Arxiu d'etiquetes: albedo

The Arctic: who cares?

The global change is the main threat to the Arctic, due to the increasing temperature is melting their ice coverage. What will be the consequences of this for its fragile ecosystem? Who cares about it?

THE ARCTIC AND ITS IMPORTANCE

The Arctic, one of the few unspoiled areas of the planet, is located in the north pole. Low temperatures in the region (an average of -35°C in winter and 0ºC in summer) are explained by the low insolation due to the inclination of the globe.

Before the industrial age, the permanent ice of the Arctic occupied about 7 million square kilometers (doubling its size in winter), but it is increasingly difficult to maintain that ice in summer. The ice may reach a thickness of 50 meters in winter, dropping to 2 meters in summer.

Before you start, you can enjoy this video with stunning images of the Arctic:

LIFE IN THE ARCTIC

The Arctic offers a wide variety of different environments: ocean, ice sheets, the coastal area, the tundra and some coniferous forests.

importancia ártico
The tundra is most notable terrestrial biome in the Arctic (Picture: Biomas).

This allows the livelihood of many plant and animal species. Only in the Arctic Ocean, it has been described more than 5,000 animal species, some of which are endemic to this area. An estimated 400 species live only in the Arctic region.

Among the best known animals, we find the bowhead whale (Balaenoa mysticetus), a large animal that can live more than 100 years, and the narwhal (Monodon monoceros), cetacean in which males have a very long tusk, used during courtship.

importancia ártico ballena groenlandia
Bowhead whale (Balaena mysticetus) is an endemic animal of the Arctic (Picture: Clarín).

On ice and snow, polar bear (Ursus maritimus), walrus (Odobenus rosmarus), the Arctic wolf (Canis lupus arctos) and the reindeer (Rangifer tarandus) are present.

lobo ártico
Arctic wolf (Canis lupus arctos) is endangered (Picture: Deanimalia).

The Arctic is also home to over 80 species of birds, including the Brünnich’s guillemoth or the king eider; and more than 400 fish.

But undoubtedly, the group that takes the cake are arthropods, with more than 1,500 documented species, although there are also representatives of almost all existing animal phyla.

Este copépodo, de la especie Euaugaptilus hyperboreus, forma parte el zoopláncton ártico (Foto: Poetic Monkey).
This copepod (Euaugaptilus hyperboreus) is part of Arctic zooplankton  (Picture: Poetic Monkey).

THE ARCTIC IS ESSENTIAL TO CLIMATE

The Arctic, along with Antarctica, is like a natural air conditioner on the planet. Therefore, malfunction further enhances the effects of climate change.

The ice cover is responsible for a high percentage of albedo. Albedo is the effect by which a surface reflects part of the solar radiation back into the atmosphere, thus maintaining a lower temperature. Without this effect, the temperatures will be increasingly high.

El hielo es el principal elemento del albedo en la superficie de la Tierra (Foto: US Satellite).
Ice is the key element of albedo in Earth surface (Picture: US Satellite).

The physical processes taking place in the Arctic affect ocean circulation worldwide: during the formation of sea ice, water crystals exclude salt, so that water is increasingly salty. The increase of salinity, along with the low water temperatures, cause the formation of a very dense water mass that sinks to the ocean floor and is transported southward through the thermohaline circulation, responsible for regulating the global climate. Without ice, the thermohaline circulation may be interrupted or weakened, with the consequences that would follow.

La circulación termohalina es responsable del clima a nivel mundial (Foto: Blog de recursos de Cpmc).
The thermohaline circulation is responsible of worldwide climate (Picture: Blog de recursos de Cpmc).

ARCTIC AND CLIMATE CHANGE

Due to the increase in temperature on a global level, the ice covering the Arctic has been reducing. Several reports indicate that this reduction was  about 30% in just two decades. Also, if this trend continues, in twenty years might disappear all Arctic ice, at least during summer. Without ice, many species will have serious problems to survive, such as the polar bear, seals and other pinnipeds.

hielo ártico permanente
(Picture: India Today).

As we have seen, no ice, no albedo; but also if the permanent ice melts, it will cause the release of large amounts of greenhouse gases that are trapped in either the ice or in the frozen Arctic soil (permafrost); providing a positive feedback to climate change.

Some studies suggest that, if the entire Greenland ice melt the average sea level will rise 7 meters.

In addition, increasingly massive algal blooms occur, which sink and cause eutrophication of the ecosystem. The ice thickness reduction allows increasing carbon dioxide in water to penetrate, causing water acidification, which can cause bleaching of coral and shells malformations in animals.

There are many companies that see the melting of the Arctic as a commercial possibility:

  • Obtaining energy resources such as natural gas and oil (for only 3 years, according to experts).
  • Exploitation of mineral resources such as manganese, gold, lead and diamonds.
  • New fishing grounds.
  • New trade routes for shipping and tourism.

Thus, the Arctic is a very fragile ecosystem that we must protect together. Acting locally, we are acting globally.

