Los seres humanos, esos mamíferos de la especie Homo sapiens, somos los animales que más cambios producimos en el ambiente que habitamos. Nuestra incivilizada forma de construir civilizaciones –que hace que el desvío de cursos de agua por parte de los castores parezca un juego de niños– es tal que un grupo de científicos de diversas disciplinas y nacionalidades propusieron que se denomine Antropoceno a la época geológica en la que vivimos desde el siglo pasado.

Si bien está en debate cuándo terminaría la época geológica que comenzó hace 10.000 años –que se denomina Holoceno– y cuándo comenzaría el Antropoceno, lo que sí está claro son los fenómenos causados por los humanos que hacen que en el planeta que vivimos haya señales indistinguibles a nivel geológico para dar inicio a una nueva época: “Un incremento de un orden de magnitud en la erosión y el transporte de sedimentos asociados con la urbanización y la agricultura; marcadas y abruptas perturbaciones antropogénicas de los ciclos de elementos como el carbón, el nitrógeno, el fósforo y varios metales junto con nuevos compuestos químicos; cambios medioambientales generados por esas perturbaciones, incluyendo el calentamiento global, el aumento del nivel del mar, la acidificación de los océanos y la extensión de ‘zonas muertas’ oceánicas; cambios rápidos en la biósfera, tanto en la tierra como en el mar, como resultado de pérdidas de hábitat, predación, explosión de las poblaciones de animales domésticos y las invasiones de especies; y la proliferación y dispersión global de muchos nuevos ‘minerales’ y ‘rocas’, incluido el concreto, la ceniza volátil y los plásticos, y la miríada de ‘tecnofósiles’ producidos por estos y otros materiales”. Todos estos son los cambios que, cual los años que en la cara dejan arrugas, dejan marcas permanentes en nuestro planeta según el Grupo de Trabajo del Antropoceno.

El artículo “La huella humana y climática global en la transferencia de sedimentos durante el Holoceno”, publicado esta semana por la revista Proceedings of the National Academy of Science (PNAS), encuentra una evidencia perturbadora: la aceleración de la erosión del suelo causada por la actividad de los humanos habría comenzado hace ya 4.000 años.

La pérdida de suelos

“Los cambios en el uso humano de la tierra han aumentado las tasas de erosión del suelo a nivel mundial y han llevado a alteraciones sustanciales en la estabilidad y productividad del suelo, el funcionamiento de los ecosistemas fluviales y las transferencias laterales de sedimentos y carbono, que afectan en última instancia el cambio climático a largo plazo”, señalan los autores en el artículo publicado. También sostienen que la erosión es un proceso natural que, en escalas geológicas, es decir, de períodos de tiempo que duran miles o millones de años, está controlado “por el clima y los ciclos tectónicos, que, a su vez, regulan el dióxido de carbono atmosférico y el clima mediante la intemperie química y el entierro orgánico de carbono en los sedimentos”. El asunto es que durante el Holoceno, es decir, en los últimos 10.000 años, “las modificaciones antropogénicas de las cuencas hidrográficas, incluidas la tala y la quema de vegetación, así como la expansión agrícola y urbana, han provocado fluctuaciones rápidas en las tasas de erosión del suelo en escala local y regional, y finalmente, han acelerado la erosión de diez a 100 veces en algunas regiones”. Ese pasar de diez a 100 veces es lo que se denomina un cambio de un orden de magnitud.

