Menos bosques tal vez signifique más huracanes

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Científico explica el importante vínculo entre deforestación y desastres naturales, como las tormentas ciclónicas.

 

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Luego de una ausencia de 12 años, grandes huracanes han vuelto a alcanzar el territorio continental de Estados Unidos y otros países en el Caribe. Las noticias sobre el huracán Harvey y el huracán Irma (y ahora María) se difunden en todo el mundo y tal vez la lista de huracanes y la destrucción que traen, continúe. Pero, ¿qué tiene que ver esto con los bosques?

Como ecologista interesado por el modo en que los bosques responden al daño, sé lo destructivas que pueden ser las tormentas ciclónicas como huracanes, tifones y ciclones (de ahora en adelante, simplemente “ciclones”). Sin embargo, además de los impactos ecológicos, estudios recientes sugieren que los bosques y los ciclones comparten un vínculo más fundamental: su relación con la humedad atmosférica.

Tanto los bosques como los ciclones se caracterizan por los inmensos volúmenes de lluvia. Si bien la Amazonía, incluso en lo más profundo del continente sudamericano, puede mantener precipitaciones de más de dos metros al año, una sola tormenta ciclónica puede generar lluvias de dos kilómetros cúbicos por día. Y toda esta cantidad de lluvia proviene de la atmósfera.

Entonces, si mis colegas Anastassia Makarieva y Victor Gorshkov están en lo correcto, los procesos que sustentan a los ciclones también sostienen a gran parte de los bosques del mundo. Al mismo tiempo, es posible que un mayor número de bosques signifique que haya una menor cantidad de ciclones, los que además serían menos destructivos.

Recientemente, hemos propuesto e ilustrado nuevas ideas que vinculan los principios físicos que mantienen las precipitaciones en las zonas interiores continentales cubiertas de bosque, que son los mismos que producen los ciclones. Ya sea que estas ideas se enfrenten al escrutinio científico o no (y hasta ahora, toda la evidencia sugiere que lo harán), existen buenas razones para creer que las extensas áreas de bosque pueden reducir la probabilidad y la gravedad de los ciclones.

Nuestro trabajo sugiere que los bosques pueden proteger a las regiones continentales de las tormentas extremas”.

 Douglas Sheil

UNA TEORÍA QUE CAUSÓ POLÉMICA

Si bien la opinión predominante es que los vientos están determinados por gradientes de temperatura, Anastassia, Victor y otros, incluyéndome, han desarrollado una teoría que describe cómo influyen la evaporación y la condensación en la dinámica atmosférica.

Aunque esta teoría haya generado en el pasado polémica, la acumulación de conocimiento y evidencia significa que está ganando aceptación.

Una percepción importante de esta teoría es que las áreas que mantienen índices elevados de precipitaciones, como los bosques y los ciclones, también generan baja presión atmosférica en la superficie, que atrae aire circundante de bajo nivel y cualquier vapor de agua que contenga, lo que converge y se eleva generando la condensación de cualquier cantidad de humedad presente, potenciando más caídas de presión y dando lugar a una retroalimentación positiva que puede mantenerse siempre que haya aire húmedo disponible. Este mecanismo explica cómo los bosques y los ciclones capturan y concentran estos elevados niveles de lluvia.

UN CRECIENTE CONJUNTO DE EVIDENCIAS
La ciencia atmosférica convencional asume que el cambio en las densidades de las partículas que se produce cuando el agua se evapora y se condensa, es un fenómeno en gran medida irrelevante para comprender los vientos, ya que la temperatura domina las diferencias fundamentales de presión a gran escala. Nuestro trabajo indica que este supuesto es injustificado y que el cambio en las cantidades de moléculas durante la evaporación y la condensación es un mecanismo importante, que da forma a los patrones de los vientos y al traslado de la humedad atmosférica. Los detalles físicos de la teoría y sus implicaciones han sido publicados en revistas de física revisadas por pares (1,2,3) y revistas de ciencias atmosféricas (4,5,6,7) ; aquí se puede encontrar una recopilación de publicaciones relevantes. También hemos desarrollado introducciones y resúmenes para aquellos que no son especialistas (8,9,10). Durante el desarrollo de estas ideas, hemos descrito los defectos que presenta la teoría de los vientos basada en la temperatura (11) y hemos revisado las ecuaciones fundamentales que rigen la dinámica atmosférica (12).

Es posible que todos los ciclones sean más frecuentes y más poderosos a medida que se reduzcan las extensiones de bosque cercanas”.

 Douglas Sheil

Los mecanismos físicos propuestos son compatibles con las leyes termodinámicas y energéticas. El vapor de agua es una fuente de energía, una fracción importante que puede acelerar el flujo de aire cuando el vapor se condensa, lo que genera los vientos (este proceso puede potenciarse aún más con aerosoles, es decir, con partículas y compuestos procedentes del bosque hacia la atmósfera). Esta teoría explica cómo los altos niveles de precipitación se mantienen dentro de las zonas interiores continentales y como es que los ciclones, al concentrar tanta energía disponible, pueden ser tan poderosos.

Pero, ¿existen pruebas que respalden estas ideas? Sí.

Por ejemplo, la teoría predice que las precipitaciones que se producen sobre los bosques de transpiración activa son más probables cuando se ha acumulado más humedad en el lugar, lo que sugiere que habrá una diferencia positiva en la presión atmosférica local antes de la lluvia (cuando la diferencia cambia a negativo). Esto se ha observado en datos a largo plazo procedentes de numerosos lugares en la Amazonía, y que no están presentes en regiones cercanas y menos forestadas.