REFERENCES

  • Broecker, WS (2005). The role of the ocean in climate: Yesterday, today and tomorrow. Eldigio Press
  • El mar a fondo: El agua de mar y las corrientes oceánicas (Guía didáctica).
  • McIntyre, A (2010). Life in the World’s Oceans. Blackwell Publishing Ltd.
  • Greenpeace (2013). El Ártico y los efectos del cambio climático en España. Salvar el Ártico es salvar mucho más. Greenpeace.
  • Hutchinson, S & Hawkins, LE (2004). Océanos. Libros Cúpula. Coleccion Biblioteca visual
  • Palacín, B (2010). La creciente importancia el Ártico. Revista Española de Defensa
  • Perrin, WF; Würsig, B & Thewissen, JGM (2009). Encyclopedia of Marine Mammals. Academic Press (2 ed)
  • Cover picture: Kerstin Langenberger

Difusió-anglès

L’Àrtic: a qui li importa?

El canvi global és la principal amenaça de l’Àrtic, ja que l’increment de la temperatura està produint el desglaç de la seva cobertura de gel. Quines conseqüències tindrà això pel seu fràgil ecosistema? Ens hauria d’importar? 

L’ÀRTIC I LA SEVA IMPORTÀNCIA

L’Àrtic, una de les poques zones verges del planeta, està situat a la zona del pol nord. Les baixes temperatures a la regió (una mitjana de -35ºC a l’hivern i de 0ºC a l’estiu) es deuen a la poca insolació que rep a causa de la inclinació del globus.

Abans de l’època industrial, el casquet de gel permanent de l’Àrtic ocupava uns 7 milions de quilòmetres quadrats (doblant la seva extensió a l’hivern), però cada vegada és més difícil mantenir aquest gel a l’estiu. El gel pot arribar a un gruix de 50 metres a l’hivern, reduint-se a 2 metres a l’estiu.

Abans de començar, pots gaudir d’aquest vídeo amb impressionants imatges de l’Àrtic:

VIDA A L’ÀRTIC

L’Àrtic ofereix una gran diversitat d’ambients diferents: l’oceà, les plaques de gel, la zona costanera, la tundra i alguns boscos de coníferes.

importancia ártico
La tundra és el bioma terrestre més destacable de l’Àrtico (Foto: Biomas).

Tot això permet el suport de moltes espècies vegetals i animals. Només a l’oceà Àrtic s’han descrit més de 5.000 espècies animals, algunes de les quals són espècies endèmiques d’aquesta zona. S’estima que unes 400 espècies de l’Àrtic només viuen en aquesta regió.

Entre els animals més coneguts, trobem a la balena de Groenlàndia (Balaena mysticetus), un animal de grans dimensions que pot viure més de 100 anys, i el narval (Monodon monoceros), cetacis en els quals els mascles presenten un ullal molt llarg, usat durant el festeig.

importancia ártico ballena groenlandia
La balena de Groenlandia (Balaena mysticetus) és un cetaci exclusiu de l’Àrtic (Foto: Clarín).

Al gel i a la neu, l’ós polar (Ursus maritimus), les morses (Odobenus rosmarus), el llop àrtic (Canis lupus arctos) i caribú o ren (Rangifer tarandus) es fan presents.

lobo ártico
El llop àrtic (Canis lupus arctos) està en perill d’extinció (Foto: Deanimalia).

L’Àrtic també és la llar de més de 80 espècies d’aus, com el somorgollaire de Brünnich o l’èider reial; i més de 400 de peixos.

Però, sens dubte, el grup més abundant són els artròpodes, amb més de 1.500 espècies documentades, tot i que també hi ha representants de gairebé tots els grups d’animals existents.

Este copépodo, de la especie Euaugaptilus hyperboreus, forma parte el zoopláncton ártico (Foto: Poetic Monkey).
Aquest copèpode, de l’espècie Euaugaptilus hyperboreus, forma part del zooplàncton àrtic (Foto: Poetic Monkey).

L’ÀRTIC ÉS ESSENCIAL PEL CLIMA

L’Àrtic, juntament amb l’Antàrtida, és com un aire condicionat natural del planeta. Per tant, el seu mal funcionament incrementa encara més els efectes del canvi climàtic.

La cobertura de gel és responsable d’un elevat percentatge de l’albedo. L’albedo és l’efecte pel qual una superfície reflecteix part de la radiació solar de tornada cap a l’atmosfera, el que permet mantenir la temperatura més baixa. Sense aquest efecte, les temperatures seran cada vegada més altes.

El hielo es el principal elemento del albedo en la superficie de la Tierra (Foto: US Satellite).
El gel és el principal element de l’albedo a la superfície de la Terra (Foto: US Satellite).

Els processos físics que tenen lloc a l’Àrtic influeixen en la circulació de l’oceà a nivell mundial: durant la formació de gel marí, els cristalls d’aigua exclouen la sal, de manera que l’aigua és cada vegada més salada. L’augment de salinitat, juntament amb les baixes temperatures de l’aigua, provoquen la formació d’una aigua molt densa que s’enfonsa fins al fons de l’oceà i que és transportada cap a més al sud gràcies a la circulació termohalina, responsable de regular el clima planetari. Sense gel, aquesta corrent termohalina podria veure’s interrompuda o afeblida, amb les conseqüències que això implicaria.

La circulación termohalina es responsable del clima a nivel mundial (Foto: Blog de recursos de Cpmc).
La circulació termohalina és responsable del clima a nivell mundial (Foto: Blog de recursos de Cpmc).