“Mucho antes de las influencias más recientes y abruptas de las emisiones de gases de efecto invernadero, las actividades humanas ya influían en el medioambiente global hace 4.000 años”. Jean-Philippe Jenny

Dado que “todavía no está claro en qué medida los factores climáticos y humanos han interactuado y controlado las tasas de erosión del suelo a largo plazo (es decir, en períodos mayores a 100 años)”, y reconociendo que “la escasez de síntesis globales que consideren procesos a largo plazo ha limitado nuestra comprensión del tiempo, la amplitud y el alcance de la erosión del suelo en escalas de tiempo milenarias”, los investigadores, liderados por Jean-Philippe Jenny, del Instituto Max Planck de Biogeoquímica de Alemania y del Instituto Nacional de Investigación Agronómica de Francia, buscaron la forma de determinar “cuándo una porción significativa de la superficie de la Tierra cambió de las tasas de erosión del suelo natural a las tasas impulsadas por los humanos”. Para contestar ese interrogante, los científicos recurrieron a los sedimentos de 632 lagos de todo el globo.

La verdad está en los lagos

Los investigadores recurrieron a los sedimentos de los lagos, ya que son “archivos naturales que proporcionan una fuente clave de evidencia para evaluar la erosión del suelo que ocurre en sus cuencas hidrográficas y es integradora de todos los flujos y procesos que eliminan el suelo, las rocas o el material disuelto de la cuenca, incluida la erosión de barrancos, labranza o surcos”. En otras palabras: en los sedimentos de los lagos se acumula el material arrastrado por las cuencas, por ello afirman que “debido a su resolución temporal relativamente alta y su historial de deposición, a menudo continuo, los núcleos de los lagos son archivos valiosos de la dinámica de la erosión del suelo”. De esta manera, accediendo a núcleos de sedimentos de más de 600 lagos de distintas partes del planeta, procedieron a medir dos variables. Por un lado, mediante datación de carbono 14 obtuvieron las edades de los distintos estratos de los sedimentos. Por otro lado, analizaron los contenidos de polen en cada uno, de forma de tener información sobre la vegetación imperante en esas edades.

“Los registros de polen de los lagos se agruparon en cinco tipos funcionales de plantas y dos tipos de cobertura terrestre (arbórea y no arbórea). Nuestra predicción a priori es que la disminución en la proporción de polen arbóreo reflejaría los cambios en la cobertura terrestre (es decir, clareo del suelo) que, a su vez, conduciría a la degradación y erosión del suelo”, señalan en el artículo. Los datos obtenidos les permitieron tener una buena resolución del fenómeno a escala global, ya que manejaron 3.980 edades calibradas de carbono 14 y “reconstrucciones de la cobertura del suelo inferidas” de 43.669 muestras de polen de las 632 cuencas hidrográficas.

Dado que los objetivos de la investigación eran “identificar los primeros aumentos en el suministro de sedimentos a los lagos para inferir la dinámica temporal de la erosión del suelo a través de sitios distribuidos globalmente, cuantificar los patrones espacio-temporales e investigar los efectos del cambio climático y la cubierta terrestre durante el Holoceno utilizando registros de acumulación de sedimentos de los lagos”, los investigadores sometieron toda la información recabada a distintos análisis. Lo que encontraron fue sorprendente.

Hace mucho, mucho tiempo...

Lo primero que observaron es que “la señal global de las tasas de acumulación de sedimentos aumentaron desde 4.000 años calendario antes del presente”. Algo había hecho que desde hace 4.000 años los fondos de los lagos acumularan más material. “Esta es la primera vez que al recopilar datos de tantos lagos vemos una tendencia general que muestra una creciente acumulación de sedimentos durante el Holoceno”, declaró Pierre Francus, coautor del artículo y experto en sedimentología ambiental. En segundo lugar, pudieron registrar una variación en el polen de los sedimentos. “Nos entusiasmó descubrir que el aumento de la acumulación de sedimentos hace 4.000 años coincidió con una reducción del polen arbóreo derivado de los árboles”, declaró Jean-Philippe Jenny, quien explicó la importancia de esta coincidencia temporal: “La disminución del polen de los árboles refleja los cambios en la cobertura del suelo, en particular la tala del suelo, por ejemplo, para la agricultura y los asentamientos, que a su vez pueden conducir a la degradación y erosión del suelo”.

