Para entender el ciclo del agua, se pueden pensar en varios niveles. Están los diagramas colgados en las escuelas primarias que muestran cómo el agua del océano se evapora formando nubes y luego vuelve a caer a la tierra. Un nivel más arriba, está la comprensión general que toma en cuenta la evaporación de los árboles, los patrones de viento y otros fenómenos similares.

Luego, están los enfoques sumamente técnicos que observan una gran variedad de minucias y contingencias: los flujos de savia nocturna, las emisiones de isopreno, las partículas de nucleación de hielo liberadas por las hojas en descomposición, e incluso las fases de la luna.

Y, sin embargo, aunque todos estos detalles han sido investigados, registrados e incorporados en diferentes modelos y algoritmos, aún resulta difícil confiar en el pronóstico meteorológico de una mañana cualquiera. El comportamiento de las nubes y de las precipitaciones continúa siendo un misterio.

“Los modelos simplemente no hacen eso”, dice Douglas Sheil, asociado al Centro para la Investigación Forestal Internacional (CIFOR). “No pueden ni logran predecir las lluvias con precisión. Y el problema es que se usan estos modelos para predecir el cambio climático, cuando ni siquiera pueden predecir correctamente el clima actual”.

Tomando los avances sobre este tema en sus propias manos, Sheil ha publicado recientemente un documento que busca demostrar por qué aún existen misterios sobre el clima y señalar las áreas donde se necesita investigación para resolverlos. Con un lenguaje simple y ameno, resume las teorías dominantes sobre el ciclo del agua y formula hipótesis sobre el enorme cambio que podría producirse si finalmente nos ponemos de acuerdo sobre una que funcione —tal vez la suya.

UN ASUNTO DE BOMBEO

El ciclo del agua fue un tema de investigación popular a principios del siglo XX, y ya en ese entonces los científicos notaron cómo la deforestación provoca cambios en las precipitaciones y el clima. A mediados de siglo, hubo una disminución en el interés por el tema, liderada por poblaciones costeras que consideraban que cualquier fenómeno meteorológico extraño simplemente provenía del océano.

Sin embargo, a medida que el clima y los problemas sociales mundiales han ido empeorando, en los últimos 10 a 15 años los científicos han vuelto a explorar el ciclo del agua, y a reconocerlo como algo que necesitamos entender. Entre 1992 y 2015, por ejemplo, las existencias de agua dulce del planeta divididas entre la población mundial disminuyeron en un 25%, algo que se hace evidente en eventos catastróficos, como fue la sequía etíope de 2015.

A medida que el ciclo del agua vuelve al centro de atención, trae consigo el tema de los bosques. “Todos saben que los bosques son importantes para la lluvia. No es novedad”, dice Sheil. “Pero lo que sí es novedad es hasta qué punto son importantes, y el hecho de que estos vínculos están cobrando mucha mayor nitidez y claridad recién en los últimos años.

Aproximadamente 117.600 kilómetros cúbicos de agua caen a la tierra en forma de precipitaciones cada año. El 61% de esta cantidad proviene de la tierra, y más de la mitad de ese porcentaje proviene de la transpiración de las plantas. Otro estudio reciente encontró que los cambios en la cobertura del suelo han causado una reducción del 5-6% en la humedad atmosférica global. “Las emisiones totales de vapor de agua provenientes de los bosques (transpiración y evaporación) por lo general superan a las provenientes de otras plantas y de aguas abiertas”, afirma el artículo de Sheil.

Varias teorías toman en cuenta el papel de los bosques en el ciclo del agua, comenzando por la teoría del gradiente de temperatura, desarrollada en 1686 por Edmund Halley, un contemporáneo de Isaac Newton. Al vincular los vientos y la circulación global con los patrones de temperatura del enfriamiento del aire sobre el mar y su calentamiento sobre la tierra, esta teoría y otras similares siguen siendo prominentes, y la investigación sobre el efecto de los bosques dentro de este marco teórico sigue en curso.

Sin embargo, como Sheil explica en su informe, estos métodos basados en la temperatura son incapaces de explicar diversas características del clima, como los cambios abruptos en los climas monzónicos, por qué se mantienen las precipitaciones en ciertas áreas pero no en otras, y por qué lugares como la cuenca del río Amazonas e Indonesia atraen tanta lluvia.