ÀRTIC I CANVI CLIMÀTIC

A causa de l’augment de la temperatura a nivell planetari, el gel que cobreix l’Àrtic s’ha anat reduint. Segons indiquen diversos informes, aquesta reducció ha estat del 30% en només dues dècades. A més, si es manté aquesta tendència, en vint anys més podria desaparèixer totalment el gel àrtic, almenys durant l’estiu. Sense gel, moltes espècies tindran seriosos problemes per sobreviure, com és el cas de l’ós polar, de les foques i altres pinnípedes.

hielo ártico permanente
En blanc, es mostra l’extensió de gel a l’Àrtic al setembre de 2012 respecte la mitjana als últims 30 anys (línia groga) (Foto: India Today).

Com hem vist, sense gel, no hi ha albedo; però a més, si es fon el gel permanent, es produirà l’alliberament de grans quantitats de gasos d’efecte hivernacle que estaven atrapats bé en el gel, bé aL terra congelat de l’Àrtic (el permafrost); retroalimentant al canvi climàtic.

Alguns estudis apunten que, si es fongués tot el gel de Groenlàndia, el nivell mitjà del mar pujaria 7 metres.

A més, cada vegada es produeixen més proliferacions massives d’algues, les quals s’enfonsen i provoquen l’eutrofització de l’ecosistema. La reducció del gruix de gel, permet que cada vegada penetri més diòxid de carboni en l’aigua, el que produeix l’acidificació de l’aigua, el que pot causar el blanquejament de coralls i malformacions en les closques dels animals.

Són moltes les companyies que veuen en el desglaç de l’Àrtic moltes possibilitats comercials:

  • Obtenció de recursos energètics com gas natural i petroli (només per a 3 anys, segons els experts).
  • Explotació de recursos minerals com manganès, or, plom i diamants.
  • Nous caladors de pesca.
  • Noves rutes comercials per al transport marítim i el turisme.

Així doncs, l’Àrtic és un ecosistema molt fràgil que hem de protegir entre tots. Actuant a nivell local, estem actuant a nivell global.

REFERÈNCIES

  • Broecker, WS (2005). The role of the ocean in climate: Yesterday, today and tomorrow. Eldigio Press
  • El mar a fondo: El agua de mar y las corrientes oceánicas (Guía didáctica).
  • McIntyre, A (2010). Life in the World’s Oceans. Blackwell Publishing Ltd.
  • Greenpeace (2013). El Ártico y los efectos del cambio climático en España. Salvar el Ártico es salvar mucho más. Greenpeace.
  • Hutchinson, S & Hawkins, LE (2004). Océanos. Libros Cúpula. Coleccion Biblioteca visual
  • Palacín, B (2010). La creciente importancia el Ártico. Revista Española de Defensa
  • Perrin, WF; Würsig, B & Thewissen, JGM (2009). Encyclopedia of Marine Mammals. Academic Press (2 ed)
  • Foto de portada: Kerstin Langenberger

Difusió-català

El Ártico: ¿a quién le importa?

El cambio global es la principal amenaza del Ártico, puesto que el incremento de la temperatura está produciendo el deshielo de su cobertura de hielo. ¿Qué consecuencias tendrá eso para su frágil ecosistema? ¿Nos debería de importar? 

EL ÁRTICO Y SU IMPORTANCIA

El Ártico, una de las pocas zonas vírgenes del planeta, está situado en la zona del polo norte. Las bajas temperaturas en la región (una media de -35ºC en invierno y de 0ºC en verano) se deben a la poca insolación que recibe debido a la inclinación del globo.

Antes de la época industrial, el casquete de hielo permanente del Ártico ocupaba unos 7 millones de kilómetros cuadrados (doblando su extensión en invierno), pero cada vez es más difícil mantener ese hielo en verano. El hielo puede alcanzar un espesor de 50 metros en invierno, reduciéndose a 2 metros en verano.

Antes de empezar, puedes disfrutar de este vídeo con impresionantes imágenes del Ártico:

VIDA EN EL ÁRTICO

El ártico ofrece una gran diversidad de ambientes distintos: el océano, las placas de hielo, la zona costera, la tundra y algunos bosques de coníferas.

importancia ártico
La tundra es el bioma terrestre más destacable del ártico (Foto: Biomas).

Todo esto permite el sustento de muchas especies vegetales y animales. Sólo en el océano Ártico se han descrito más de 5.000 especies animales, algunas de las cuales són especies endémicas de esta zona. Se estima que unas 400 especies del Ártico sólo viven en esta región.

Entre los animales más conocidos, encontramos a la ballena de Groenlandia (Balaena mysticetus), un animal de gran tamaño que puede vivir más de 100 años, y el narval (Monodon monoceros), cetáceos en los cuales los machos presentan un colmillo muy largo, usado durante el cortejo.

importancia ártico ballena groenlandia
La ballena de Groenlandia (Balaena mysticetus) es un cetáceo exclusivo del Ártico (Foto: Clarín).

En el hielo y la nieve, el oso polar (Ursus maritimus), las morsas (Odobenus rosmarus), el lobo ártico (Canis lupus arctos) y el reno ártico (Rangifer tarandus) se hacen presentes.

lobo ártico
El lobo ártico (Canis lupus arctos) está en peligro de extinción (Foto: Deanimalia).

El ártico también es el hogar de más de 80 especies de aves, como el arao de Brünnich o el eider real; y más de 400 de peces.

