La ciencia ficción se encuentra con la realidad en los recintos de pantanos en un bosque experimental

BOVEY – Sobre un pantano cubierto de musgo en un bosque experimental, plataformas de policarbonato se asientan sobre muelles de aluminio que forman tres pasarelas ramificadas. Los paseos marítimos conectan estructuras octogonales que se elevan 26 pies sobre el suelo. Cada estructura está rodeada de paneles transparentes y está unida por una serie de equipos que controlan su ambiente interior.

Dentro de cada uno de los 10 recintos, las cúpulas de follaje se cierran automáticamente a intervalos regulares para tomar muestras de gas y luego se vuelven a abrir. Los troncos de los árboles se envuelven en plata para medir el uso del agua y los robots maniobran a través de túneles subterráneos para fotografiar los sistemas de raíces. Hay cables y antenas por todas partes, incluso en una torre cargada de instrumentos en el centro de cada recinto.

¿Alguien menciona alguna vez que el experimento SPRUCE (el acrónimo de Spruce-Peatland Responses Under Changing Environments) parece sacado de la ciencia ficción?

"He oído todo eso", reconoció el académico Paul Hanson, "pero es una realidad científica".

Aunque el experimento SPRUCE no tiene nada de imaginario, sus investigadores sí tienen algo en común con los creadores de ciencia ficción. Normalmente, las historias de ciencia ficción extrapolan escenarios futuros a partir de lo que sabemos sobre el presente y tratan de imaginar cómo será la vida en esas condiciones.

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En el experimento SPRUCE, los científicos simulan condiciones en una variedad de futuros posibles con distintos grados de calentamiento climático. En el caso más extremo, están sometiendo la vegetación natural que se encuentra en un pantano del norte de Minnesota a un calentamiento persistente de 9 grados centígrados.

"Las veinticuatro horas del día, los 365 días del año, agregamos entre 16 y 17 grados Fahrenheit a lo que estás midiendo, lo cual, como te imaginas, en agosto hace bastante calor", explicó Hanson sobre esa condición. . "Este experimento está diseñado para tener un sistema de recinto que nos permita vislumbrar un futuro posible".

La génesis del experimento SPRUCE se remonta a dos décadas atrás, a conversaciones entre el personal del Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee. Hanson es un miembro corporativo allí, aunque es originario de Minnesota y mantiene una casa en el lago aquí.

"Muchos otros estudios muy útiles sobre el calentamiento se realizan en placas de Petri, en frascos en los estantes del laboratorio o utilizando diferentes métodos en parcelas más pequeñas", explicó Hanson. "El objetivo del Laboratorio Nacional Oak Ridge era adoptar un sistema experimental que abarcara la diversidad del sistema que estaba estudiando".

Minnesota ya tenía un "bosque experimental" que contenía turberas, un tipo de terreno especialmente destacado para visualizar el futuro de un planeta en calentamiento.

"Las turberas", dijo Hanson, "almacenan un tercio del carbono terrestre del planeta. Entonces la pregunta es: si estamos cambiando los climas bajo los cuales se almacenaron y desarrollaron estas reservas de turberas desde la última glaciación... ¿qué está pasando?" ¿Cuál será su destino? ¿Se quedarán allí o serán liberados a la atmósfera como gases de efecto invernadero?

El Bosque Experimental Marcell, un sitio de investigación de 2,819 acres ubicado a unas 25 millas al norte de Grand Rapids dentro del Bosque Nacional Chippewa, fue designado en 1962 con miras al estudio de las cuencas hidrográficas de turberas. El experimento SPRUCE, dirigido por Oak Ridge y financiado por el Departamento de Energía de Estados Unidos, se creó con el permiso del Servicio Forestal de Estados Unidos.

Los recintos entraron en funcionamiento en el otoño de 2015, para un experimento que durará diez años. Una vez finalizado el estudio en 2025, las cámaras serán desmontadas y la turbera volverá a su estado natural. "Pueden optar por conservar estos paseos marítimos porque es una buena manera de acceder al pantano para trabajos futuros", dijo Hanson.

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Dado el alcance del experimento, que finalmente tendrá un coste total de más de 20 millones de dólares, los científicos no desperdician ni un solo dato. Dentro de un recinto de control (uno que no tiene calefacción, para establecer una línea de base), Hanson explicó los propósitos de numerosos dispositivos colocados entre el follaje para monitorear el estado del ecosistema. Cada instrumento se replica en cada uno de los 10 recintos, que están sujetos a distintos grados de calentamiento y elevación de dióxido de carbono.

