La naturaleza no está sincronizada y eso lo está remodelando todo, en todas partes

Anchor, la marmota, estaba sorprendentemente tranquila, considerando que un extraño acababa de limpiarle la mejilla. Era una tarde fresca y fresca en el centro-oeste de Colorado, y la marmota macho de vientre amarillo, de 11 meses de edad, había entrado en una jaula trampa de metal. Ahora, un par de científicos tomaron muestras de su ADN para medir qué tan rápido crecía esta bola de pelo.

Desde 1962, los científicos de esta pradera de alta montaña han estado mapeando la vida social de las marmotas. Pero últimamente los investigadores también han centrado su atención en rastrear cómo el calentamiento del planeta está cambiando el horario de la naturaleza y, tal vez, afectando la salud de las marmotas.

Cada primavera, las marmotas se levantan de su letargo invernal. Se aparean, dan a luz y pasan los veranos comiendo antes de volver a hibernar. “Se trata de engordar o morir”, dijo Conner Philson, Ph.D. candidato en UCLA, me dijo mientras sostenía a Anchor en una bolsa oscura de Kevlar para que el animal no pudiera cortarse un dedo con sus enormes incisivos. Después de pasar un cuadrado de espuma por la boca de la marmota para tomar muestras de células, la colega de Philson, la estudiante de maestría de UCLA Mackenzie Scurka, usó un calibrador para medir una pequeña pata. Luego Philson agradeció a su sujeto por no empaparnos con heces. "Es mucho más agradable cuando hacen caca en la trampa y no sobre nosotros", dijo.

El comportamiento de las marmotas está cambiando. Debido al cambio climático, ahora salen del invierno aproximadamente un mes antes, lo que los obliga a buscar comida antes. Sin embargo, la mayoría de las marmotas, como también aprenderían los investigadores con Anchor, en realidad siguen siendo grandes y saludables. La emergencia temprana les da más tiempo para comer, lo que les permite engordar y les ayuda a producir más descendencia.

Hasta ahora, el calendario cambiante de la naturaleza para las marmotas parece haber sido una ventaja. Pero es casi seguro que esa sea la excepción, no la norma.

El tiempo lo es todo en la naturaleza. Desde las notas iniciales del coro primaveral de un pájaro cantor hasta la percusión estacional de los camarones mordedores, cada proceso ecológico importante vive y muere según un reloj. Floración. La puesta de huevos. Cría. Migración. Esto es tan cierto en la estepa de Mongolia como en el Mar Arábigo o en la selva tropical de Costa Rica. Siglos de evolución perfeccionaron estos patrones. Ahora el cambio climático los está recalibrando.

Y eso está remodelando la vida para casi todo. En todos los océanos y en todos los continentes, las estaciones cambian. El calor más temprano, el frío más temprano y los cambios en la frecuencia y la intensidad de las precipitaciones están jugando con los ritmos establecidos de maneras tanto predecibles como inesperadas.

Por eso, los investigadores de todo el mundo se esfuerzan por documentar el momento de los acontecimientos del ciclo de vida, una disciplina científica conocida como fenología. Ese momento se está viendo alterado por nuestras emisiones de combustibles fósiles.

Los cambios se descubren en casi todos los lugares donde miran los científicos. El momento de aparición y caída de las hojas ya ha cambiado drásticamente en más de la mitad del planeta. Las ballenas jorobadas en el Golfo de Maine se están reuniendo 19 días más tarde que antes, mientras que el jurel, la merluza y el pez roca están desovando antes en el Pacífico Norte. En el valle del Río Rojo, en Dakota del Norte, los científicos encontraron que 65 de 83 especies de aves llegaron antes, algunas hasta 31 días antes. Las salamandras enanas de Carolina del Sur llegan a sus zonas de reproducción 76 días después.

Lo que es más difícil de comprender es la gravedad de las consecuencias: para las plantas, los animales y para nosotros. Si todo cambiara en la misma dirección y aproximadamente en la misma medida, nuestro nuevo calendario podría resultar insignificante. Al igual que con el horario de verano, saldríamos adelante juntos. Pero no es así como funciona la naturaleza. "Las especies no responden de manera idéntica", dijo David Inouye, profesor emérito de la Universidad de Maryland e investigador destacado en fenología.