Pero, sin duda, el grupo que se lleva la palma son los artrópodos, con más de 1.500 especies documentadas, aunque también hay representantes de casi todos los filos animales existentes.

Este copépodo, de la especie Euaugaptilus hyperboreus, forma parte el zoopláncton ártico (Foto: Poetic Monkey).
Este copépodo, de la especie Euaugaptilus hyperboreus, forma parte el zoopláncton ártico (Foto: Poetic Monkey).

EL ÁRTICO ES ESENCIAL PARA EL CLIMA

El Ártico, junto con la Antártida, es como un aire condicionado natural del planeta. Por lo tanto, su mal funcionamiento incrementa aún más los efectos del cambio climático.

La cobertura de hielo es responsable de un elevado porcentaje del albedo. El albedo es el efecto por el cual una superfície refleja parte de la radiación solar de vuelta hacia la atmósfera, lo que permite mantener la temperatura más bajas. Sin este efecto, las temperaturas serán cada vez más altas.

El hielo es el principal elemento del albedo en la superficie de la Tierra (Foto: US Satellite).
El hielo es el principal elemento del albedo en la superficie de la Tierra (Foto: US Satellite).

Los procesos físicos que tienen lugar en el Ártico influyen en la circulación del océano a nivel mundial: durante la formación de hielo marino, los cristales de agua excluyen la sal, de manera que el agua es cada vez más salada. El augmento de salinidad, junto con las bajas temperaturas del agua, provocan la formación de un agua muy densa que se hunde hasta el fondo del océano y que es transportada hacia más al sur gracias a la circulación termohalina, responsable de regular el clima planetario. Sin hielo, esta corriente termohalina podría verse interrumpida o debilitada, con las consecuencias que esto acarrearía.

La circulación termohalina es responsable del clima a nivel mundial (Foto: Blog de recursos de Cpmc).
La circulación termohalina es responsable del clima a nivel mundial (Foto: Blog de recursos de Cpmc).

ÁRTICO Y CAMBIO CLIMÁTICO

Debido al aumento de la temperatura a nivel planetario, el hielo que cubre el Ártico se ha ido reduciendo. Según indican varios informes, ésta reducción ha sido del 30% en sólo dos décadas. Además, si se mantiene esta tendencia, en vente años más podría desaparecer totalmente el hielo ártico, por lo menos durante el verano. Sin hielo, muchas especies van a tener serios problemas para sobrevivir, como es el caso del oso polar, de las focas y otros pinnípedos.

hielo ártico permanente
En blanco, se muestra la extensión de hielo en el Ártico en septiembre de 2012 respecto la media en los últimos 30 años (línea amarilla) (Foto: India Today).

Como hemos visto, sin hielo, no hay albedo; pero además, si se derrite el hielo permanente, se va a producir la liberación de grandes cantidades de gases de efecto invernadero que estaban atrapados bien en el hielo, bien en el suelo congelado del ártico (el permafrost); retroalimentando al cambio climático.

Algunos estudios apuntan que, si se derritiera todo el hielo de Groenlandia el nivel medio del mar subiría 7 metros.

Además, cada vez se producen más proliferaciones masivas de algas, las cuales se hunden y provocan la eutrofización del ecosistema. La reducción del espesor de hielo, permite que cada vez penetre más dióxido de carbono en el agua, lo que produce la acidificación del agua, lo que puede causar blanqueamiento de corales y malformaciones en las conchas de los animales.

Son muchas las compañías que ven en el deshielo del Ártico muchas posibilidades comerciales:

  • Obtención de recursos energéticos como el gas natural y el petróleo (sólo para 3 años, según los expertos).
  • Explotación de recursos minerales como manganeso, oro, plomo y diamantes.
  • Nuevos caladeros de pesca.
  • Nuevas rutas comerciales para el transporte marítimo y el turismo.

Así pues, el ártico es un ecosistema muy frágil que debemos de proteger entre todos. Actuando a nivel local, estamos actuando a nivel global.

REFERENCIAS

  • Broecker, WS (2005). The role of the ocean in climate: Yesterday, today and tomorrow. Eldigio Press
  • El mar a fondo: El agua de mar y las corrientes oceánicas (Guía didáctica).
  • McIntyre, A (2010). Life in the World’s Oceans. Blackwell Publishing Ltd.
  • Greenpeace (2013). El Ártico y los efectos del cambio climático en España. Salvar el Ártico es salvar mucho más. Greenpeace.
  • Hutchinson, S & Hawkins, LE (2004). Océanos. Libros Cúpula. Coleccion Biblioteca visual
  • Palacín, B (2010). La creciente importancia el Ártico. Revista Española de Defensa
  • Perrin, WF; Würsig, B & Thewissen, JGM (2009). Encyclopedia of Marine Mammals. Academic Press (2 ed)
  • Foto de portada: Kerstin Langenberger

Difusió-castellà

Les plantes i el canvi climàtic

Des de fa uns quants anys hem sentit parlar del canvi climàtic. Avui dia ja és una evidència i també una preocupació. No només ens afecta a nosaltres, als humans, sinó que també a tota la vida. S’ha parlat bastant de l’escalfament global, però potser no s’ha fet tanta transmissió del que succeeix amb la vegetació. Són moltes coses les que es veuen afectades pel canvi climàtic i la vegetació també n’és una d’elles. A més, els canvis produïts en aquesta també ens afecten a nosaltres. Però, quins són aquests canvis?, com els pot regular la vegetació? I, com podem ajudar a mitigar-los a través d’aquesta?

