacionalmente eran la fuente de entre 14 y 25 millones de toneladas métricas de gas al año, una cantidad similar a las estimaciones de las emisiones de metano de la tundra ártica.

Quizá no parezca sorprendente considerar que los árboles de los bosques amazónicos son conductos de este gas, dado que los suelos húmedos, las turberas y otros entornos con escasez de oxígeno son los dominios de los microbios que generan este gas. Pero otros estudios han descubierto árboles que generan una cantidad importante de metano incluso en ecosistemas montañosos secos, en algunos casos dentro del tronco del árbol, no del suelo.

Dichos hallazgos han dado pie a más investigaciones y parece que, en cualquier lugar estudiado, más importante y confuso se vuelve el panorama.

Según Megonigal, del centro de investigación Smithsonian en Maryland, en todas las escalas, como bosques enteros, agrupaciones de árboles similares en un bosque o árboles individuales, la única constante es la variación.

Covey describió bosques donde se han medido árboles similares en suelos similares con una diferencia de emisiones de carbono 50 veces superior.

Se han medido algunos árboles que emitían carbono cerca de la base y lo absorbían en una parte más alta del tronco.

Pero esto no es lo menos importante. Un análisis más minucioso ha determinado que un solo árbol puede absorber metano cerca de la base mediante procesos microbianos y emitirlo en una parte más alta del tronco.

Y, al parecer, algunos árboles sí absorben metano, lo que añade otro giro, quizá esperanzador. El estudio todavía no se ha publicado, pero Gauci, Pangala y otro colega lo describieron el año pasado en la Unión Europea de Geociencias.

El estudio analizó los flujos de metano en árboles en suelos húmedos y secos de Centroamérica a la Amazonia, de Gran Bretaña a Suecia. Los árboles en suelos húmedos eran uniformemente emisores netos de metano, pero aquellos en condiciones más secas en algunas regiones absorbían el gas.

Lecciones para las políticas climáticas

Es probable que estos hallazgos emergentes sobre el metano y los bosques generen debates sobre los próximos pasos que seguir en las políticas climáticas relacionadas con los bosques, que durante años se han centrado en la capacidad de los árboles de absorber y almacenar dióxido de carbono, prestando poca atención a otras propiedades.

«Lo que sabemos sobre los bosques es que atrapan carbono», afirmó Covey. «Eso es lo que se aprende, lo que aparece en los dibujos de bosques de los libros de texto».

La realidad del clima es mucho más compleja. «Existe un calentamiento global, pero no un bosque global», dijo.

El Acuerdo de París de 2015 sobre el cambio climático apoya los proyectos forestales como método para reducir las emisiones de dióxido de carbono que los países no han logrado reducir en su fuente. Naciones Unidas ha puesto en marcha la campaña del Billón de Árboles. Existen una serie de vías para que los consumidores y las empresas gasten dinero en proyectos forestales mediante «compensaciones de carbono» para contrarrestar las emisiones de sus viajes o cosas similares.

En entrevistas, Covey y otros investigadores que analizan el tema del metano de los árboles insisten en que no afirman que dichas iniciativas deban detenerse, citando los numerosos beneficios de la conservación forestal, como el almacenamiento de carbono, la resistencia a las inundaciones y la protección de ecosistemas con especies abundantes.

Independientemente de la diplomacia climática, países de todo el mundo trabajan para acelerar la conservación forestal conforme a un acuerdo distinto, el Convenio sobre la Diversidad Biológica, para salvaguardar su valor como hogar de una amplia gama de especies.

Pero los hallazgos sobre el metano ponen de manifiesto la importancia de abordar todo el abanico de impactos climáticos, para bien o para mal, de los diferentes tipos de árboles y bosques en diferentes regiones. Si se entiende mejor la ecología forestal, podrían crearse proyectos para maximizar los beneficios y limitar los riesgos.

En los últimos años, otros estudios que analizan el impacto completo de los bosques en el sistema climático han evidenciado cómo centrarse solo en el CO2 puede pasar por alto las otras ventajas de enfriamiento de los bosques y —en algunas regiones y propiedades forestales— importantes efectos de calentamiento.

«En algunos bosques, todas las flechas apuntan en la misma dirección», afirmó Covey, describiendo las diversas formas en que los árboles pueden afectar al clima. «Hay otros lugares donde las flechas no coinciden tanto».

Él y otros investigadores declararon que, si logran hacerse una mejor idea, se podrían mejorar los modelos climáticos y ayudar a garantizar que los programas centrados en el valor climático de los bosques sean tan eficaces como sea posible.

En latitudes más altas, el simple cambio terreno abierto que refleja la luz a terreno oscuro con árboles de superficie irregular puede calentar el clima local absorbiendo más luz. Los bosques de los trópicos son muy valiosos para el clima local, ya que enfrían el aire a su alrededor conforme su maquinaria metabólica provoca una gran evaporación, algo que puede generar más nubes que bloqueen el sol y más precipitaciones.

Otra investigación ha demostrado cómo reacciona una complicada gama de compuestos orgánicos volátiles emitidos por los árboles para crear halos y nubes, afectando a la temperatura y las precipitaciones de diversas formas. En 2014, surgió un debate sobre algunos titulares excesivamente sintetizados que insinuaban que estos estudios, especialmente los de la química atmosférica Nadine Unger, entonces en Yale, querían decir que no debíamos salvar los bosques.

Ninguno de los entrevistados para este artículo, ni siquiera Unger, lo ve así. Unger, ahora en la Universidad de Exeter, declaró que lo que se necesita son evaluaciones integrales de los bosques y el clima que tengan en cuenta todas sus propiedades.

Lo que resulta especialmente destacable ahora es que ella y algunos de sus antiguos críticos insisten en que el mundo debería centrarse en la reducción de emisiones de dióxido de carbono en su fuente, aunque se salven los bosques por todos los beneficios que aportan.

«Nuestra mejor oportunidad de lograr los objetivos de temperatura global del Acuerdo de París es centrarnos en reducir las emisiones de CO2 procedentes del uso energético en países ricos de latitudes medias», afirmó Unger.

Su afirmación se hace eco de una crónica de diversos científicos en la edición del 1 de marzo de Science donde hablan de garantizar que «las soluciones climáticas naturales —como los proyectos centrados en bosques— no se consideren una alternativa a intentar lograr grandes reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero». Según dice, necesitan ambos.

William R. Moomaw, profesor emérito de política medioambiental internacional de la Universidad Tufts, declaró que siempre habrá incertidumbre a la hora de calibrar la combinación completa de influencias climáticas de los bosques. Pero esto no debería impedir que se pongan en marcha programas para expandirlos o aprovechar su capacidad de almacenamiento de carbono. Las pruebas con que contamos parecen indicar que los bosques son fundamentales para mantener un clima seguro, según Moomaw.

«Como los bosques eran factores importantes en el equilibrio estable de carbono y temperaturas durante los últimos 10.000 años hasta que los humanos empezaron a talarlos y quemarlos, esto sugiere que el equilibrio de todos los factores era el correcto».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.