Fluctuaciones ambientales: las grandes olvidadas en los estudios sobre los efectos del cambio globa

 En lagos, ríos y océanos, las fluctuaciones en temperatura o en la disponibilidad de luz repercuten sobre multitud de procesos biológicos como la actividad fotosintética, la respiración, el comportamiento o la motilidad. 

En ecosistemas terrestres, las variaciones térmicas o en las lluvias alteran la capacidad de los suelos para secuestrar dióxido de carbono atmosférico y la estructura de las comunidades que allí habitan.

Por tanto, las fluctuaciones ambientales desempeñan un papel clave en numerosos procesos ecológicos desarrollados por organismos tan dispares como bacterias, hongos, virus o plantas.

Efectos distintos sobre los seres vivos

A pesar de que la naturaleza es variable, nuestra compresión acerca de cómo los seres vivos responden al cambio global se ha basado en utilizar valores medios predichos por modelos matemáticos u obtenidos a través de medidas de satélite.

Los organismos experimentan, responden y se adaptan a cambios ambientales que ocurren sobre escalas de tiempo cortas (minutos, horas, días). Además, en muchos casos, tales cambios naturales (panel A) exceden los incrementos predichos para finales de siglo en los escenarios climáticos propuestos por el panel intergubernamental sobre el cambio climático (panel B).

(A) Fluctuaciones diarias en temperatura superficial experimentadas por organismos presentes en suelos de la cordillera costera de Chile (1-7/9/2019-línea marrón; datos extraidos de Spohn & Holzheu, 2021) y en el intermareal medio de Little Bay (Australia) (1-7/9/2009-línea azul; datos extraidos de Wolfe et al. 2020). (B) Cambio relativo en la temperatura superficial global para el año 2100 respecto al periodo 1850-1900. La línea negra representa las simulaciones históricas y las líneas de color las proyecciones para los cinco escenarios de emisiones de gases de efecto invernadero (IPCC, 2021).Author provided

Por ello, las fluctuaciones ambientales no afectan del mismo modo a todos los organismos de nuestro planeta. Tal efecto depende de su tiempo de generación, es decir, el tiempo que tarda su población en duplicarse.

Organismos con tiempos de generación cortos como las bacterias –especies que se reproducen y mueren más rápidamente– pueden experimentar variaciones ambientales como las que ocurren diariamente en la temperatura ambiente durante su vida entera. Sin embargo, en aquellos con tiempos de generación largos, como las aves y mamíferos, estos cambios suponen una pequeña porción de su ciclo vital. 

Así, aunque ambos grupos puedan experimentar una fluctuación ambiental dada el mismo tiempo, el número de generaciones transcurridas en el primer caso será mucho mayor. Un mayor número generacional permite a los organismos responder y adaptarse más rápido al medio ambiente.

La falacia de la media: ¿una vieja conocida?

Johan Jensen propuso a través de la falacia de la media que la respuesta de un sistema dado a condiciones promedio constantes rara vez es igual a su respuesta media a condiciones variables. El motivo es que las respuestas de los organismos a cambios en el medio ambiente son con frecuencia no lineales. 

Esta no linealidad implica que la variación en un factor ambiental dado puede estimular la actividad biológica, comparada con la esperada en un ambiente constante, cuando ésta se localice en el lado convexo de la curva de respuesta (panel A). En contraposición, la variación ambiental puede reducir dicha actividad cuando se localice en el lado cóncavo de la misma (panel B). Estos efectos no lineales pueden verse acentuados a medida que la variación ambiental alrededor de la media aumenta.

Esquema gráfico ilustrando cómo la desigualdad de Jensen explica las potenciales sobre- (A) o subestimaciones (B) en la respuesta (R) de los organismos a condiciones ambientales fluctuantes. Rmedia representa la respuesta media de los organismos a las condiciones más bajas y altas experimentadas, mientras que R es la respuesta de éstos bajo condiciones medioambientales medias y constantes.

Aunque esta desigualdad matemática fue propuesta por Jensen hace más de un siglo, actualmente sigue siendo ignorada por la biología del cambio global. La escasa consideración recibida estriba en la dificultad de comprender las respuestas de los organismos ante distintas variables ambientales que operan y varían al mismo tiempo.

Hacia dónde orientar la investigación sobre el cambio global

En un estudio reciente publicado en la revista PNAS, mostramos que los efectos derivados de múltiples factores de cambio global como la acidificación, el calentamiento, cambios en la concentración de oxígeno, de luz y de recursos tienden a ser aditivos cuando se tienen en cuenta las fluctuaciones ambientales en dichos factores. 

Nuestros resultados cuestionan la visión dominante en ecología de que los factores asociados al cambio global tienden a ejercer efectos interactivos, es decir, que el efecto de un factor ambiental es exacerbado o atenuado por el efecto de otro factor, de modo que el efecto combinado de ambos es mayor o menor, respectivamente, que la suma de los efectos individuales. Asimismo, evidenciamos que el tipo de interacción detectada varía dependiendo del grupo de organismos (animales, bacterias, hongos, plantas, o protistas) y grupo trófico (heterótrofos: aditivos y autótrofos: interactivos) estudiado.

