Adaptar árboles y bosques a un clima cambiante: qué está en riesgo y dónde se puede diseñar la resiliencia

Para responsables de sostenibilidad, gestores de proyectos y científicos forestales, el cambio climático ha convertido una pregunta de fondo, antes lenta, en una urgente: ¿sobrevivirán los árboles plantados y gestionados hoy a las condiciones que llegarán en las próximas tres décadas, y qué debería cambiar ahora para que lo hagan más de ellos? La gestión de árboles y bosques se calibró para un clima que ya se está moviendo. Las elecciones de procedencia, la duración de los turnos, los diseños de sombra, las mezclas de especies y las expectativas sobre el fuego se fijaron todas frente a regímenes de precipitación, techos de temperatura e intervalos de perturbación que se mantuvieron durante generaciones.

La pregunta estratégica

La mayoría de las conversaciones sobre árboles y clima se centran en la mitigación: cuánto carbono almacena un árbol y cómo medirlo. Ese trabajo es esencial, y es el tema de nuestro artículo complementario sobre el cálculo del carbono de los árboles. La adaptación es la pregunta complementaria, y para muchos profesionales es hoy la más apremiante. Incluso en escenarios de emisiones optimistas, el clima de 2050 no se parecerá al clima en el que se estableció la generación actual de rodales. Los árboles son longevos. Una plántula plantada este año compromete a un sitio con un conjunto de rasgos durante décadas, tiempo durante el cual el clima que la rodea seguirá cambiando.

La adaptación significa diseñar sistemas de árboles para condiciones que ya no coinciden con la referencia que asume el manual vigente. Tres dimensiones definen el desafío.

Las restricciones cambian. Límites térmicos e hidráulicos que rara vez se ponían a prueba ahora se superan en años ordinarios. Las temporadas de peligro de incendio se alargan. Las generaciones de plagas se multiplican. La envolvente climática que hacía de una especie o una procedencia una elección segura se contrae o se desplaza.

Las disyuntivas cambian. Prácticas que reducían el riesgo en un clima estable pueden resultar contraproducentes bajo los extremos. La sombra que protege del calor al sotobosque de un cacaotal puede privarlo de agua en un año de sequía1415. Un monocultivo de alto rendimiento concentra un riesgo de perturbación que un rodal mixto repartiría. La migración asistida cubre frente al calentamiento, pero importa su propia incertidumbre.

Las métricas evolucionan. Las existencias en pie y el rendimiento siguen siendo importantes, pero resultan insuficientes como únicos indicadores de si un sistema de árboles se está volviendo más resiliente o más expuesto. El riesgo de mortalidad, el margen de seguridad hidráulica, el intervalo de retorno de las perturbaciones y la durabilidad de cualquier afirmación sobre el carbono deben situarse junto al crecimiento y las existencias.

Cómo un clima cambiante penetra en los bosques

Antes de decidir qué cambiar en la práctica, conviene ver los canales físicos y biológicos a través de los cuales el calentamiento actúa sobre los árboles. No son proyecciones lejanas. Cada uno ya está documentado en el campo.

Las sequías más cálidas están matando árboles

La primera síntesis global de la mortalidad de árboles inducida por la sequía y el calor documentó episodios de mortandad en todos los continentes con bosques, estableciendo la mortalidad ligada al clima como un fenómeno mundial y no como un conjunto de accidentes locales1. Una base de datos posterior de observaciones de campo en 675 localidades, que abarca más de 1,300 parcelas y más de 150 estudios desde 1970, halló una “huella de sequía más cálida” consistente en estos episodios, y mostró que la frecuencia de condiciones de mortalidad letal aumenta de forma acusada y no lineal a medida que crece el calentamiento2. El IPCC evalúa que la sequía impulsada por el cambio climático causó hasta un 20 por ciento de pérdida de árboles entre 1945 y 2007 en tres regiones estudiadas de África y América del Norte, con confianza alta3.

El mecanismo importa para la adaptación, porque determina qué árboles están más expuestos. Los árboles mueren en la sequía por dos vías vinculadas: el fallo hidráulico, en el que el sistema de transporte de agua se deseca y el aire bloquea el flujo hacia la copa, y la inanición de carbono, en la que un árbol cierra sus estomas para conservar agua y agota lentamente sus reservas4. Los árboles más grandes y altos tienden a morir primero, porque deben elevar el agua a mayor altura contra la gravedad y están más expuestos a la demanda atmosférica5. Este es el patrón incómodo que hay detrás de la observación de que la sequía suele eliminar precisamente a los árboles grandes y viejos que retienen la mayor parte del carbono de un sistema, una dinámica que examinamos en árboles remanentes en la agroforestería del cacao.

