Los investigadores están elaborando ecuaciones para los procesos de vegetación que podrían mejorar los modelos climáticos.

Los primeros modelos climáticos de los años sesenta y setenta tenían una superficie terrestre desnuda, sin plantas. En estos modelos, la lluvia caía en «cubos» matemáticos y luego se evaporaba de nuevo en el aire, para simular el ciclo del agua.

Desde entonces, los modelos climáticos han avanzado mucho en lo que respecta a los bosques, las praderas y otros biomas, y cómo influyen en los ciclos del agua y del carbono de la Tierra. Pero aún se les podría considerar un poco rudimentarios. Los modelos climáticos globales actuales suelen tener solo unos 10 «tipos funcionales» de plantas, que se aproximan a cómo los diferentes ecosistemas mueven el calor, el agua y los nutrientes, incluido el carbono.

¿Por qué son importantes las plantas en los modelos climáticos?

Los primeros modelos climáticos eran sorprendentemente simples, ya que trataban las superficies terrestres como terreno desnudo, donde la lluvia «caía en cubos» antes de evaporarse de nuevo en la atmósfera. Con el tiempo, los modelos evolucionaron para incluir la vegetación, volviéndose cada vez más complejos, pero estas representaciones seguían siendo burdas e inexactas.

La mayoría de los modelos globales actuales dividen las plantas del mundo en solo unos pocos «tipos funcionales» con rasgos y respuestas fijos. Eso significa que los bosques y praderas simulados en estos modelos no captan completamente cómo las plantas reales se adaptan a condiciones cambiantes como la sequía, el calentamiento o el aumento de CO₂.

Como explica Sandy Harrison, «La idea es que podamos simplificar los modelos que utilizamos para predecir cómo reaccionan las plantas al clima, y también cómo influirán ellas a su vez en el clima».

¿Por qué es importante la teoría?

Una mejor representación del comportamiento de las plantas no es solo un detalle, sino una de las mayores incertidumbres en las proyecciones climáticas. Aún no se sabe si las plantas seguirán absorbiendo carbono en un futuro con un mayor calentamiento, o si la sequía y el estrés térmico convertirán los ecosistemas en fuentes de carbono.

Como señala Pier-Luigi Vidale, «Nos gustaría eliminar todos estos parámetros que describen lo que hace la vegetación e intentar calcular esas cosas de forma dinámica». Este cambio significa que los modelos climáticos pueden simular las plantas como agentes activos y adaptables en el sistema terrestre, en lugar de elementos pasivos de fondo.

Julia Green señala cómo los datos satelitales revelan que los modelos actuales suelen subestimar la intensidad con la que las plantas responden a la sequía. Pequeñas discrepancias como estas pueden provocar diferencias significativas en los flujos de carbono y agua previstos, algo que las nuevas ecuaciones de LEMONTREE están diseñadas para corregir.

De las ecuaciones a los modelos del sistema Terrestre

Aunque LEMONTREE finalizará en junio de 2027, nuestro trabajo ya está dando lugar a colaboraciones internacionales más amplias. Una de ellas es CONCERTO (Representación mejorada del ciclo del carbono mediante modelos multiescala y observación de la Tierra para ecosistemas terrestres), un proyecto financiado por la Unión Europea que reúne a expertos para perfeccionar la representación de la vegetación y el ciclo del carbono en los modelos climáticos globales.

CONCERTO, que ya está en marcha, cuenta entre sus principales colaboradores con científicos de LEMONTREE como Colin Prentice. En conjunto, los proyectos están probando cómo la nueva generación de ecuaciones vegetales, desarrolladas a partir de la teoría de la optimalidad ecoevolutiva, puede mejorar la simulación de las interacciones entre la vegetación, el agua y la atmósfera a diferentes escalas.

Esta colaboración garantiza que las «matemáticas vegetales» desarrolladas en LEMONTREE no se queden en el ámbito teórico, sino que se incorporen directamente a los modelos que ayudarán a configurar las proyecciones climáticas futuras.

«Todavía necesitamos desarrollar modelos y asumir grandes riesgos, como estamos haciendo aquí, pero hasta ahora todo indica que está funcionando». Pier-Luigi Vidale.

Un paso adelante compartido

Como recoge el artículo de Nautilus, la verdadera fortaleza de LEMONTREE reside en nuestra naturaleza colaborativa: entre la teoría y los datos, entre los ecologistas y los modeladores climáticos, y entre proyectos como LEMONTREE y CONCERTO.

Al actualizar el «lenguaje» de las plantas en los modelos climáticos, no solo estamos mejorando la forma en que simulamos el ciclo del carbono, sino que también estamos ayudando a comprender la dinámica viva de nuestro planeta en un clima cambiante.

FUENTE:

Por Ula Chrobak, 27 de octubre de 2025 (Universidad de Reading) (para Nautilus)