CANVIS EN LA VEGETACIÓ

Distribució dels biomes

En general, degut al canvi climàtic s’espera un increment de les precipitacions a algunes parts del planeta, mentre que en d’altres s’espera un descens. També es denota un increment global de la temperatura. Això comporta un desplaçament en la localització dels biomes, les grans unitats de vegetació (per exemple: selves, boscos tropicals, tundres, etc.).

biomes
Triangle dels biomes segons altitud, latitud i humitat (Imatge de Peter Halasaz).

Per una altra banda, existeix una tendència al augment de la distribució de les espècies en els rangs septentrionals (latituds altes) i un detriment en regions meridionals (latituds baixes). Això porta greus problemes associats; el canvi en la distribució de les espècies afecta a la seva conservació i la seva genètica. En conseqüència, les poblacions situades als marges meridionals, que han estat considerades molt importants per a la conservació a llarg termini de la diversitat genètica i pel seu potencial evolutiu, es veuen en perill per aquesta pèrdua. I, en canvi, els rangs septentrionals es veurien afectats per l’arribada d’altres espècies competidores que podrien desplaçar a les presents, essent doncs invasores.

Distribució de les espècies

Dins l’escenari del canvi climàtic, les espècies tenen una certa capacitat per reajustar la seva distribució i per adaptar-se a aquest.

Però, quin tipus d’espècies podrien estar responent més ràpidament a aquest canvi? Es dedueix que aquelles amb un cicle de vida més ràpid i una capacitat de dispersió major seran les que mostrin una major adaptació i responguin millor. Això podria comportar una pèrdua de les plantes amb ritmes més lents.

Galactites tomentosa
La calcida blanca (Galactites tomentosa) una planta de cicle ràpid i amb gran dispersió (Imatge de Ghislain118).

Un factor que facilita el reajustament en la distribució és la presència de corredors naturals: aquests són parts del territori geogràfic que permeten la connectivitat i desplaçament d’espècies d’un lloc a un altre. Són importants per evitar que aquestes quedis aïllades i puguin desplaçar-se cap a noves regions.

Un altre factor és el gradient altitudinal, aquest proporciona molts refugis per a les espècies, facilita la presència de corredors i permet la redistribució de les espècies en altitud. Per tant, en aquells territoris on hi hagi més rang altitudinal es veurà afavorida la conservació.

En resum, la capacitat de les espècies per fer front al canvi climàtic depèn de les característiques pròpies de l’espècie i les del territori. I, per contra, la vulnerabilitat de les espècies al canvi climàtic es produeix quan la velocitat que aquestes presenten per poder desplaçar la seva distribució o adaptar-se és menor a la velocitat del canvi climàtic.

A nivell intern

El canvi climàtic també afecta a la planta com a organisme, ja que li produeix canvis al seu metabolisme i a la seva fenologia (ritmes periòdics o estacionals de la planta).

Un dels factors que porta a aquest canvi climàtic és l’increment de la concentració de diòxid de carboni (CO2) a l’atmosfera. Això podria produir un fenomen de fertilització de la vegetació. Amb l’augment de COa l’atmosfera s’incrementa també la captació d’aquest per les plantes, augmentat així la fotosíntesi i permetent una major assimilació. Però, no és tot avantatges, perquè per això es produeix una pèrdua d’aigua important, degut a que els estomes (estructura que permeten l’intercanvi de gasos i la transpiració) romanen oberts molt temps per incorporar aquest CO2. Per tant, hi ha efectes contraposats i la fertilització dependrà de la planta en sí, com també del clima local. Molts estudis han demostrat que diverses plantes reaccionen diferent a aquest increment de CO2, ja que el compost afecta a varis processos fisiològics i per tant les respostes no són úniques . Per tant, ens trobem amb un factor que altera el metabolisme de les plantes i que no es pot predir com seran els seus efectes sobre elles. A més, aquest efecte fertilitzat està limitat per la quantitat de nutrients presents i sense ells la producció es frena.

fotosíntesi
Procés de fotosíntesi (Imatge de At09kg).

Per un altre costat, no hem d’oblidar que el canvi climàtic també altera el règim estacional (les estacions de l’any) i que això afecta al ritme de la vegetació, a la seva fenologia. Això pot comportar repercussions inclús a escala global; per exemple, podria produir un desajust en la producció de plantes cultivades per a l’alimentació.

PLANTES COM A REGUALADORES DEL CLIMA

Encara que no es pot parlar de les plantes com a reguladores del clima global, esta clar que hi ha una relació entre el clima i la vegetació. Però, aquesta relació és un tant complicada perquè la vegetació té tan efectes d’escalfament com de refredament del clima.

La vegetació disminueix l’albedo; els colors foscos absorbeixen més la radiació solar i per tant menys llum solar es reflecteix cap al exterior. A més. al ser organismes amb superfície rugosa s’augmenta l’absorció. En conseqüència, si hi ha més vegetació, la temperatura local (calor transferida) augmenta més.

