La respuesta de las plantas al CO₂ podría frenear la expansión de las tierras áridas

Las tierras áridas, regiones donde las lluvias son escasas en relación con la capacidad de la atmósfera para extraer agua del suelo y las plantas, cubren una porción significativa de la superficie terrestre del planeta. La expansión de estas zonas es una preocupación recurrente en los estudios sobre el cambio climático, ya que pueden afectar a grandes poblaciones y ecosistemas, agravando la escasez de agua, la degradación del suelo y la desertificación.

Gran parte de las proyecciones actuales sobre la expansión futura de las tierras áridas asume que el calentamiento simplemente incrementa la evaporación. Sin embargo, un nuevo estudio sugiere que el proceso es más complejo. La investigación, publicada en Environmental Research Letters, incorpora la reducción de evapotranspiración que las plantas presentan bajo niveles aumentados de dióxido de carbono (CO₂), y encuentra que las estimaciones anteriores de expansión de tierras áridas podrían estar equivocadas.

Las estimaciones previas del área total de tierras áridas han variado considerablemente, oscilando entre aproximadamente el 37% y el 47% de la superficie terrestre, dependiendo de los datos y métodos utilizados. Estos cálculos típicamente emplean el índice de aridez, definido como la proporción entre la precipitación y la evapotranspiración potencial (PET), donde PET es la cantidad máxima de agua que evaporaría del suelo y transpiraría de las plantas si hubiera disponibilidad ilimitada de agua.

El problema se extiende también a las evaluaciones futuras. Los autores señalan que la expansión proyectada de tierras áridas en estudios convencionales ha variado entre aproximadamente el 4% y el 10%, y entre el 11% y el 23% de la superficie terrestre bajo diferentes escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, estos modelos generalmente omiten los cambios en la evapotranspiración de las plantas bajo niveles altos de CO₂.

Los investigadores buscaron cuantificar mejor la distribución actual y futura de las tierras áridas globales e identificar puntos críticos de secado y humedecimiento creciente bajo tres escenarios de emisiones diferentes, incorporando las respuestas de las plantas al CO₂. Combinaron observaciones climáticas históricas con proyecciones de 19 modelos climáticos principales. Utilizaron múltiples clases de tierras áridas, desde semiáridas hasta hiperáridas, y compararon un cálculo de evaporación estándar con uno ajustado por los efectos del aumento del CO₂ en el uso del agua por las plantas.

Los resultados indicate que las tierras áridas cubrían el 38,58% de la superficie terrestre mundial, excluyendo la Antártida, durante el período 1994-2023, con las zonas semiáridas representando el porcentaje más alto de tierras áridas globales. Las zonas hiperáridas se encontraron en Argelia, Arabia Saudita y partes del norte de África. El equipo también señala que el área total de tierras áridas aumentó globalmente desde 1960 hasta 2023, aunque el ritmo se ralentizó en las décadas más recientes.

Las nuevas proyecciones futuras indican que, incluso bajo la vía de emisiones más altas, se proyecta que las tierras áridas cubran aproximadamente el 40,28% de la superficie terrestre para 2100, lo que corresponde a alrededor de 2,37 millones de kilómetros cuadrados. Bajo la vía de emisiones más bajas, el modelo muestra una cobertura de tierras áridas del 39,31%, o 1,09 millones de kilómetros cuadrados. Omitir los efectos de las plantas aumenta la participación proyectada de tierras áridas del 40,28% al 42,11%, una diferencia de aproximadamente 2,44 millones de kilómetros cuadrados bajo un escenario de altas emisiones.

Aunque el aumento neto global de tierras áridas es más limitado en este modelo, el estudio encontró una reorganización espacial sustancial de los puntos críticos de secado y humedecimiento en las tierras áridas globales. Por ejemplo, bajo el escenario de emisiones SSP585, las áreas en transición entre puntos críticos de secado y humedecimiento alcanzan el 13% de la superficie terrestre, donde las transiciones de secado a humedecimiento dominan realmente, cubriendo el 11,4%.

El equipo señala que el desacuerdo entre modelos climáticos es mayor en los bordes de las tierras áridas, donde pequeños cambios pueden desplazar una región entre categorías, y que no se incluye completamente el riego, la extracción de aguas subterráneas, el cambio de uso de la tierra u otras demandas humanas de agua. Estudios futuros pueden mejorar las estimaciones probando múltiples métodos de evaporación y modelos más detallados de interacción tierra-atmósfera, y combinando proyecciones climáticas con cambios de vegetación, humedad del suelo, aguas subterráneas, riego y gestión de la tierra.