Cómo las plantas mantuvieron estable la atmósfera hace 20.000 años

Durante la última glaciación, un mecanismo natural permitió que la vida vegetal persistiera pese a condiciones extremas: los árboles prehistóricos liberaban dióxido de carbono (CO₂) a la atmósfera con una rapidez similar a la de su absorción, lo que estabilizó el clima glacial.

Esta es la principal conclusión de un estudio liderado por Penn State, que revela que la elevada fotorrespiración de estos árboles actuó como freno biológico, evitando que los niveles de CO₂ cayeran por debajo del umbral necesario para la supervivencia de las plantas, según describe ENN.

El equipo, encabezado por Max Lloyd, profesor asistente de geociencias en Penn State, examinó muestras de madera prehistórica de América del Norte, en particular de los yacimientos de La Brea Tar Pits, California.

Los resultados indican que, hace unos 20.000 años, cuando las temperaturas y el CO₂ descendieron, los árboles aumentaron su fotorrespiración, proceso que, de acuerdo con Lloyd, “es un control clave sobre la cantidad de carbono en la atmósfera”.

Esta adaptación permitió que el CO₂ atmosférico se mantuviera entre 185 y 210 partes por millón, el rango mínimo indispensable para la vida vegetal, incluso en los momentos más fríos de la glaciación.

Fotorrespiración: evidencia en fósiles y nuevas técnicas

La fotorrespiración consiste en que las plantas absorben oxígeno y liberan CO₂, contrarrestando, en parte, la fotosíntesis. Cuando el CO₂ es escaso y las temperaturas son bajas, las plantas intensifican la fotorrespiración, lo que disminuye su eficiencia para fijar carbono y limita el carbono almacenado en madera y suelos.

Lloyd subraya la existencia de “un vínculo claro entre los cambios climáticos y las respuestas de la biosfera”, y señala que este mecanismo redujo la caída del CO₂ atmosférico, contribuyendo a la estabilidad climática.

Para reconstruir las tasas de fotorrespiración en árboles de la última glaciación, los investigadores utilizaron una técnica de análisis de isótopos agrupados en madera fósil, desarrollada en colaboración con la Universidad de California, Berkeley y Brown University. Esta metodología permite identificar “huellas dactilares” químicas de la fotorrespiración en restos vegetales antiguos.

Al comparar árboles del periodo glacial con modernos, se observó que aquellos que crecieron en regiones más cálidas durante la glaciación presentaron tasas de fotorrespiración más altas que las actuales, lo que demuestra que la baja concentración de CO₂ influyó notablemente en la productividad vegetal y obligó a las plantas a liberar más carbono.

Las muestras clave del estudio procedieron de madera de enebro prehistórico conservada en La Brea Tar Pits, en el sur de California. Regan Dunn, subdirectora adjunta del Museo La Brea Tar Pits y coautora del estudio, destacó el valor de estos fósiles vegetales: “Los fósiles vegetales de La Brea son un recurso excelente para entender las respuestas de las plantas al cambio climático, no solo en el pasado, sino también en el futuro”, afirmó Dunn a Penn State.

Implicaciones para el clima y la ciencia actual

El hallazgo de Penn State explica por qué los niveles de CO₂ atmosférico nunca alcanzaron valores letales para las plantas durante las glaciaciones, una hipótesis que no se había podido comprobar de forma directa.

Lloyd remarca: “Por primera vez pudimos poner a prueba la hipótesis de que la fotorrespiración elevada ayudó a mantener el CO₂ atmosférico en esos niveles hace decenas de miles de años”, gracias al análisis de árboles que vivieron en aquella época.

Comprender cómo la vegetación respondió a cambios climáticos drásticos permite perfeccionar los modelos actuales de predicción climática. Lloyd recalca la importancia de valorar el papel de las plantas en la regulación atmosférica: “En un momento en que urge modelar escenarios climáticos, es vital entender y tener en cuenta el efecto de las plantas sobre la atmósfera”.

El especialista sugiere que examinar el pasado podría aportar claves sobre la capacidad de autorregulación de la biosfera ante situaciones de estrés climático.

En el estudio participaron, además de Penn State, científicos de la Universidad de California, Berkeley, Brown University y el Museo La Brea Tar Pits. La investigación fue financiada por el Aguoron Institute, la National Oceanic and Atmospheric Administration, la National Science Foundation de Estados Unidos y la Heising-Simons Foundation.

Según el equipo de Penn State, el potencial de las plantas fósiles apenas comenzó a revelarse, lo que permitirá nuevas investigaciones sobre la interacción entre vegetación y clima a lo largo de la historia terrestre. El estudio subraya el valor de los fósiles vegetales como documentos clave para anticipar el comportamiento futuro de la biosfera ante escenarios climáticos extremos.