Por otro lado, en la investigación se detectaron señales de que el proceso de erosión no fue similar en todas partes y se observaron patrones regionales que reflejaban “diferentes historias socioeconómicas”. Ponen como ejemplo que el aumento de las tasas de acumulación de sedimentos “se produce más tarde en América del Norte en comparación con Europa” lo que para los investigadores “probablemente se corresponde con el establecimiento generalizado de métodos agrícolas europeos poco después de la colonización”. También encontraron que en 23% de los lagos, en lugar de aumentar, el aporte de sedimentos disminuía, y que eso no se explicaba ni por cambios en la cobertura del suelo ni por variables climáticas. Conjeturan que en esos casos “puede ser el resultado de una mayor retención de sedimentos debido al uso del agua y la gestión de los ríos”. “La modificación humana de los ríos hace unos 3.000 años aumentó con terraplenes, presas, molinos de agua, especialmente en los imperios chino y romano, lo que podría haber aumentado la retención de sedimentos”, sostienen. Por tanto, señalan: “Este análisis a escala global de registros paleolimnológicos se suma a la creciente evidencia de que los humanos están simultáneamente aumentando el transporte fluvial de sedimentos mediante la erosión del suelo y disminuyendo este flujo hacia la zona costera mediante la retención de sedimentos en los embalses”.

“El uso de la tierra tuvo un gran impacto hace unos 4.000 años, cuando la población humana era mucho más pequeña que hoy. Nuestros ecosistemas son extremadamente sensibles a las modificaciones del uso de la tierra”. Pierre Francus

En su artículo los investigadores se permiten ser categóricos: “Nuestros análisis estadísticos respaldan la conclusión de que el cambio en la cobertura terrestre fue el principal impulsor del inicio de la deposición acelerada de sedimentos en los lagos” y afirman que “la deforestación antropogénica explica la erosión acelerada del suelo durante los últimos milenios”. También afirman que sus resultados “resaltan la importancia de la gran escala y de los procesos a largo plazo sobre la erosión del suelo inferidos de las tasas de acumulación de sedimentos, y de cómo las actividades humanas comenzaron a actuar sobre estos procesos mucho antes que otras firmas del Antropoceno a nivel mundial, por ejemplo, la apropiación humana del ciclo de nitrógeno desde 1860”.

“Esto significa que el uso de la tierra tuvo un gran impacto hace unos 4.000 años, cuando la población humana era mucho menor que hoy. Nuestros ecosistemas son extremadamente sensibles a las modificaciones del uso de la tierra”, comentó Francus al Instituto Nacional de Investigación Científica de Francia (INRS). Su colega Jenny fue un poco más lejos: “Mucho antes de las influencias más recientes y abruptas de las emisiones de gases de efecto invernadero, las actividades humanas ya influían en el medioambiente global hace 4.000 años”.

De este modo, más allá del debate de cuándo comienza el Antropoceno, las cicatrices infligidas por el Homo sapiens al planeta pueden rastrearse mucho más atrás. “La perspectiva a largo plazo que ofrece esta síntesis proporciona evidencia de que los seres humanos son una fuerza geológica que ha alterado las transferencias laterales de suelo y sedimentos a nivel mundial mucho antes de la gran aceleración de la actividad humana después de la Segunda Guerra Mundial y antes del comienzo de la Revolución Industrial”, afirma el artículo. “El análisis de los roles relativos de los factores impulsores indicó que una porción significativa de la superficie de la Tierra se vio afectada por la erosión del suelo impulsada por el hombre hace ya 4.000 años como consecuencia de la deforestación”, dicen con mayor claridad.

Artículo: “Human and climate global-scale imprint on sediment transfer during the Holocene”.

Publicación: PNAS (2019).

Autores: Jean-Philippe Jenny, Sujan Koirala, Irene Gregory, Pierre Francus, Christoph Niemann, Bernhard Ahrens, Victor Brovkin, Alexandre Baud, Antti Ojala, Alexandre Normandeau, Bernd Zolitschka y Nuno Carvalhais.