Cómo la sequía, el calor y el nitrógeno refuerzan mutuamente los efectos nocivos

El ecologista e investigador Roland Bobbink se ha dado cuenta desde hace tiempo cuando camina sobre un páramo: algo ha cambiado. En los últimos cinco a diez años se ha encontrado cada vez más con un viejo amigo entre las plantas de brezo púrpura: la paja de pipa. Esta hierba con sus hojas largas, a menudo de color amarillo-marrón, fue desplazada en los años ochenta, la época de la llamada ‘lluvia ácida’, el brezo púrpura. Ese problema ambiental, muy relacionado con el actual problema del nitrógeno, parecía contenido, ahora la especie de gramíneas avanza de nuevo. Una señal de limpieza.

Eso no es lo único: Bobbink casi nunca encuentra hierbas entre las plantas. ‘En el pasado, todavía había especies amarillas, como la aulaga rastrera o la aulaga, entre los brezales. Ahora han desaparecido en muchos lugares’, señala.

Conoce la causa, como investigador en el centro de investigación B-Ware de Nijmegen. Es, después de años de deposición de nitrógeno y azufre, la sequía. Y no simplemente porque las plantas no encuentran suficiente agua, sino por la complicada mezcla de efectos ambientales a los que está expuesta la naturaleza actualmente. Además de la sequía, estos incluyen olas de calor y cantidades excesivas de nitrógeno. Estos factores interactúan e inician procesos bioquímicos que afectan a muchas plantas y árboles.

Concentraciones muy altas de amonio.

Así publicó Bobbink en 2019 un estudio sobre los brezales secos, donde sequías extremas como las de los últimos años han alterado drásticamente el equilibrio de nitrógeno en el suelo. El nitrógeno ya había tenido un efecto en los brezales durante décadas, pero las capas de humus pudieron almacenarlo sin que gran parte terminara en capas más profundas o en el agua subterránea. La sequía extrema ha cambiado eso, señaló Bobbink. Algunas de las consecuencias de esta perturbación son que altas concentraciones de amonio ingresan al suelo y que una gran cantidad de nitrato se elimina del suelo.

Bobbink: ‘Las hierbas como las conocíamos de los brezales son muy sensibles al exceso de amonio en el suelo. Debido a la sequía, la disponibilidad de amonio en el suelo aumenta considerablemente. Incluso dos años después de una sequía, medimos cantidades aún mayores de amonio en el suelo, también en nuestro experimento en la cámara climática. Y por eso ya casi no se ven esas plantas en el brezal.

Cuando Bobbink presentó su investigación, basada en columnas de suelo de Terletse Heide, no rehuyó las palabras dramáticas. “Parece que la bomba de nitrógeno en el suelo está explotando después de una sequía extrema”, escribieron él y sus co-investigadores. Esto se expresa en el fuerte crecimiento de la paja de pipa y el ‘golpe mortal’ para algunas hierbas. En la época de la lluvia ácida, el avance de la planta herbácea, de olor torcido, fue también tal evidencia de los problemas ambientales de la época. Esta vez permanece ausente, prueba de que el páramo ha entrado en otra fase tras la acidificación de la época.

El ejemplo del moro es sólo uno de una serie de ataques a la naturaleza. La sequía, las olas de calor y la deposición de nitrógeno forman una especie de cohete de tres etapas, con el que la naturaleza tiene que soportar golpe tras golpe. Estos tres elementos no solo tienen sus propios efectos en las plantas y el suelo, sino que cada vez hay más pruebas de que también se refuerzan entre sí.

Los árboles de haya se caen en varios lugares.

La investigación ha demostrado, por ejemplo, que las plantas en un ambiente rico en nitrógeno se vuelven “perezosas” por así decirlo: no tienen que hacer raíces tan fuertes, lo que también significa que alcanzan menos profundidad. Cuando se seca, también les resulta más difícil llegar a aguas más profundas (subterráneas), por lo que mueren antes.

mensajes al respecto viniendo de diferentes direcciones este verano. Los árboles de haya están cayendo en varios lugares, como el Veluwezoom. Debido a las altas concentraciones de nitrógeno, especies como el haya y el roble pedunculado desarrollan copas relativamente grandes y menos raíces, que también son menos profundas. Más hojas y más grandes aumentan la evaporación a temperaturas más altas como las de las últimas semanas, poniendo al árbol en problemas aún mayores. Como estrategia de supervivencia, el árbol deja caer sus hojas antes, por lo que se absorbe menos CO2, se reduce el proceso de fotosíntesis y se inhibe el crecimiento.

Capas gruesas flotan en estanques y zanjas en los veranos actuales lenteja de agua, que roba la vida de otras plantas acuáticas y organismos debajo de la luz del día. Es el resultado de la precipitación de nitrógeno en el agua, una rica fuente de nutrientes para la lenteja de agua.

Debido al calor y la falta de precipitaciones, el agua estancada en particular puede calentarse más rápidamente, lo que genera algas verdeazuladas en varios lugares. Esto puede secretar sustancias tóxicas, que pueden enfermar a humanos y animales.

Desde 2015, la proporción de nitrógeno y fosfato en el agua de las acequias ha vuelto a aumentar. Desde 2018, esto se ha visto reforzado por los veranos secos, concluido el Instituto Nacional de Salud Pública y Medio Ambiente (RIVM) en 2020 en un informe. En las granjas, la concentración de nitrato en el agua de las zanjas se duplicó entre 2016 y 2019, mostró el informe. Desde 2017, ese nitrato se enjuaga más rápido del agua que proviene de las parcelas agrícolas de todo el país, según el RIVM.