Demasiados patrones están cambiando al mismo tiempo, cada uno influenciado por muchos otros, que a su vez también están en movimiento. Es todo, en todas partes, todo a la vez. Incluso los seres que no parecen estar cambiando ven cambiar el mundo que los rodea. Las liebres con raquetas de nieve, los hámsteres siberianos, los lemmings de collar y las comadrejas de cola larga se vuelven blancos en invierno como una forma de camuflaje protector en la nieve. Ahora a menudo no están sincronizados con su entorno. A muchos se les ve cada vez más con cuerpos blancos brillantes como halógenos, agazapados en bosques verdes, en maleza marrón o en tundra amarilla. Esto se debe a que la nieve llega más tarde y se derrite antes, pero su transición de color es provocada por cambios estacionales en la luz del día, que, por supuesto, no cambia en absoluto.

Entonces, ¿qué sucede entonces cuando renovamos el calendario de la naturaleza en todos los sistemas salvajes de la Tierra al mismo tiempo, alterando el tiempo para algunas cosas pero no para otras? Pocos entienden las implicaciones mejor que Inouye. “Estudie cualquier especie de forma aislada y podrá saber si está cambiando”, me dijo una mañana de junio mientras estábamos en una pradera en el aire a cerca de 10,000 pies. Pero para entender por qué se está produciendo ese cambio (y qué significa), los científicos deben ampliar su alcance. "Ninguna especie vive aislada".

Inouye y yo paseamos por campos verdes y frescos de chirivías silvestres y repollo falso mientras recorríamos el Laboratorio Biológico de las Montañas Rocosas, de casi un siglo de antigüedad, uno de los sitios de investigación fenológica más importantes del mundo. No es una estación de campo ordinaria: los laboratorios de ciencias y las viviendas están ubicados en edificios antiguos: todo lo que queda de Gothic, una ciudad minera abandonada del siglo XIX a ocho millas al norte de Crested Butte. A nuestro alrededor, los colibríes silbaban entre los altramuces, los girasoles de álamo temblón y las espuelas de caballero enanas.

“Prueba esto”, dijo, entregándome la hoja verde de un lirio de glaciar. Se metió un mechón en la boca y yo hice lo mismo, saboreando una dulzura terrosa, como la de las espinacas. Inouye me advirtió con una sonrisa maliciosa que evitara los lirios de maíz, que contienen alcaloides tóxicos que pueden hacer que las ovejas paren corderos con un solo ojo centrado, como un cíclope. (Lo busqué; tiene razón.) Cerca de allí, estudiantes de posgrado contaron abejorros colocándolos en redes y cargándolos en viales de plástico. Para evitar contar dos veces a una abeja, puntearon cada tórax borroso con un marcador y luego liberaron al insecto.

Inouye ha seguido los ciclos biológicos aquí durante 50 años. Habla con el tono tranquilo y mesurado de alguien que ha pasado toda su vida contando flores. Delgado, alto, con un rostro anguloso y barbudo que recuerda al de Abe Lincoln, Inouye, de 73 años, puede nombrar a la vista unas 150 especies de flores silvestres del valle. Puede identificar qué pájaro, avispa, abeja o mosca esparce su néctar. Él conoce este lugar mejor que yo mi sala de estar.

Inouye llegó a principios de la década de 1970 para tomar cursos de campo y regresó en 1972 para estudiar los colibríes. Luego descubrió que “los colibríes se levantan muy temprano”, dijo. En 1973, él y otros jóvenes científicos decidieron rastrear qué plantas estaban disponibles para cada polinizador. Inouye comenzaría con flores y abejorros. Había aprendido que los abejorros mantienen horarios razonables.

Cada dos días durante todo el verano, caminó con lápiz y papel, anotando las épocas de floración y haciendo una crónica de los visitantes florales. Los colegas finalmente se alejaron, pero cada verano, Inouye y su esposa, Bonnie, regresaban. Adoraban la belleza de Colorado y lo diferente que se sentía cada verano. "Siempre hubo una sensación de anticipación, queriendo saber qué traería la nueva temporada", dijo. Regresó, década tras década, criando a dos hijos en el camino.

Al principio, el cambio climático no desempeñaba ningún papel en su pensamiento. Con el tiempo, sin proponérselo, Inouye y sus colegas de Gothic compilarían uno de los relatos detallados continuos más extensos sobre el cambio subalpino en la Tierra, datos tan influyentes que se han convertido en una especie de texto fundacional.

Pocos pueden superar sus observaciones de primera mano sobre las formas en que el calentamiento del planeta está distorsionando el ritmo de la naturaleza. En 2000, antes de que se hiciera algo parecido en América del Norte, el grupo, que para entonces incluía a su hijo ecologista, Brian, mostró que los petirrojos americanos migratorios llegaban 14 días antes. En 2008, Inouye descubrió que los cambios en la temporada de crecimiento impulsados ​​por el clima han aumentado paradójicamente los eventos de heladas, matando más girasoles y margaritas de tonos lavanda. (En lugar de permanecer continuamente frío hasta junio, el suelo ahora se calienta y se vuelve a congelar y repite ese patrón varias veces antes del verano). En 2013, después de haber documentado a mano dos millones de flores durante 39 años, Inouye y otros demostraron que la floración puede comenzar aproximadamente cuatro semanas antes. , aunque la floración en todo el paisaje, desde el primer brote hasta el último, puede tardar 36 días más.