Además, si el mantenimiento de las altas precipitaciones en las zonas interiores continentales depende de los bosques de transpiración activa, cada invierno en Siberia debería desaparecer. Una vez más, esta predicción concuerda con las observaciones.

También podemos afirmar otros logros. Por ejemplo, si calculamos el índice mundial en el que se genera la energía cinética de los vientos (energía atmosférica), podemos observar que esto también coincide con nuestras predicciones teóricas.

¿BOSQUES ANTICICLONES?

Predecir la intensidad de los ciclones tropicales es un desafío reconocido. Si bien los esfuerzos del pasado se enfocaban en la energía derivada del calor oceánico, la nueva teoría indica que la potencia total de las tormentas está determinada por la condensación de la humedad atmosférica preexistente. Además, podemos predecir que esta potencia está linealmente relacionada con el nivel total de precipitaciones, como ha sido confirmado en  nuestra propia investigación y en las de otros especialistas.

Nuestro trabajo sugiere que los bosques pueden proteger a las regiones continentales de las tormentas extremas. Tanto la formación como el mantenimiento de los ciclones parecen depender de las grandes fuentes de vapor de agua. Las grandes extensiones de bosque hacen que la humedad retroceda sobre la tierra. Cuando los ciclones se forman cerca de la costa continental de África occidental, lo hacen en una latitud donde hay suficiente vapor de agua disponible, es decir, entre la de los bosques húmedos y los desiertos áridos (los desiertos solo producen aire seco), donde no prevalece el efecto desecante de ninguno de los dos. Esto ayuda a explicar por qué estas tormentas oceánicas se forman en dos cinturones a 10°-20° al norte y al sur del ecuador.

La evidencia sugiere que mediante el ingreso de humedad atmosférica del océano, los bosques agotan el vapor disponible para generar y alimentar a los ciclones. Debido a sus altas emisiones de vapor, podría parecer lógico pensar que los propios bosques generan y alimenten las tormentas ciclónicas. Sin embargo, esto no ocurre porque la severa fricción de arrastre sobre los bosques absorbe la energía y disminuye la velocidad de los vientos.

Asimismo, los bosques poseen un sólido ciclo diurno, y la transpiración (a diferencia de la evaporación del océano) cesa durante la noche. Además, si bien las tormentas ciclónicas concentran los flujos de aire y la condensación resultante en su ojo, los bosques liberan humedad y aerosoles de una forma más difusa, lo que garantiza que los restos de condensación se extiendan de manera más amplia en tiempo y espacio. Es por eso que creemos que las tormentas ciclónicas no pueden mantenerse sobre grandes extensiones de bosque, ni cerca de ellas. No obstante, cuando las tormentas tienen lugar en otra parte, aún pueden retirarse hacia el bosque en última instancia.

MENOS BOSQUES, MÁS TORMENTAS

Tales consideraciones y especulaciones sugieren el motivo por el que las tormentas ciclónicas están prácticamente ausentes en la región del Atlántico Sur, donde cualquier tormenta debe producirse flanqueada de cerca por las selvas tropicales principales de América del Sur y de África (el huracán Catarina en 2004 fue la única excepción). La pérdida de estos bosques aumentaría la humedad disponible sobre el océano vecino, y reduciría la fricción, lo que aumenta la probabilidad de tormentas. De hecho, es posible que todos los ciclones sean más frecuentes y más poderosos a medida que se reduzcan las extensiones de bosque cercanas.

Los bosques cumplen múltiples funciones para mantener el ciclo mundial del agua y estabilizar el clima, por lo que su destrucción afectará estos procesos de manera negativa. Y ahora también podemos agregar un posible aumento en las tormentas ciclónicas a la lista de efectos potenciales”.

 Douglas Sheil

Todas estas influencias propuestas dependen de una escala, y si bien es posible que la influencia de grandes bosques como la Amazonía sea extensa, una franja estrecha de árboles tendrá menos impacto. Esto sugiere que, por desgracia, los bosques húmedos que quedan en Australia y los bosques de la costa este de Madagascar, tendrán una capacidad mínima para reducir las tormentas ciclónicas, aunque estos bosques podrían recomponerse mediante un proceso de rehabilitación a gran escala.

Ya sabemos que la pérdida de los bosques ha generado una reducción significativa de la humedad atmosférica en muchas regiones, lo que probablemente tenga consecuencias negativas para las regiones que dependen de las precipitaciones en la dirección del viento. Cuando los bosques queden fragmentados y su tamaño se reduzca, no solo proporcionarán menos humedad a esas regiones en dirección del viento, sino que también tendrán un impacto menor en el clima local, lo que posiblemente genere sequías. A su vez, es posible que las sequías y los incendios subsiguientes inicien un ciclo de más pérdidas y disminución de los bosques, lo que generará una desecación adicional.

Los bosques cumplen múltiples funciones para mantener el ciclo mundial del agua y estabilizar el clima, por lo que su destrucción afectará estos procesos de manera negativa. Y ahora también podemos agregar un posible aumento en las tormentas ciclónicas a la lista de efectos potenciales. La reflexión final es entonces que ignorar la terrible situación en la que se encuentran los bosques, significa para la humanidad, buscarnos (más) problemas.

Para más información sobre este estudio, puede contactar (en inglés) a  Douglas Sheil en douglas.sheil@nmbu.no o Anastassia Makarieva en ammakarieva@gmail.com.

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