Una sola temporada de sequía en la selva amazónica puede reducir la absorción de dióxido de carbono del bosque durante años después de que regresen las lluvias.

Es la conclusión de un nuevo estudio publicado en la revista Nature, primero en cuantificar el legado a largo plazo de una sequía en el Amazonas.

Un equipo de investigación del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y otras instituciones utilizaron datos de radar láser (LIDAR) en satélites para cartografiar el daño y la mortalidad de árboles causada por una grave sequía en 2005.

En años de clima normal, el bosque no perturbado puede ser un "sumidero de carbono natural, que absorber más dióxido de carbono de la atmósfera de lo que expulsa". Pero a partir del año de sequía de 2005 y hasta 2008, el último año de datos lidar disponibles, la cuenca del Amazonas perdió un promedio de 0,27 petagramos de carbono (270 millones de toneladas métricas) por año, sin signos de recuperar su función como sumidero de carbono.

Con aproximadamente 600 millones de hectáreas, el Amazonas es el bosque tropical más grande de la Tierra. Los científicos estiman que absorbe hasta una décima parte de las emisiones de combustibles fósiles humanos durante la fotosíntesis. "El viejo paradigma era que cualquiera sea el dióxido de carbono que pongamos en emisiones [causadas por el hombre], el Amazonas podría ayudar a absorber una gran parte de él", dijo Sassan Saatchi del JPL de la NASA, quien dirigió el estudio.

Pero los graves episodios de sequía en 2005, 2010 y 2015 están causando que los investigadores reconsideren esa idea. "El ecosistema se ha vuelto tan vulnerable a estos eventos de sequía cálida y episódica que puede cambiar de sumidero a fuente dependiendo de la gravedad y la extensión", dijo Saatchi. "Este es nuestro nuevo paradigma".

Para los científicos sobre el terreno en el Amazonas, "lo primero que vemos durante una sequía es que los árboles pueden perder sus hojas", dijo Saatchi. "Estos son bosques lluviosos, los árboles casi siempre tienen hojas. Por lo tanto, la pérdida de hojas es un fuerte indicio de que el bosque está estresado". 

Incluso si los árboles finalmente sobreviven a la defoliación, esto daña su capacidad de absorber carbono mientras están bajo estrés.

Los observadores en el terreno también notan que las sequías tienden a matar de manera desproporcionada los árboles altos primero. Sin lluvias adecuadas, estos gigantes no pueden bombear agua a más de 30 metros de altura desde sus raíces hasta sus hojas. Mueren por deshidratación y finalmente caen al suelo, dejando huecos en el dosel del bosque muy por encima.

Pero cualquier observador en el suelo puede monitorear solo una pequeña parte del bosque. Solo hay unas cien parcelas utilizadas para investigación y algunas torres para el monitoreo a largo plazo de los bosques amazónicos. 

"Las medidas detalladas en estos sitios son extremadamente importantes para comprender la función del bosque, pero nunca podemos utilizarlas para decir lo que este ecosistema gigante está haciendo de manera oportuna", dijo Saatchi. Para hacer eso, él y sus colegas recurrieron a los datos satelitales.

El equipo de investigación utilizó mapas lidar de alta resolución derivados del sistema de altímetro láser Geoscience a bordo del hielo, la nube y el satélite de elevación terrestre (ICESat). Estos datos revelan cambios en la estructura del dosel, incluido el daño y las lagunas de las hojas. 

Los investigadores desarrollaron un nuevo método de análisis para convertir estos cambios estructurales en cambios en la biomasa aérea y el carbono. Se eliminaron los píxeles que muestran las áreas quemadas o deforestadas para calcular el impacto del carbono de la sequía solo en los bosques intactos.

Descubrieron que después de la sequía, los árboles caídos, la defoliación y el daño del dosel producían una pérdida significativa en la altura del dosel, y la región más severamente afectada disminuía un promedio de aproximadamente 0,88 metros en el año posterior a la sequía. 

Las regiones menos severamente afectadas del bosque disminuyeron menos, pero todas continuaron disminuyendo constantemente a lo largo de los años restantes del registro de datos.

Saatchi notó que la mitad de la lluvia del bosque es producida por el bosque mismo: agua que se transpira y se evapora de la vegetación y el suelo, se eleva a la atmósfera y se condensa y llueve durante la estación seca y la transición a la estación húmeda. 

Una sequía que mata los árboles del bosque no solo aumenta las emisiones de carbono, reduce las precipitaciones y extiende la duración de la estación seca. Esos cambios aumentan la probabilidad de una sequía futura.

Si las sequías siguen ocurriendo con la frecuencia y la gravedad de los últimos tres eventos en 2005, 2010 y 2015, dijo Saatchi, el Amazonas podría eventualmente transformarse de un bosque lluvioso a un bosque tropical seco. Eso reduciría la capacidad de absorción de carbono del bosque y su diversidad biológica.