Però, per altra banda, al augmentar la vegetació hi ha més evapotranspiració (conjunt de l’evaporació d’aigua d’una superfície i la transpiració a través de la planta). De manera que el calor es consumeix en passar l’aigua líquida a forma gasosa, el que comporta un refredament. A més, l’evapotranspiració també ajuda augmentar les precipitacions locals.

Biophysical effects of landcover
Efectes biofísics de diferents usos del sòl i la seva acció sobre el clima local (Imatge de Jackson et al. 2008. Environmental Research Letters.3: article 0440066).

Per tant, és un efecte ambigu i en determinats entorns pesa més l’efecte de refredament, mentre que en altres té més rellevància el d’escalfament.

MITIGACIÓ

Avui dia hi ha varies propostes per reduir el canvi climàtic, però com poden ajudar les plantes?

Les comunitats vegetals poden actuar com a embornals, reserves de carboni, ja que a través de l’assimilació de COajuden a compensar les emissions. Un maneig adequat dels ecosistemes agraris i dels boscos pot ajudar a la captació i emmagatzematge del carboni. Per altra banda, si s’aconsegueix reduir la desforestació i augmentar la protecció d’habitats naturals i boscos, es reduirien les emissions i s’estimularia aquest efecte embornal. Tot i així, existeix el risc de que aquests embornals es puguin convertir en fonts d’emissió; per exemple, degut a un incendi.

Finalment, presentar els biocombustibles: aquests, a diferència dels combustibles fòssils (com el petroli), són recursos renovables, ja que es tracta de cultius de plantes destinats al ús de combustible. Encara que no aconsegueixen retirar CO2 de l’atmosfera ni redueixen emissions de carboni, eviten l’increment d’aquest a l’atmosfera. Per aquest motiu no arribarien a ser una tècnica del tot mitigadora, però mantenen el balanç d’emissió i captació neutre. El problema és que poden generar efectes colaterals a nivell social i ambiental, com l’increment de preus d’altres cultius o la desforestació per a instaurar aquests cultius, cosa que no hauria de succeir.

800px-Canaviais_Sao_Paulo_01_2008_06
Cultiu de canya de sucre (Saccharum officinarum) a Brasil per produir biocombustible (Imatge de Mariordo).

Difusió-català

REFERÈNCIES

Las plantas y el cambio climático

Desde hace unos cuantos años hemos oído hablar del cambio climático. Hoy en día ya es una evidencia y también una preocupación. No solo nos afecta a nosotros, a los humanos, sino también a toda la vida. Se ha hablado bastante del calentamiento global, pero quizá no se haya hecho tanta transmisión de lo que sucede con la vegetación. Son muchas cosas las que se ven afectadas por el cambio climático y la vegetación también es una de ellas. Además, los cambios producidos en esta también nos afectan a nosotros. Pero, ¿cuáles son estos cambios?, ¿cómo los puede regular la vegetación? Y, ¿cómo podemos ayudar a mitigarlos a través de esta?

CAMBIOS EN LA VEGETACIÓN

Distribución de los biomas

En general, debido al cambio climático se espera un incremento de las precipitaciones en algunas partes del planeta, mientras que en otras se espera un descenso. También se denota un incremento global de la temperatura. Esto conlleva a un desplazamiento en la localización de los biomas, las grandes unidades de vegetación (por ejemplo: selvas, bosques tropicales, tundras, etc.).

biomes
Triangulo de los biomas según altitud, latitud y humedad (Imagen de Peter Halasaz).

Por otro lado, existe una tendencia al aumento de la distribución de especies en los rangos septentrionales (altas latitudes) y un detrimento en regiones meridionales (baja latitud). Esto conlleva graves problemas asociados; el cambio en la distribución de las especies afecta a su conservación y a su diversidad genética. En consecuencia, las poblaciones situadas en los márgenes meridionales, que han estado consideradas muy importantes para la conservación a largo plazo de la diversidad genética y por su potencial evolutivo, se ven en peligro por esta perdida. Y, en cambio, los rangos septentrionales se verían afectados por la llegada de otras especies competidoras que podrían desplazar a las ya presentes, siendo pues invasoras.

Distribución de las especies

Dentro del escenario del cambio climático, las especies tienen una cierta capacidad para reajustar su distribución y para adaptarse a este.

Pero, ¿qué tipo de especies podrían estar respondiendo más rápidamente a este cambio? Se deduce que aquellas con un ciclo de vida más rápido y una capacidad de dispersión mayor serán las que muestren mayor adaptación y respondan mejor. Esto podría conllevar a una pérdida de las plantas con ritmos más lentos.

Galactites tomentosa
La cardota (Galactites tomentosa) una planta de ciclo rápido y con gran dispersión (Imagen de Ghislain118).

Un factor que facilita el reajuste en la distribución es la presencia de corredores naturales: estos son partes del territorio geográfico que permiten la conectividad y desplazamiento de especies de un lado a otro. Son importantes para evitar que estas queden aisladas y puedan desplazarse hacia nuevas regiones.

Otro factor es el gradiente altitudinal, el cual proporciona muchos refugios para las especies, facilita la presencia de corredores y permite la redistribución de las especies en altitud. Por lo tanto, en aquellos territorios dónde haya mayor rango altitudinal se verá favorecida la conservación.