El margen de seguridad hidráulica se estrecha a medida que un árbol crece más alto y más viejo, lo que explica en parte por qué los individuos más grandes son tan a menudo los primeros en caer.

El clima idóneo se está desplazando

A medida que suben las temperaturas, la franja de clima a la que una especie está adaptada migra ladera arriba y hacia los polos. En los bosques de Europa occidental, la elevación óptima de 171 especies vegetales se desplazó hacia arriba una media de 29 metros por década a lo largo del siglo XX6. El IPCC atribuye al calentamiento observado desplazamientos de biomas de hasta 300 metros ladera arriba y 20 kilómetros hacia los polos, con confianza alta3.

Para los cultivos que están en el centro del trabajo de Ekodama, las implicaciones son concretas. Para el café, la modelización a través de escenarios de emisiones proyecta que el área climáticamente idónea para la producción a escala global podría caer aproximadamente a la mitad hacia mediados de siglo, con las pérdidas más marcadas a baja altitud, lo que empuja la producción viable ladera arriba8. Para el cacao en los dos mayores países productores del mundo, Ghana y Côte d’Ivoire, la idoneidad no simplemente se reduce: se desplaza. Algunas zonas de cultivo actuales se vuelven inadecuadas mientras otras mejoran, y la temperatura máxima de la estación seca se vuelve tan limitante como la disponibilidad de agua, lo que eleva el valor de una sombra bien diseñada7.

El calendario estacional se está desajustando

El calentamiento también separa ritmos que evolucionaron juntos. En toda Europa, los eventos fenológicos de primavera, como la foliación y la floración, se adelantaron unos 2.5 días por década durante la segunda mitad del siglo XX9. Una actividad más temprana expone el nuevo crecimiento al daño por heladas tardías, y puede desacoplar a los árboles de los polinizadores y los enemigos naturales, cuyos propios calendarios se desplazan a ritmos distintos. Una floración adelantada dos semanas es un cambio pequeño sobre el papel y uno grande si el polinizador, o la última helada, no se ha movido con ella.

Las plagas y las perturbaciones se están amplificando

El calentamiento eleva el techo térmico de las plagas de insectos, extendiendo su área de distribución a mayores latitudes y altitudes y alterando el calendario de su desarrollo, dependiente de la temperatura10. En el caso del escarabajo descortezador de la picea europea, las temporadas más cálidas permiten generaciones adicionales por año a lo largo del gradiente altitudinal, y los brotes posteriores a la sequía de 2018 arrasaron la picea en partes de Europa central. Una síntesis global halló que las condiciones más cálidas y secas intensifican las perturbaciones por fuego, sequía e insectos, con los mayores cambios concentrados en los bosques de coníferas y boreales11. El IPCC evalúa la mortalidad de árboles impulsada por plagas de insectos en bosques templados y boreales con confianza muy alta3. La perturbación es donde se acumulan varios factores de estrés: un rodal debilitado por la sequía es una oportunidad para el escarabajo, y un rodal muerto por el escarabajo es combustible.

Las temporadas de incendios se están alargando

Entre 1979 y 2013, la temporada meteorológica de incendios media a escala global se alargó un 18.7 por ciento, y la superficie de tierra combustible que experimenta temporadas largas de peligro de incendio se duplicó aproximadamente12. Ventanas más largas de condiciones inflamables elevan la probabilidad de que una ignición se convierta en un gran incendio, lo que importa tanto para los bosques en sí como, según muestra la sección sobre permanencia, para el carbono acreditado a partir de ellos.

La salvedad del CO2, dicha con honestidad

El aumento del CO2 atmosférico sí estimula la fotosíntesis, y la evidencia indica que es responsable de aproximadamente la mitad del incremento de la fotosíntesis global desde tiempos preindustriales13. Es tentador tratar esto como un beneficio compensatorio que permite a los bosques crecer a pesar del calentamiento. La evidencia no respalda contar con ello. El efecto de fertilización está limitado por la disponibilidad de nutrientes y agua, su magnitud es incierta, y los registros satelitales indican que el efecto se ha ido debilitando desde comienzos de la década de 1980 a medida que esas limitaciones se hacen sentir13. Un viento de cola real, pero menguante e incierto, no sustituye a la adaptación.

