LAS PLANTAS Y EL CALENTAMIENTO GLOBAL

           Sin el efecto invernadero, la Tierra podría ser un lugar frío y sin vida. El dióxido de carbono y el vapor de agua en la atmósfera absorben el calor solar como si reirradiaran la superficie de la Tierra y mantuvieran caliente el planeta. El efecto invernadero, naturalmente, también tiene su desventaja. Algunos investigadores predicen que dentro de 60 años, la temperatura global se elevará casi 4°C mientras la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera se duplique. Mucho peor, un nuevo estudio afirma que la interacción de altos niveles de dióxido de carbono con la vegetación, podría ampliar el calentamiento global en un 50%.

            ¿Cómo podrían las plantas empeorar el calentamiento global? Los culpables, dice el biólogo Jim Collatz del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, son unos pequeños poros llamados estomas, sobre la superficie de las hojas. Las estomas permiten al dióxido de carbono filtrarse dentro de las hojas, donde es utilizado en la fotosíntesis, y también dejan salir el agua. Normalmente, cuando el sol calienta una planta, el agua dentro de la planta se calienta y evapora fuera de las estomas. Pero para cortar la pérdida de agua, las estomas se cierran cuando una hoja ha absorbido suficiente dióxido de carbono, y a medida que la concentración de dióxido de carbono sube, permanecen cerradas por más periodos de tiempo. Con las estomas cerradas, el agua caliente dentro de la planta no puede escapar. El agua calienta la planta, y las plantas a su vez calientan su entorno. Así, la energía del sol, en lugar de ser utilizada para evaporar el agua de la vegetación, calienta las plantas, y el resto del planeta.

            Encontrar cuán significante este efecto podría ser, Collatz y un equipo de investigadores encabezado por Piers Sellers, científico atmosférico de Goddard, creó un modelo de computadora que estimó los intercambios de calor, agua y radiación entre la tierra, los océanos y la atmósfera. El modelo también predijo el efecto de niveles aumentados de dióxido de carbono en la vegetación del planeta.

            Si los niveles de dióxido de carbono se duplicaran durante los próximos 60 años, el modelo predice que las estomas cerradas agregarán 2 °C a los 4°C esperados del efecto invernadero. “Es una cantidad significativa de calor”, dice Collatz “Y de una fuente que no ha sido previamente dirigida en ningún otro modelo”. Aunque las plantas con estomas cerradas pudieran liberar menos vapor de agua—por sí mismo un importante gas de invernadero— ese efecto sería sobrepasado globalmente por la evaporación aumentada de los océanos  en un mundo de CO₂ caliente. Mientras tanto, la caída de vapor de agua en la atmósfera sobre las tierras, podría tener un efecto decisivo, encontrando el modelo que podría detener la lluvia sobre áreas verdes durante una estación creciente.

Revista “Discover, the world of science”,  July 1996.

DORMIR ALLÁ ABAJO

Biólogos que estudian la hibernación se han enfocado principalmente en las criaturas del hemisferio norte. Ahora están prestando atención al fenómeno del sur del ecuador.

Hasta hace poco, se pensaba que la hibernación ocurría solamente entre los animales del hemisferio norte. Sólo en los pasados diez años el proceso ha sido documentado y estudiado en mamíferos del sur. Uno de los objetivos de este estudio es la comadreja pigmeo de montaña, de ocho pulgadas de largo. Unos 2,000 de estas especies permanecen en estado salvaje, en campos esparcidos de canto rodado a 1,600 metros de altura, en los Alpes australianos.

El zoólogo Fritz Geiser de la Universidad de Nueva Inglaterra en Australia ha estado monitoreando estos animales desde el último año, cuando descubrió que llegado el invierno, se enrollan como balones apretados, enfriándose e hibernando.