En resumen, la capacidad de las especies para hacer frente al cambio climático depende de las características propias de la especie y de las del territorio. Y, por el contrario, la vulnerabilidad de las especies al cambio climático se produce cuando la velocidad que estas presentan para poder desplazar su distribución o adaptarse es menor a la velocidad del cambio climático.

A nivel interno

El cambio climático también afecta a la planta como organismo, ya que le produce cambios en su metabolismo y en su fenología (ritmos periódicos o estacionales de la planta).

Uno de los efectos que empujan a este cambio climático es el incremento de la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmosfera. Esto podría producir un fenómeno de fertilización de la vegetación. Con el aumento de CO2 en la atmosfera se incrementa también la captación de este por las plantas, aumentando así la fotosíntesis y permitiendo una mayor asimilación. Esto, pero, no son todo ventajas, porque para ello se produce una pérdida de agua importante, debido a que los estomas (estructuras que permiten el intercambio de gases y la transpiración) permanecen largo tiempo abiertos para incorporar este CO2. Por lo tanto, hay efectos contrapuestos y la fertilización dependerá de la planta en sí, como también del clima de ese lugar. Muchos estudios han demostrado que diversas plantas reaccionan diferente a este incremento del CO2, ya que el compuesto afecta a varios procesos fisiológicos y por lo tanto las respuestas no son únicas. Por lo tanto, nos encontramos con un factor que altera el metabolismo de las plantas y que no se puede predecir cómo serán sus efectos sobre ellas. Además, este efecto fertilizante está limitado por la cantidad de nutrientes presentes y sin ellos la producción se frena.

fotosíntesi
Proceso de fotosíntesis (Imagen de At09kg).

Por otro lado, no debemos olvidar que el cambio climático también altera el régimen estacional (las estaciones del año) y que esto afecta al ritmo de la vegetación, a su fenología. Esto puede tener repercusiones incluso a escala global; por ejemplo, podría producir un desajuste en la producción de plantas cultivadas para la alimentación.

PLANTAS COMO REGULADORAS DEL CLIMA

Aunque no se puede hablar de las plantas como reguladoras del clima global, está claro que hay una relación entre el clima y la vegetación. Sin embargo, esta relación es un tanto complicada porque la vegetación tiene tanto efectos de enfriamiento como de calentamiento del clima.

La vegetación disminuye el albedo; los colores oscuros absorben más la radiación solar y por lo tanto se refleja menos luz solar hacía el exterior. Además, al ser organismos de superficie rugosa se aumenta la absorción. En consecuencia, cuanta más vegetación, la temperatura local (calor transferido) aumenta más.

Pero, por otro lado, al aumentar la vegetación hay más evapotranspiración (conjunto de la evaporación de agua de una superficie y la transpiración a través de la plantas). De manera que el calor se gasta en pasar el agua líquida a gaseosa, lo que conlleva a un enfriamiento. Además, la evapotranspiración también ayuda aumentar las precipitaciones locales.

Biophysical effects of landcover
Efectos biofísicos de diferentes usos del suelo y su acción sobre el clima local. (Imagen de Jackson et al. 2008. Environmental Research Letters.3: article 0440066).

Por lo tanto es un efecto ambiguo y en determinados ambientes pesa más el efecto de enfriamiento, mientras que en otros tiene más relevancia el de calentamiento.

MITIGACIÓN

Hoy en día hay varias propuestas para reducir el cambio climático, pero ¿cómo pueden ayudar las plantas?

Las comunidades vegetales pueden actuar como sumideros, reservas de carbono, ya que a través de la asimilación de COayudan a compensar las emisiones. Un manejo adecuado de los ecosistemas agrarios y los bosques puede ayudar a la captación y almacenamiento del carbono. Por otro lado, si se lograra reducir la deforestación y aumentar la protección de hábitats naturales y bosques, se reducirían las emisiones y se estimularía este efecto sumidero. Aun así, existe el riesgo de que estos sumideros puedan convertirse en fuentes de emisión; por ejemplo, debido a incendios.

Finalmente, presentar los biocombustibles: estos, a diferencia de los combustibles fósiles (como el petróleo), son recursos renovables, ya que se trata de cultivos de plantas destinados al uso como combustibles. Aunque no logran retirar CO2 de la atmosfera ni reducen emisiones de carbono, evitan el incremento de este en la atmosfera. Por este motivo no llegaría a ser una medida del todo mitigadora, pero mantienen el balance de emisión y captación neutro. El problema es que pueden generar efectos colaterales a nivel social y ambiental, como el incremento de precios de otros cultivos o la deforestación para instaurar estos cultivos, cosa que no debería suceder.

800px-Canaviais_Sao_Paulo_01_2008_06
Cultivo de caña de azucar (Saccharum officinarum) en Brasil para producir biocombustible (Imagen de Mariordo).

Difusió-castellà

REFERENCIAS

 

The plants and the climate change

Since a few years ago, we have heard about the climate change. Nowadays, it is already evident and also a concern. This not only affects to us, the humans, but to all kind of life. It has been talked enough about the global warming, but perhaps, what happens to the vegetation has not been much diffused. There are many things affected by climate change and vegetation is also one of them. In addition, the changes in this also affect us. But, what are these changes? how can the vegetation regulate them? And how we can help to mitigate them through plants?