Adaptar árboles y bosques: cuatro contextos

La respuesta correcta depende de dónde se está, qué se cultiva y qué amenaza más al sistema. Las recetas genéricas tienen un valor limitado. Cuatro contextos muestran cómo la misma ciencia de base se traduce en decisiones distintas, y el cacao y el café, los sistemas más cercanos a nuestro trabajo, van primero.

Agroforestería tropical: árboles de sombra de cacao y café

La sombra es la palanca de adaptación central en el cacao y el café, y es genuinamente poderosa. Un metaanálisis de 52 estudios halló que los sistemas agroforestales de cacao almacenan 2.5 veces más carbono que los monocultivos, amortiguan los extremos de temperatura y reducen las temperaturas medias, y ofrecen rendimientos totales del sistema unas diez veces mayores una vez que se contabilizan la fruta, la madera y otros productos de los árboles de sombra14. Esa última cifra lleva una matización importante: la cosecha de cacao en sí es alrededor de un 25 por ciento menor bajo sombra que a pleno sol14. La agroforestería gana en carbono, resiliencia y producción total por hectárea, no maximizando el cultivo de cacao de forma aislada.

El argumento de la adaptación tiene un límite tajante que todo diseño de sombra debe respetar. Durante la sequía de El Niño de 2015/16 en la zona de transición bosque-sabana de Ghana, el cacao cultivado bajo la sombra de Albizia ferruginea sufrió una mortalidad del 100 por ciento, y el cacao bajo la sombra de Antiaris toxicaria una mortalidad del 77 por ciento, mientras que el cacao a pleno sol sobrevivió, porque los árboles de sombra competían por la misma escasa agua del suelo15. La lección no es que la sombra sea un error. Es que la especie de sombra, la densidad, la profundidad de enraizamiento y la arquitectura de copa deben ajustarse a la disponibilidad local de agua, y que un sistema afinado para una precipitación media puede fallar bajo los extremos que un clima cambiante hace más frecuentes.

El simulador hace visible la decisión de diseño central. A medida que el déficit de la estación seca aumenta y los árboles de sombra compiten de forma más agresiva por el agua, el nivel de sombra que maximiza el beneficio cae hacia cero, y más allá de él la sombra se convierte en un coste neto. La respuesta práctica es ajustar la especie y la densidad de sombra al agua que un sitio puede aportar en sus peores años, no en los años medios.

Bosques templados y boreales de producción

En las regiones más frías, el calentamiento es una señal ambigua. Algunos rodales limitados por el frío ganan duración de la estación de crecimiento y productividad, al menos al principio. Pero la perturbación aumenta a la par, y se concentra aquí: la síntesis global de perturbaciones forestales halló la mayor intensificación del daño por fuego, sequía e insectos en los sistemas de coníferas y boreales11, y las dinámicas del escarabajo descortezador descritas arriba ya están remodelando la picea de Europa central. La adaptación en estos bosques se centra en repartir el riesgo en lugar de perseguir el rendimiento: diversificar especies y procedencias para que una sola plaga o sequía no pueda llevarse un rodal entero, acortar los turnos allí donde el riesgo de perturbación crece y, con mayor cautela, la migración asistida de procedencias mejor ajustadas al clima en el que un rodal madurará, y no al clima en el que se plantó.

Bosques mediterráneos y de tierras secas

Donde el agua ya es la restricción determinante, el calentamiento trae una muerte regresiva inducida por la sequía, estrechamente acoplada al fuego. En el sur de Europa, la defoliación de copa y la mortalidad aumentaron a lo largo de las últimas décadas en las zonas más secas, y el IPCC evalúa los sistemas mediterráneos entre los más expuestos3. La adaptación aquí se parece más a la gestión del riesgo que a la silvicultura de producción: reducir la densidad del rodal para que los árboles restantes compitan por menos agua, favorecer especies resilientes a la sequía y al fuego, gestionar las cargas de combustible y aceptar que algunas áreas marginales transitarán hacia un bosque más abierto o un matorral, sea cual sea la intervención.

Bosques húmedos tropicales y plantaciones

Los bosques tropicales intactos han sido un importante sumidero de carbono, pero ese servicio se está debilitando. El análisis de redes de parcelas de largo plazo en África y la Amazonía halló que el sumidero de carbono de los bosques tropicales intactos alcanzó su máximo en la década de 1990; el sumidero africano se mantuvo cerca de 0.66 toneladas de carbono por hectárea y año antes de empezar a declinar, mientras que el sumidero amazónico ha estado en un declive de más largo plazo a medida que aumentaba la mortalidad impulsada por la sequía17. Para los sistemas tropicales gestionados, la señal de adaptación es que los monocultivos de plantación concentran precisamente los riesgos, sequía, plagas y fuego, que la ciencia dice que se están intensificando, y que los diseños de especies mixtas y multiestrato los reparten.

