Interpretación de:
Recurrent droughts increase risk of cascading tipping events by outpacing adaptive capacities in the Amazon rainforest
https://doi.org/10.1073/pnas.2120777119Wunderling, N., Staal, A., Sakschewski, B., Hirota, M., Tuinenburg, O., Donges, J., Barbosa, H., Winkelmann, R., 2022: Recurrent droughts increase risk of cascading tipping events by outpacing adaptive capacities in the Amazon rainforest, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., https://doi.org/10.1073/pnas.2120777119
Intérprete
Gutierrez Villarreal Ricardo
Fecha de interpretación
12/09/2024
Resultados y conclusiones
En un sistema dinámico conceptual y acoplado de vegetación-atmósfera, los impactos locales de un clima más seco están dados por los efectos directos de las sequías en la vegetación, mientras que los impactos regionales están dados por los efectos de redes de reciclaje de humedad. Colapsos en el reciclaje de humedad por disminuciones en la evapotranspiración pueden conllevar a "cascadas de inflexión" que propician el colapso del bosque amazónico y transición hacia un ecosistema de sabana. El sudeste amazónico (~90-100%) y, secundariamente, el sud-occidente amazónico (~60%), son las zonas más vulnerables a la posibilidad de los puntos de inflexión. Alrededor de 1/3 de los puntos de inflexión simulados fueron causados por el debilitamiento del reciclaje de humedad, lo que sucede principalmente en la Amazonía sur-occidental (el sur de Perú y el norte de Bolivia). El sudeste amazónico, que actualmente viene siendo impactado por el llamado "arco de deforestación", puede estar cerca de un punto de inflexión y de sobrepasar los umbrales de adaptación de la vegetación, reduciendo considerablemente su evapotranspiración. Esto puede propagarse a otras regiones de la Amazonía (cascadas de inflexión), forzando al riesgo de transición de bosque a sabana u otro estado debido a la acción de las redes de reciclaje de humedad atmosférica.
Metodología y datos
: Se construyó un sistema dinámico conceptual de vegetación atmósfera para investigar el impacto local y regional de las sequías en la inducción de puntos de inflexión en la vegetación amazónica. Se construyó una red de celdas de celdas de grilla usada en simulaciones previas de rastreo de humedad atmosférica. Esta red está discretizada para la atmósfera entre 1000 y 500 hPa cada 50 hPa, y para la hidrología en 2 capas (balance hídrico). Para el rastreo de humedad atmosférico se aplicó un modelo lagrangiano. Se impusieron tasas de deforestación basadas en un estudio previo. Las condiciones atmosféricas (vientos, humedad atmosférica, precipitación y evapotranspiración) fueron forzadas de ERA-Interim. Se recicló el clima de entre 2004-2014, y se repitió cada año por 20 años como si alguno de ellos fuera una "nueva normal" (especialmente sobre las sequias del 2005 y 2010), considerando que el clima futuro repetirá, especialmente, los años más secos. Para construir funciones críticas sobre las condiciones de sequías, se definieron umbrales de adaptación de la vegetación que se basan en diferencias de desviaciones estándar de precipitación anual media (MAP) y máximo déficit climatológico hídrico (MCWD) respecto de sus medias. Como no se conocen las magnitudes de las desviaciones estándar que controlan la sensibilidad de la vegetación, se construyó un ensamble de 100 miembros. Finalmente, el acoplamiento entre el estado de la vegetación y una función crítica de las sequías y una matriz crítica del efecto de la red de reciclaje de humedad atmosférica está dado por una ecuación diferencial de la forma de una bifurcación silla-nodo.
Limitaciones de la investigación
No están considerados otros efectos como los extremos de temperatura y los incendios forestales. Los experimentos de las condiciones climáticas implican la repetición de las mismas condiciones cada año durante 20 años. Si bien se construyó un ensamble por cada uno de los años repetidos (2004-2014), es probable que se induzca a un colapso "asegurado" al repetir condiciones de sequías como las del 2005, 2007 y 2010 todos los años.
Recomendaciones
La parametrización de puntos de inflexión y cascadas de inflexión de la vegetación a condiciones climáticas futuras puede ofrecer perspectivas de investigación fructíferas en los próximos años, en especial sobre cómo la composición de especies y las características hidráulicas de vegetación responden a ellas, así como su variabilidad en suelos y climas diversos.
Adaptación: Bosques, Agua
Mitigación: Uso de suelo, cambio de uso de suelo y silvicultura
Escala: Regional
Ámbito geográfico: Cuenca amazónica
Palabras clave: Amazonía, colapso del bosque amazónico, punto de no retorno, sequías, reciclaje de humedad, cascadas de inflexión
Cita de la interpretación
Gutierrez Villarreal, Ricardo, 2024: Interpretación de Wunderling et al. (2022, doi:10.1073/pnas.2120777119), Observatorio de Conocimiento Científico sobre Cambio Climático del Perú, IGP, https://cienciaclimatica.igp.gob.pe/entities/interpretation/9cfe28a0-2082-45bd-ad57-c2706e3099ae