Un calentamiento sin precedentes amenaza los lagos de la Tierra y sus ecosistemas

Los lagos, con su rica biodiversidad y sus importantes servicios ecológicos, se enfrentan a una tendencia preocupante: el rápido aumento de las temperaturas, que puede provocar cambios en la distribución futura de las especies acuáticas sensibles al calor.

De particular preocupación para los ecosistemas lacustres es cuando las temperaturas aumentan tanto que se sitúan fuera del rango de variabilidad natural, una situación conocida como condiciones sin analogía (sin análogos ni en la actualidad ni en el pasado). Sin embargo, el conocimiento de cuándo aparecerán esas condiciones no análogas sigue siendo incierto. 

Un estudio reciente publicado en ‘Nature Geoscience’ por un equipo internacional de limnólogos y modeladores climáticos revela que si el calentamiento antropogénico actual continúa al mismo ritmo hasta finales de este siglo, los lagos de todo el mundo experimentarán un calentamiento generalizado y sin precedentes en la superficie y el subsuelo, muy superior al que han experimentado hasta ahora.

Las condiciones no análogas se producirán con un calentamiento de 2,4°C en latitudes bajas. También se proyectan patrones similares en el agua subterránea. Los resultados sugieren que el calentamiento global conducirá al surgimiento de climas incomparables sin contrapartes modernas, lo que probablemente afectará la habitabilidad y a reordenamientos de los hábitats de agua dulce este siglo.

Gases de efecto invernadero

El estudio utilizó datos de temperatura de lagos simulados por un modelo informático de clima de última generación (Community Earth System Model, versión 2) que abarca el período de 1850 a 2100. Es el primer modelo de este tipo y captura la dinámica y la termodinámica de los sistemas lacustres de forma integrada con la atmósfera.

En lugar de ejecutar el modelo informático una sola vez, los científicos utilizaron un conjunto de 100 simulaciones del pasado al futuro, que se ejecutaron en uno de los ordenadores más rápidos de Corea del Sur (‘Aleph’, en el Instituto de Ciencias Básicas). Cada simulación generó una realización ligeramente diferente de la variabilidad climática natural, al tiempo que respondió a los efectos del calentamiento antropogénico derivados del aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero.

Con este enfoque de modelado de conjuntos, los científicos pudieron distinguir el rango de variaciones de temperatura de los lagos que ocurren naturalmente de aquellas causadas por la interferencia humana. Esto permitió al equipo estimar por primera vez el momento en que las temperaturas de los lagos superarán permanentemente los límites naturales.

Lei Huang, autor principal del estudio, enfatiza que, en promedio, los lagos de todo el mundo enfrentarán climas sin análogos para fines de este siglo. Sin embargo, el momento de la emergencia varía globalmente. Los lagos tropicales, que albergan una rica biodiversidad, serán los primeros en experimentar condiciones sin precedentes cuando el calentamiento global alcance aproximadamente 2,4°C (por encima de las condiciones preindustriales).

Graves perturbaciones futuras

Si bien el calentamiento de la superficie afecta a las especies de las capas superficiales del lago, algunos organismos pueden migrar verticalmente para encontrar hábitats térmicos más adecuados. Por lo tanto, es fundamental considerar también cómo penetra el calentamiento en las capas subterráneas.

"Nuestro estudio revela la aparición sincrónica de condiciones no análogas en las capas del subsuelo de los lagos tropicales, impulsada por la rápida transmisión descendente de señales de calentamiento durante frecuentes eventos de mezcla de lagos", señala Iestyn Woolway, autor correspondiente del estudio.

"Por el contrario, los lagos de latitudes altas protegen parcialmente las capas del subsuelo del calentamiento de la superficie a través de la estratificación, retrasando o incluso a veces impidiendo los climas no análogos en las profundidades", añade.

Las consecuencias de un clima lacustre sin análogos son profundas. "Pueden provocar graves perturbaciones futuras en los ecosistemas", comenta Axel Timmermann, coautor del estudio.

En comparación con la biota terrestre y marina, los organismos lacustres suelen tener una capacidad limitada para migrar a hábitats climáticamente más adecuados. Por lo tanto, comprender el momento de la emergencia sin análogos es vital para la adaptación, la planificación y la mitigación del cambio climático en los ecosistemas lacustres.

Estudio de referencia: https://www.nature.com/articles/s41561-024-01491-5

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