Hilos comunes

A lo largo de estos cuatro contextos, varios cambios se aplican al margen de la región, la especie o el sistema.

Del turno fijo a la silvicultura adaptativa. La suposición de que una elección de especie o un plan de gestión puede fijarse una vez y seguirse hasta la cosecha se está debilitando. Bajo un clima en movimiento, las decisiones deben revisarse: vigilar el estado, ajustar especies y densidad, y volver a medir. Esto eleva el valor del seguimiento continuo y de los diseños que mantienen las opciones abiertas.

La diversidad es un seguro. La diversidad de especies, de procedencias, estructural y genética reduce toda ella la probabilidad de que una sola sequía, plaga o incendio elimine un sistema entero. Un rodal diverso acepta un pequeño coste en optimización a cambio de una gran reducción del riesgo de cola, que es precisamente la disyuntiva que un clima cambiante recompensa.

Proteger primero a los grandes y los viejos. Los árboles grandes y viejos concentran una parte desproporcionada del valor de carbono y de biodiversidad de un sistema, y son también los más expuestos a la mortalidad por sequía5. Tanto en la agroforestería como en los bosques gestionados, identificar y proteger a estos individuos figura entre las acciones de adaptación de mayor retorno disponibles.

De la evaluación de una sola métrica a la multidimensional. Medir solo el crecimiento, o solo las existencias, no revela si un sistema se está adaptando. El riesgo de mortalidad, la seguridad hidráulica, la diversidad de especies y estructural y la exposición a las perturbaciones deben seguirse junto a las cifras de productividad y carbono, porque esas son las variables que determinan si las existencias medidas este año seguirán ahí dentro de veinte.

La permanencia bajo un clima que perturba

Para cualquier organización que acredite o reclame carbono forestal y agroforestal, la ciencia anterior converge en un único problema práctico: la durabilidad del carbono. Un árbol elimina CO2 mientras crece y lo devuelve si se quema, se lo comen los escarabajos o muere en una sequía. A medida que se intensifican las perturbaciones que causan esas reversiones, la permanencia del carbono forestal ya no puede darse por sentada. Hay que diseñarla y ponerle precio.

El instrumento estándar es la reserva de amortiguación. Bajo el enfoque del Verified Carbon Standard para proyectos de uso de la tierra, cada proyecto aporta una parte de sus créditos, fijada por una calificación de riesgo de no permanencia, a una reserva compartida de la que se detrae para cubrir las reversiones; la retención suele situarse en un rango de en torno al 10 a 25 por ciento, con un piso efectivo cercano al 10 por ciento19. El mecanismo es sólido en principio. La pregunta abierta es si las reservas están dimensionadas para un clima en el que la perturbación aumenta en lugar de mantenerse estacionaria. Un análisis reciente halló que el componente de incendios de la reserva de amortiguación de compensaciones forestales de California, destinado a asegurar frente a pérdidas por fuego hasta 2100, quedó agotado en aproximadamente un 95 por ciento en su primera década solo por las temporadas de incendios de 2020 y 202120. Una síntesis en Science planteó el caso general: el fuego, la sequía y la perturbación biótica suponen riesgos cuantificables y amplificados por el clima para el potencial de mitigación de los bosques, y la acreditación tiene que tenerlos en cuenta de forma explícita18.

Una forma sencilla de ver la presión es tratar la perturbación a escala de rodal como un peligro con un intervalo de retorno medio, y preguntar cuánto carbono acreditado se espera que sobreviva a un período de acreditación.

Aquí T es el intervalo de retorno de las perturbaciones, L la fracción de existencias perdida por evento, w un multiplicador de calentamiento sobre la frecuencia, e Y el horizonte de acreditación. La herramienta de abajo permite mover cada uno de ellos y observar cómo responden el carbono acreditado en pie y la reserva que implica.