A través de este análisis, también identificamos cuatro aspectos principales que requieren investigación futura:

• Incluir la desigualdad de Jensen en estudios experimentales y de modelado para predecir la vulnerabilidad de organismos y ecosistemas al cambio global.

• Evaluar los efectos del cambio global bajo condiciones fluctuantes sobre comunidades, dado que cualquier alteración en un nivel trófico puede propagarse a otros niveles tróficos.

• Cuantificar los efectos de otras variables asociadas al cambio global que actualmente están poco estudiadas (cambios en disponibilidad de luz, oxígeno, recursos, etc).

• Explorar el papel que las fluctuaciones ambientales podrían desempeñar en la respuesta de los ecosistemas polares al cambio global.

Medir el medio ambiente que los organismos experimentan y cuantificar cómo responden a sus variaciones, usando experimentos y observaciones de campo, es un reto que nos proporcionará una nueva perspectiva acerca del papel que la variabilidad ambiental tiene sobre la estructura y funcionamiento de los ecosistemas. 

Estos hallazgos supondrán una base sólida para desarrollar modelos más precisos que nos permitan predecir las consecuencias del cambio global sobre la biodiversidad de nuestros ecosistemas y sobre los bienes y servicios que éstos proporcionan a la humanidad.

¿Qué puede hacer usted para mitigar el cambio climático según el IPCC?

 No por esperado ha resultado menos alarmante. Esta semana se ha hecho pública la tercera y última parte del Sexto informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de la ONU. 

En informes previos, se planteaban medidas tecnológicamente más accesibles y recortes más progresivos. Ahora, la urgencia que exige limitar el calentamiento global a 1,5 ℃ (o de forma más realista, a 2 ℃) hace que los expertos planteen la necesidad de implementar políticas drásticas en el corto plazo combinadas a medio plazo con tecnologías como la captura de carbono, cuya aplicación a gran escala aún se enfrenta a importantes retos técnicos.

Una novedad importante del nuevo informe es que incorpora un análisis centrado en las decisiones que las personas y hogares toman como consumidores. Es sobre el consumo de energía directo e indirecto de los hogares sobre el que recaen las acciones de choque a corto plazo (de aquí a 2050).

En el contexto actual –precios de los productos energéticos al alza, alta dependencia de países no democráticos–, el debate sobre qué impacto pueden tener nuestras acciones se agudiza.

La huella de carbono de los ciudadanos es una medida adecuada para medir su responsabilidad, pues considera las emisiones directas e indirectas asociadas a las decisiones que toman. Un cambio en las pautas de consumo ayuda a guiar a la economía por una senda de desarrollo más sostenible y puede contribuir a mitigar el cambio climático. 

El enfoque “evitar-cambiar-mejorar”

El informe estructura las medidas siguiendo el enfoque “evitar-cambiar-mejorar”, que originalmente se aplicó al transporte sostenible, pero que ahora se emplea de forma más general al comportamiento de los consumidores. 

El panel de expertos estima el potencial de mitigación de estas medidas en un 40-70 % de reducción de emisiones. Se podría alcanzar un 5 % de forma muy rápida solo con cambios en nuestros hábitos (principalmente en los países desarrollados). Además de en esos factores socioculturales, las medidas también se centran en el uso de infraestructuras y la adopción de nuevas tecnologías que permitan dichas modificaciones.

Entre los cambios de comportamiento, en la categoría “evitar”, encontramos la no utilización del coche y la reducción de un vuelo de larga distancia al año como los dos elementos con mayor potencial mitigador a nivel individual, seguidos a distancia por el aumento del teletrabajo, un menor uso y mayor reciclaje de envases y la reducción del desperdicio alimentario.

Como “cambios”, se incluyen un mayor uso del transporte público, la reducción del consumo de carne, una mayor movilidad activa (bicicleta y caminar) y la sustitución del avión, cuando sea posible, por el tren. 

Dentro de las “mejoras”, las medidas estrella son el vehículo eléctrico movido cada vez más por energías renovables, que también deberían proporcionar la electricidad de nuestros hogares, y las mejoras en el aislamiento y formas de calentar nuestros hogares. 

En términos individuales, abandonar el coche de combustión y usar el eléctrico (o aún mejor, caminar y usar la bicicleta), podría reducir 2 toneladas de CO₂ equivalente al año por persona. Y otro tanto la reducción de un vuelo al año. 

En total, podría llegarse a un ahorro de 9 toneladas de CO₂ equivalente con las medidas indicadas. Pero esto sería para consumidores con alto gasto en países desarrollados. Para la población mundial en su conjunto, la medida más relevante sería el cambio en la dieta, puesto que la mayoría no vuela, su gasto es muy reducido y sus emisiones están muy por debajo de la media mundial de 7,8 toneladas.