CHANGES ON PLANTS

Biomes distribution

In general, due to climate change, an increase of precipitations in some parts of the world are expected, while in others a decrease is awaited. A global temperature increment is also denoted. This leads to an alteration in the location of the biomes, large units of vegetation (e.g.: savannas, tropical forests, tundras, etc.).

biomes
Biome triangle classified by latitude, altitude and humidity (Author: Peter Halasaz).

On the other hand, there is an upward trend in the distribution of species in the high latitudes and a detriment in the lower latitudes. This has serious associated problems; the change in the species distribution affects their conservation and genetic diversity. Consequently, the marginal populations in lower latitudes, which have been considered very important for the long-term conservation of genetic diversity and due their evolutionary potential, are threatened by this diversity loss. And conversely, the populations in high latitudes would be affected by the arrival of other competing species that could displace those already present, being as invasive.

Species distribution

Within the scenario of climate change, species have some ability to adjust their distribution and to adapt to this.

But, what type of species may be responding more quickly to this change? It appears that those with a faster life cycle and a higher dispersion capacity will be showing more adaptability and a better response. This could lead to a loss of some plants with slower rates.

Galactites tomentosa
The Purple milk Thistle (Galactites tomentosa) is a plant with a fast life cycle and high distribution capacity  (Author: Ghislain118).

One factor that facilitates adjustment in the distribution is the presence of wildlife corridors: these are parts of the geographical area that enable connectivity and movement of species from one population to another. They are important because they prevent that some species can remain isolated and because they can also allow the movement to new regions.

Another factor is the altitudinal gradient, which provides shelter for many species, facilitates the presence of wildlife corridors and permits redistribution of species along altitude. Therefore, in those territories where there is greater altitudinal range, the conservation is favored.

In short, the ability of species to cope with climate change depends on the plant characteristics and the territory attributes. And, conversely, the species vulnerability to climate change occurs when the speed to displace their distribution or adapt their lives is less than the climate change velocity.

At internal level

Climate change also affects the plant as an organism, as it causes changes in their metabolism and phenology (periodic or seasonal rhythms of the plant).

One of the effects that pushes the climate change is the carbon dioxide (CO2) concentration increase in the atmosphere. This could produce a fertilization phenomenon of vegetation. Due the COincrease in the atmosphere it also increases the uptake by plants, thus increasing the photosynthesis and allowing greater assimilation. But, this is not all advantages, because for this an important water loss occurs due that the stomata (structures that allow gas exchange and transpiration) remain open long time to incorporate CO2. So, there are opposing effects and fertilization will depend on the plant itself, but the local climate will also determine this process. Many studies have shown that various plants react differently to the COincrease, since the compound affects various physiological processes and therefore there are not unique responses. Then, we find a factor that alters the plant metabolism and we cannot predict what will be the effects. Furthermore, this fertilizer effect is limited by the nutrients amount and without them production slows.

fotosíntesi
Photosynthesis process (Author: At09kg).

On the other hand, we must not forget that climate change also alters the weather and that this affects the vegetation growth and its phenology. This can have even an impact on a global scale; for example, could produce an imbalance in the production of cultivated plants for food.

PLANTS AS CLIMATE REGULATORS

Although one cannot speak of plants as regulators of global climate, it is clear that there is a relationship between climate and vegetation. However, this relationship is somewhat complicated because the vegetation has both effects of cooling and heating the weather.

The vegetation decreases the albedo; dark colours absorb more solar radiation and, in consequence, less sunlight is reflected outward. And besides, as the plants surface is usually rough, the absorption is increased. Consequently, if there is more vegetation, local temperature (transmitted heat) intensifies.

But, on the other hand, by increasing vegetation there is more evapotranspiration (set of water evaporation from a surface and transpiration through the plant). So, the heat is spent on passing the liquid water to gas, leading to a cooling effect. In addition, evapotranspiration also helps increase local rainfall.

Biophysical effects of landcover
Biophysical effects of different land uses and its consequences on the local climate. (From Jackson et al. 2008. Environmental Research Letters.3: article 0440066).

Therefore, it is an ambiguous process and in certain environments the cooling effect outweighs, while in others the heating effect has more relevance.

MITIGATION

Nowadays, there are several proposals to reduce climate change, but, in which way can the plants cooperate?

Plant communities can act as a sinks, carbon reservoirs, because through CO2 assimilation, they help to offset carbon emissions. Proper management of agricultural and forest ecosystems can stimulate capture and storage of carbon. On the other hand, if deforestation were reduced and protection of natural habitats and forests increased, emissions would be diminished and this would stimulate the sink effect. Still, there is a risk that these carbon sinks may become emission sources; for example, due to fire.

Finally, we must introduce biofuels: these, unlike fossil fuels (e.g. petroleum), are renewable resources, since they are cultivated plants for use as fuels. Although they fail to remove CO2 from the atmosphere or reduce carbon emissions, they get to avoid this increase in the atmosphere. For this reason, they may not become a strict mitigation measure, but they can keep neutral balance of uptake and release. The problem is that they can lead to side effects on social and environmental level, such as increased prices for other crops or stimulate deforestation to establish these biofuel crops, what should not happen.

800px-Canaviais_Sao_Paulo_01_2008_06
Sugarcane crop (Saccharum officinarum) in Brazil to produce biofuel (Author: Mariordo).

Difusió-anglès

REFERENCES