En 2008, Sheil se interesó por un enfoque más completo para el ciclo del agua, basado en la física y desarrollado por los científicos rusos Anastassia Makarieva y Victor Gorshkov, llamado la “bomba biótica”. En lugar de centrarse exclusivamente en la temperatura, la bomba biótica toma en cuenta cómo la condensación y la evaporación del agua influyen en la presión del aire, lo que crea patrones de lluvia. Cuando la humedad se condensa o se congela —formando nubes o gotas de lluvia—, el aire tiende a subir y la presión atmosférica por debajo de él cae, atrayendo el aire circundante y haciéndolo subir, de modo que la humedad de este aire también tiende a condensarse o congelarse, lo que realimenta el proceso.

A través de este enfoque, la bomba biótica puede describir mejor el papel de los bosques en el ciclo del agua. Al liberar humedad como lo hacen, los árboles inicialmente elevan la presión del aire en la atmósfera que los rodea. Esto se revierte una vez que comienza a caer la lluvia.

“Mucha gente asume que una nueva teoría debe ser totalmente radical y sofisticada, pero en realidad se trata solo física de nivel escolar”, dice. Sheil se unió a los esfuerzos de investigación en torno a esta teoría, y desde entonces la ha comprobado repetidamente al predecir diversas relaciones en el clima y los fenómenos meteorológicos.

“Mis colegas y yo escribimos un artículo que predice y muestra que la presión atmosférica a menudo aumenta antes de la caída de lluvia en la Amazonía. En la teoría clásica sobre la temperatura, se esperaría una presión atmosférica baja antes de la lluvia, pero eso no es lo que vemos. La teoría de la bomba biótica pudo hacer esta predicción única basada en una relación física. [Para nosotros,] hacer ciencia es hacer predicciones que otros no harían y luego demostrar que son acertadas”.

Análisis

Menos bosques tal vez signifique más huracanes

HÚMEDO COMO EL DESIERTO

Además de aconsejar cuándo conviene llevar un paraguas, una mejor comprensión del ciclo del agua puede potencialmente brindar a los científicos la capacidad de iniciar un cambio enorme a nivel continental.

Ello comienza con la comprensión de los aspectos fundamentales del ciclo del agua que sustentan todas las teorías, que son: el agua se extrae del suelo y de otros lugares, se libera a la atmósfera y vuelve a la tierra en forma de lluvia varias veces antes de llegar al mar.

“Los árboles vuelven a liberar agua que luego cae en otro lugar”, dice Sheil. “Una pequeña arboleda puede consumir más agua que el paisaje circundante, pero, en general, el paisaje más grande probablemente tendrá una mayor precipitación. Esto ocurre a diferentes escalas”.

Desde una perspectiva más amplia, esto se puede aplicar también a regiones, donde las pérdidas de lluvia en un lugar constituyen aumentos en otro.

“Algo destacable es que los agricultores en China dependen en gran medida de lo que hacen los usuarios de la tierra en Europa y África, porque es de ahí de donde provienen la mayoría de sus precipitaciones”.

En una escala geográfica y temporal muy generosa, esto significa potencialmente que, con una comprensión del ciclo del agua que guíe la plantación estratégica de árboles, sería posible rehidratar paisajes secos, y viceversa. Este método indicaría dónde plantar bosques que canalicen la lluvia a áreas secas, y una vez que esas áreas secas tengan suficiente irrigación natural, se pueden plantar bosques que luego se rehidraten a sí mismos.

“Potencialmente se podría hacer reverdecer el Sahara… Suena extraño y disparatado, pero ello en realidad podría concretarse si se cuenta con los recursos y el tiempo para hacerlo. Es muy emocionante. Creo que si comenzamos en las zonas costeras y luego nos movemos hacia el interior a largo plazo, cosas como esta podrían ser posibles”.

Pero el primer paso para hacerlo, dice, es dejar de debatir y comenzar a investigar, para comprobar si el método de la bomba biótica funciona, o desarrollar un método distinto que sí lo haga. El objetivo de la investigación de Sheil es alentar al mundo de la investigación para llegar finalmente a un método sobre el ciclo del agua que funcione, de modo que pueda usarse para llevar agua a los lugares que más la necesitan.

“Si la [teoría de la] bomba biótica funciona, no deberíamos estar discutiendo sobre ella. No deberíamos desperdiciar otros 10 años, hasta saber cuáles son los riesgos, si puede brindar soluciones a personas que sufren escasez de agua. Todo esto tiene un lado aterrador, como la rápida conversión de paisajes con elevadas precipitaciones en tierras áridas debido a la pérdida de bosques, pero también aspectos increíblemente positivos”.