Geiser colocó radio transmisores sensibles a la temperatura, a diez comadrejas pigmeos y registró su temperatura por cinco meses. Cuando hibernan, encontró, la temperatura de su cuerpo cae de 36 a 2 °C y su índice metabólico cae al 1% de su nivel normal. La temperatura del cuerpo de los osos, típicamente cae unos 5 grados, y su índice metabólico baja a un tercio del normal.

También inusuales son los ratones lémur de Madagascar. Gerhard Heldmaier, zoólogo de la Universidad de Marburgo en Alemania, ha mostrado que tanto el ratón lémur gris común, como el ratón lémur bermejo occidental (el cual hasta el último año se pensaba que estaba extinto) rutinariamente entran a un estado llamado apatía diaria. Durante el dormitar normal, la temperatura de cuerpo de un mamífero generalmente baja a medio grado o aproximado. (Esa es la razón porque las personas se cubren con una manta cuando se van a dormir) Pero en una apatía diaria, la temperatura de un lémur puede caer hasta 30 grados o más y luego se calienta hasta llegar a su nivel normal, por todo un periodo de seis a ocho horas. A medida que el día calienta, los lémures se calientan también, recuperando su temperatura normal al mediodía. Esto podría sonar como la estrategia de un animal de sangre fría, pero los lémures tienen un índice metabólico mucho más alto que cualquier reptil y pueden generar calor de su propio cuerpo. Utilizando el calor del sol, son mucho más eficientes. Muchos lémures son nocturnos y tienen una temperatura normal en su cuerpo de 37°C.

Heldmaier encontró que durante la apatía diaria, alrededor de las cuatro de la mañana  su temperatura cae estrepitosamente, alcanzando los 20°C a las ocho de la mañana. “Durante esas horas, viven de una fracción de la energía requerida que normalmente tienen”, dice Heldmaier. Calcula que los ratones lémur ahorran un 40 a 50% de su energía normal que gastan.

Lo que más sorprende, es que los  ratones lémures se convierten en seres inactivos bajo condiciones relativamente leves. La temperatura en el Madagascar tropical raramente desciende debajo de los 10°C. Pero durante la estación del invierno seco, dice Heldmaier, los insectos, hojas y frutas que los lémures comen, escasean. La hibernación y la apatía, no son meramente adaptaciones de los animales del norte al frío, sino una estrategia universal de ahorrar energía, y sospecha que muchos otros seres que hibernan, permanecen a ser descubiertas en el hemisferio sur.

Los animales del hemisferio sur tienen una necesidad particular para tales estrategias. El Niño, una fluctuación periódica en la temperatura del océano, de la costa oeste de Sudamérica, altera los patrones de clima en todas las latitudes del sur. “En Australia” dice Geiser, “Tenemos inundaciones o sequías, pero nada juntos. Así eso pone mucha presión en los animales para desarrollar trucos con el fin de sobrevivir”. Entrando a una apatía diaria, un animal evita gastar energía buscando comida durante periodos de escasez.

                         Comadreja pigmeo de montaña,
                    acurrucada para dormir en el invierno

Muchos mamíferos del sur también tienen un índice de metabolismo y temperaturas del cuerpo más bajos que sus contrapartes del norte. Esto se pensó cierta vez, que era signo de un sistema de termorregulación primitiva. Pero a la luz de nuevos hallazgos en el hemisferio sur, muchos biólogos están ahora comenzando a ver estas pruebas como adaptaciones a un impredecible clima en lugar de un vestigio de un ancestro reptiliano de sangre fría.

Entretanto, muchas interrogantes básicas sobre la hibernación todavía deben ser respondidas, como por ejemplo, cómo es que los animales que hibernan sobreviven a temperaturas que matarían a seres que no lo hacen, nuevas investigaciones han demostrado que la hibernación no es un fenómeno limitado. “No sólo son animales de climas fríos, no son sólo pocas especies,” dice Geiser. “Es una adaptación general de muchas especies que enfrentan una potencial crisis de energía”

Fuente: Shanti Menon, Revista “Discover, the world of science” December 1996.