La huella de las empresas y el greenwashing

Las contribuciones por parte de los consumidores nos permitirían ganar tiempo –que ya hemos perdido casi por completo– mientras se profundiza en los cambios para deshacernos de la energía fósil. Eliminarla requiere todavía superar, no solo obstáculos tecnológicos (aplicación del hidrógeno en aviones y barcos, por ejemplo), sino también relativos a la transferencia de conocimiento y la financiación. 

Los Gobiernos deben implantar políticas más ambiciosas que las aplicadas hasta el momento. El plan Objetivo 55 que se está debatiendo en la UE para la transición ecológica propone reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 55 % para 2030 (comparado con 1990) y lograr la neutralidad climática para 2050. Este plan se centra, entre otros ámbitos, en la energía, la movilidad y la alimentación en la línea de las recomendaciones del Sexto Informe del IPCC. Es un paso en la dirección adecuada, pero sin un compromiso firme de la población será insuficiente.

Sin embargo, las medidas de mitigación centradas en la demanda (los consumidores), al trasladar la responsabilidad a los hogares, permiten que los principales responsables de las emisiones de carbono se “laven las manos”. Hablamos de las empresas y, sobre todo, de las multinacionales. 

Un análisis de las emisiones de carbono directas en la economía española muestra que los consumidores son responsables del 25 % de las emisiones directas en 2020, el restante 75 % corresponde a las empresas. Y, para la economía mundial, 90 compañías públicas y privadas de energías fósiles son responsables directamente del 63 % de las emisiones históricas. 

Las filiales de multinacionales representan el 22,5 % de la huella de carbono de la economía mundial y solo las filiales de EE. UU. operando en el resto del mundo representan el 1,5 % del total de emisiones. 

Existen iniciativas para luchar contra el cambio climático en el ámbito privado en las que se implican cada vez más empresas –Science based targets, SBTi, normativas ISO 14064 de huella de carbono de organización, GHG Protocol, Carbon Disclosure Project, la plataforma NAZCA de la ONU, etc.–. Cada vez están más concienciadas sobre la reducción de su huella de carbono por la creciente presión de los consumidores e inversores. No obstante, queda mucho por hacer. También para asegurar que las medidas tomadas no sean un mero “lavado verde” (greenwashing). 

Las Naciones Unidas (y la Unión Europea) son conscientes de la existencia creciente de este greenswashing. Por ello, las Naciones Unidas acaba de lanzar en el mes de abril de 2022 un grupo de expertos de alto nivel para combatirlo. El objetivo es empujar a las empresas, los inversores y las ciudades a cumplir sus promesas de cero emisiones. 

Aspecto de la protesta de Rebelión Científica frente al Congreso de los Diputados de España el 6 de abril de 2022.Rebelión Científica / Rodri Mínguez

¿Cambiaremos los consumidores nuestro comportamiento?

La perspectiva positiva de esta visión del IPCC es que los cambios en nuestros hábitos pueden ser compatibles con la mejora global del bienestar: contribuyen a reducir las diferencias debidas a la desigualdad económica –los países desarrollados y los hogares con mayor renta son los mayores responsables de las emisiones y su reducción– y las desigualdades por sexo –los hombres tienden a comer más proteína animal y desplazarse en mayor medida en coche– y a mejorar la gobernanza al reducir la concentración de poder de ciertos países y colectivos y aumentar la participación ciudadana.

La adopción y efectividad de las medidas estarán muy condicionadas por las enormes desigualdades económicas y por la injusta distribución de las responsabilidades climáticas entre individuos. Todos debemos esforzarnos por cambiar hábitos, aunque las predicciones para 2030 apuntan a que el 50 % de la población mundial más pobre producirá emisiones muy por debajo del objetivo, mientras que el nivel de emisiones del 1 % más rico será 30 veces superior a lo fijado en el Acuerdo de París.

Los expertos reconocen que la motivación de los consumidores para implementar estos cambios necesarios es reducida a nivel mundial. Por ello, van a ser imprescindibles políticas de incentivos y penalizaciones que tengan en cuenta los contextos sociales y culturales en cada país. 

A la hora de evitar medidas muy contaminantes o promover aquellas sostenibles, no podemos solo pensar en soluciones relacionadas con impuestos a los gases de efecto invernadero que supongan aumentos de precios, ya que dichas medidas pueden ser regresivas y tienen un escaso efecto sobre los hogares de mayor renta.

Es muy importante regular y limitar actuaciones y, en ocasiones, incluso prohibir. Establecer zonas de bajas emisiones en los centros urbanos, prohibir el uso de plásticos de un único uso y la venta de vehículos de combustibles fósiles, etc., son medidas que ya se han tomado o que hay que ir tomando con arrojo y valentía para acompañar y promover o limitar la actuación de los consumidores. 

Tal vez sea ahora el momento de parafrasear a John F. Kennedy, y plantearnos no solo qué puede hacer nuestro país por el planeta, sino qué podemos hacer nosotros por el planeta y si estamos dispuestos a hacerlo.