El multiplicador de calentamiento es donde la ecología entra en la contabilidad. La modelización sugiere que la superficie forestal perturbada podría aumentar de forma sustancial con unos pocos grados de calentamiento, del orden de un incremento de 1.5 a 4 veces según el sistema y el escenario, y las temporadas meteorológicas de incendios ya se han alargado de forma medible1211. Introducir un intervalo de retorno que se acorta en la expresión anterior reduce la permanencia efectiva y eleva la reserva que un proyecto debería mantener, a veces muy por encima del piso estándar. Este no es un argumento en contra del carbono forestal. Es un argumento a favor de poner precio al riesgo de perturbación con honestidad, dimensionar las reservas para un clima que se calienta y no para uno histórico, y tratar una afirmación creíble de permanencia como algo que debe demostrarse con un análisis de perturbaciones específico del sitio, con el mismo espíritu que el rigor de medición que expusimos en señal frente a ruido en el carbono del suelo.

Conclusiones clave

• Los árboles plantados para el clima de ayer se enfrentarán al de mañana. Como los árboles son longevos, las elecciones de especie, procedencia y diseño deben ponerse a prueba frente al clima en el que un rodal madurará, no frente a aquel en el que se estableció.
• Las sequías más cálidas son el principal factor letal, y se llevan primero a los árboles grandes. La mortalidad aumenta de forma no lineal con el calentamiento, opera a través del fallo hidráulico y la inanición de carbono, y golpea con más fuerza a los árboles grandes y viejos que retienen la mayor parte del carbono.
• La idoneidad se desplaza en lugar de simplemente reducirse. El área idónea para el café puede caer en torno a la mitad hacia mediados de siglo y las zonas del cacao se desplazan geográficamente, de modo que la adaptación consiste en seguir la nueva envolvente y diseñar para ella, incluida una sombra bien ajustada.
• La sombra es una adaptación poderosa pero condicional. La agroforestería de cacao almacena 2.5 veces más carbono y amortigua el calor, pero bajo una sequía extrema una sombra mal ajustada mató al cacao por completo. La sombra debe afinarse a la disponibilidad de agua del sitio, con beneficios que suelen erosionarse por encima de aproximadamente un 30 por ciento de cobertura de copa.
• La diversidad y proteger a los viejos son las medidas transversales. La diversidad de especies, de procedencias y estructural reduce el riesgo de cola, y salvaguardar los árboles grandes y viejos protege a la vez el grueso del carbono y la biodiversidad.
• La permanencia es ahora una cuestión de diseño. El fuego, la sequía y las plagas, al intensificarse, erosionan la durabilidad del carbono forestal; las reservas de amortiguación dimensionadas sobre un clima estacionario pueden agotarse rápido, de modo que el riesgo de perturbación debe medirse y ponerse precio.

Dónde encaja Ekodama

El trabajo de Ekodama se construyó en torno a la ciencia del carbono, el diseño agroforestal y las decisiones basadas en la evidencia. Esas son las capacidades que necesita la planificación de la adaptación, aplicadas a un conjunto más amplio de preguntas sobre árboles y bosques.

Diseño experimental para sistemas agroforestales y forestales convierte las preguntas sobre sombra y especies anteriores en planes específicos para cada sitio. Ajustar la especie, la densidad y la profundidad de enraizamiento de la sombra a la disponibilidad local de agua, o elegir mezclas de procedencias que repartan el riesgo de perturbación, es exactamente el diseño basado en la evidencia y específico del sitio que separa un sistema resiliente de uno frágil.

Modelización de datos y simulaciones traduce las proyecciones climáticas en orientaciones concretas. ¿Qué le ocurre a la idoneidad de una especie, a la exposición de un rodal a las perturbaciones o a la permanencia efectiva de un proyecto bajo 1.5, 2 o 3 grados de calentamiento? La modelización de escenarios convierte futuros abstractos en decisiones sobre qué plantar y cuánta reserva mantener.

Diagnóstico de suelos y carbono caracteriza no solo las existencias de carbono, sino las variables que determinan la resiliencia y la durabilidad, desde la estructura del rodal y la diversidad de especies hasta el historial de perturbaciones de un sitio. Un diagnóstico diseñado para una línea de base de carbono puede, con una extensión modesta, servir también como evaluación de vulnerabilidad y permanencia.

Comunicación científica y formación ayuda a los equipos a entender y articular ambas caras de la historia. Cuando la misma evidencia que respalda una afirmación sobre el carbono también cuantifica su riesgo climático, comunicar ambas es lo que hace creíble la afirmación.

Este artículo es el complemento sobre árboles y bosques de nuestro texto sobre adaptar la gestión del suelo a un clima cambiante. Si ya está invirtiendo en medición de árboles, diseño agroforestal o carbono forestal, dispone de buena parte de los datos que necesita una estrategia de adaptación. Una conversación sobre lo que esos datos ya le dicen acerca de la resiliencia y la permanencia es gratuita, y siempre honesta.

Referencias