Los administradores del sitio se toman en serio la seguridad. Cuando los periodistas del News Tribune llegaron al lugar, el colega de Hanson, Kyle Pearson, dirigió una sesión informativa que explicó escenarios que incluían la improbable, pero concebible, posibilidad de que el nivel de dióxido de carbono de un recinto pudiera volverse inseguro para la respiración humana.

"Hay una sirena audible y una luz estroboscópica visual", explicó Pearson. "No es que tengas que salir corriendo porque tu vida esté en grave peligro, pero querrás salir del recinto de forma ordenada".

Aunque los recintos pueden parecer una reminiscencia de experimentos de "biodomo", en realidad están abiertos en la parte superior: simular las condiciones del mundo real en entornos completamente cerrados sería simplemente demasiado complejo, explicó Hanson.

"Para hacer un estudio ecológico, es necesario tener en cuenta las nevadas y las precipitaciones", afirmó. "Eso añade un tremendo nivel de complejidad porque hay química en la lluvia, sin mencionar la dinámica de formación de copos de nieve". Aunque los divisores se extienden unos 10 pies, o más, dentro del suelo debajo del perímetro de cada recinto, algunos animales salvajes todavía encuentran su camino hacia el interior.

"Los pájaros pueden volar si así lo desean. Los insectos entran y salen volando. Vemos ranas, serpientes y ocasionalmente visones", dijo Hanson. "No sé exactamente por dónde entran, pero también pueden entrar a tu casa".

Se necesitarán años para procesar y publicar todos los hallazgos del estudio, pero con respecto al calentamiento global, las noticias hasta ahora no son buenas. "Todos los niveles de calentamiento que hemos tenido provocan la pérdida de carbono de este sistema", dijo Hanson. En otras palabras, a medida que el planeta se calienta, el carbono que escapa de las turberas del mundo sólo agravará el problema.

Gran parte de ese efecto se debe al cambio en la actividad microbiana debajo de la superficie del pantano, pero no se necesitan instrumentos sofisticados para ver el efecto que un clima cambiante podría tener en los pantanos del norte. En la cámara más cálida, los arbustos han proliferado y se ha vuelto difícil discernir la capa protectora de musgo sphagnum que prevalece visiblemente en la cámara de control sin calefacción. "Al musgo sphagnum no le gustan en absoluto los tratamientos de calentamiento", afirma Hanson.

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"La otra cosa que se ve en este tratamiento de calentamiento es que algunos de los árboles han muerto", añadió Hanson. Un evento siniestro ocurrió en 2016, durante el primer deshielo primaveral del experimento.

Después de un tiempo primaveral, una ola de frío tardía azotó el bosque. Los árboles sin calefacción, incluidos los que estaban fuera de los recintos, sobrevivieron porque aún no habían salido del letargo invernal. Algunos de los árboles en las cámaras más cálidas, por otro lado, habían salido de su letargo y se volvieron vulnerables a una helada mortal que enfrió incluso los recintos con temperaturas elevadas.

Los científicos de Oak Ridge inicialmente consideraron otros lugares para el elaborado experimento, incluidas las Montañas Apalaches cerca de su laboratorio. Al final, fue la combinación del rico entorno de turberas de Minnesota y el bosque experimental, reservado para la ciencia, lo que llevó el proyecto a Northland.

"Nos dijeron que fuéramos audaces, innovadores y que hiciéramos del fracaso un gran porcentaje de nuestras posibilidades", dijo Hanson. Si bien el experimento SPRUCE ha descubierto información preocupante sobre el futuro del clima de la Tierra, como proyecto científico ha sido un éxito rotundo hasta ahora.

Durante una revisión reciente realizada por representantes del Departamento de Energía, dijo Hanson, incluso los profesionales acostumbrados a las maravillas de la ciencia del siglo XXI quedaron asombrados por la escala del proyecto. "Dijeron: 'Habíamos visto las fotografías, habíamos visto la descripción, habíamos visto algunas de las publicaciones, y no teníamos idea'".

Para obtener más información sobre el experimento SPRUCE, incluidas oportunidades para visitar el sitio de investigación, consulte mnspruce.ornl.gov.

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