La razón: los veranos secos de los últimos años. Esto resultó en una menor descarga de nitrógeno a través de los cultivos. Como resultado, aumentó la cantidad de nitrógeno en el suelo, donde se lixivió y puede causar sus efectos indeseables en el agua de las zanjas en combinación con la abundancia de fosfatos de los fertilizantes. De nuevo, el calor y la sequía reducen la cantidad de agua, lo que aumenta las concentraciones de nitrógeno (o nitrato) y las consecuencias son más dañinas para la naturaleza.

Las plantas se vuelven más sensibles a la sequía

Los efectos del cohete de tres etapas son precisamente el área en la que Franciska de Vries, profesora de ciencias de la tierra en la Universidad de Amsterdam, centra su atención. O, de manera más general, estudia cómo los ecosistemas responden a perturbaciones como las mencionadas aquí.

La dinámica básica ha sido clara para ella desde hace algún tiempo: cuando los ecosistemas se ven afectados por la sequía, el calor o el nitrógeno, lógicamente se producen cambios en el crecimiento y la fisiología de las plantas. Con el tiempo, la composición de una comunidad vegetal también puede cambiar.

De Vries: ‘En principio, a las plantas les gusta el nitrógeno. Entonces hay menos necesidad de crecimiento de raíces y menos necesidad de cooperación con hongos en el suelo que ayudan a la planta a absorber nitrógeno. Las plantas de rápido crecimiento, que rápidamente hacen uso de la mayor cantidad de nitrógeno, aumentarán en número y tamaño.’ Los ejemplos más conocidos son la mora y la ortiga.

Esta respuesta tiene un efecto secundario: las plantas se vuelven más sensibles a la sequía, precisamente porque invierten menos en el crecimiento de las raíces y cooperan menos con los hongos en el suelo.

Hay otro efecto, dice De Vries: cuando un ecosistema contiene muchas plantas de rápido crecimiento, esto tiene consecuencias para la cantidad de materia orgánica en el suelo y, por lo tanto, para la absorción y retención de CO2 en el suelo. De Vries: ‘Los ecosistemas con muchas plantas de rápido crecimiento tienen menos CO2 en el suelo. Pero también vemos que el suelo debajo, por ejemplo, de la paja de la tubería pierde más CO2 debido a la sequía que debajo de las plantas de brezo. Exactamente lo que no podemos usar.

También hay soluciones. De los tres factores del cohete de tres etapas, las olas de calor son quizás las más difíciles de abordar rápidamente, pero en la sequía y el nitrógeno, las personas pueden cambiar con bastante rapidez, siempre que exista la voluntad (política).

También hay algo que hacer en el campo ecológico. De Vries, por ejemplo, está investigando cómo la agricultura podría armarse contra las interrupciones. Por ejemplo, sembrando especies de gramíneas más resistentes a la sequía y que al mismo tiempo eliminen CO2 del aire. Otro ejemplo es el trébol rojo. Tiene raíces profundas y es resistente a la sequía, a diferencia del trébol blanco. El trébol absorbe el nitrógeno del aire y, por lo tanto, podría reemplazar parte del fertilizante.’ El trébol rojo también es un proveedor de proteínas. Mezclado con pastos, se utiliza como alimento para animales.

Según ella, lo mismo se aplica a los cocodrilos. ‘Ese es un tipo de pasto que los granjeros y las vacas no son tan aficionados como el raigrás perenne, pero que puede resistir bastante bien la sequía. Ocurre en los pastos para el ganado y regresa muy rápidamente después de un período más largo de sequía.’

‘El gobierno tendrá que ser el factor rector’

El ecologista e investigador Roland Bobbink cree en una solución integrada: ‘Esto es principalmente en el área de la agricultura circular, sin los insumos adicionales de, por ejemplo, soja importada de los trópicos, que contiene mucho nitrógeno y fosfato, y la Uso de otras fuentes de proteínas. Inclusivo con la naturaleza, con, por ejemplo, una agricultura mucho más húmeda, con cultivos que también pueden soportar un alto nivel de agua subterránea, en el oeste del país, fuera de los suelos arenosos. Eso significa enormes cambios en las zonas rurales, en las que el gobierno tendrá que ser el factor rector’.

Este tipo de problemas siempre son complicados. El efecto de la sequía, las olas de calor y el nitrógeno no es el mismo en todas partes y siempre. Mucho depende de la ubicación, el suelo, la especie de planta y la planta o árbol individual.

Cada vez es más claro que los efectos pueden ser desastrosos en algunas áreas. Otro tema es qué le hace a la naturaleza la acumulación de ataques. La naturaleza puede soportar un verano extremadamente seco, tal vez dos, pero ¿después de cuántos años seguidos un ecosistema pierde su resiliencia? Los ecologistas no lo saben, la práctica tendrá que demostrarlo.

Aunque Franciska de Vries está preocupada por el ecosistema actual, también está convencida de que la naturaleza sobrevivirá por sí sola. Es más bien la gente la que se meterá en problemas. Cuando los extremos continúan ocurriendo con tanta frecuencia e incluso más extremos, perdemos hábitat y biodiversidad. Más allá de la cuestión filosófica de si no todas las especies tienen el mismo derecho a existir, no es bueno para la humanidad que la biodiversidad disminuya. Muchos no se dan cuenta o lo hacen insuficientemente, pero hacemos un enorme uso de esa diversidad. Por ejemplo, cuando retrocruzamos rasgos perdidos de poblaciones silvestres o rasgos de especies que todavía no usamos, o que ya no usamos, como cultivos alimentarios. Los antibióticos también surgen de la diversidad en la naturaleza. Puede encogerse de hombros por la disminución de la biodiversidad, pero la necesitamos desesperadamente”.