Esta visión íntima de un pequeño lugar les dio una idea de las formas, a veces sorprendentes, en las que el cambio climático pone a prueba las interacciones entre especies. Al matar las margaritas, esas heladas impulsadas por el clima reducen el néctar que necesitan las mariposas fritillary mormonas, lo que reduce las poblaciones de estas criaturas aladas leonadas. En la década de 1970, las primeras flores de ese lirio de glaciar amarillo y caído coincidieron con la llegada desde Centroamérica de los colibríes de cola ancha, que dependen del néctar del lirio. Sin embargo, cuando aparecí en Gothic, esas flores a menudo comenzaban 17 días antes, mientras que los colibríes generalmente llegaban 12 días antes. "En algún momento, si las tendencias continúan, las flores podrían estar listas para cuando lleguen los pájaros", dijo Inouye.

Los descubrimientos en Colorado se producen en medio de un incipiente interés mundial en el momento oportuno, a medida que los investigadores comienzan a catalogar los profundos costos. Por ejemplo, entre 2015 y 2016, hasta un millón de araos comunes, grandes aves marinas a veces denominadas pingüinos voladores, murieron de hambre en la costa oeste de Estados Unidos y sus cadáveres demacrados fueron arrastrados a las playas. Una grave ola de calor oceánico, que fue más probable debido al cambio climático, había alterado los ciclos temporales de sus alimentos. Los bueyes almizcleros en Alaska nacen cada vez más pequeños a medida que la nieve derretida se vuelve a congelar, cubriendo de hielo la vegetación que necesitan las vacas preñadas. (Anteriormente, los inviernos eran tan fríos y secos que podían atravesar la nieve para comer la vegetación debajo). Como el hielo marino se derrite antes, los osos polares pasan más tiempo en tierra. Los osos pardos ya se están aventurando más al norte. Las dos especies se han apareado ocasionalmente en el pasado, pero ahora se espera que los osos híbridos "pizzly", aunque todavía son raros, se vuelvan más comunes.

También hay riesgos para nosotros. A nivel mundial, los mercados de cultivos polinizados por insectos, como el cacao, la sandía, el comino y el cilantro, valen hasta 577 mil millones de dólares al año. Los cambios en el reloj de la naturaleza también pueden influir en la agricultura de docenas de maneras ocultas, no todas las cuales pueden abordarse cambiando las estaciones de siembra o cosecha. Las granjas pueden estar expuestas a más heladas o a patógenos que matan los cultivos nunca antes vistos.

Hay mucho que aún no sabemos: ¿pueden por sí solos los cambios en el tiempo provocar extinciones significativas? ¿Cuál es la capacidad de adaptación de la naturaleza? ¿Y por qué es tan difícil ver lo que vendrá después?

Separar tantos cambios dispares requiere una cantidad increíble de trabajo. Documentar qué influye en el horario de cada organismo en un solo ecosistema requiere innumerables estudios de una amplia variedad de vida cercana. A lo largo de los años, Inouye se ha unido o compartido conocimientos con cientos de científicos. Durante mi semana en el valle, fui testigo de una encantadora muestra representativa de su investigación, que simplemente resaltaba la dificultad de predecir el futuro.

Debajo del granito de Gothic Mountain, Rebecca Irwin, ecologista de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, señaló una abeja cuco parásita. Al parecer, cuando la primavera llega temprano, las reinas de los abejorros se debilitan y las abejas cuco tienen más suerte al matarlas a picaduras y usurpar a sus abejas obreras. “En estos primeros años de deshielo, las reinas simplemente están más estresadas”, me dijo Irwin. “Necesitan más comida. Tienen que buscar comida con más frecuencia”. Pero después de 13 años trabajando con abejas en Gothic, no ve una tendencia clara de supervivencia a largo plazo entre las 200 especies de abejas de la región.

También estamos todavía aprendiendo por qué los animales hacen lo que hacen. Al día siguiente, Mary Caswell Stoddard, profesora asociada de la Universidad de Princeton, me llevó a través de prados sobre el East River de Colorado. Unos años antes, descubrió que los colibríes de cola ancha ven una gama de colores mucho más amplia que los humanos, lo que probablemente influye en las flores que visitan. Me mostró dónde instaló cámaras trampa para ver cómo la reorganización de la floración provocada por el cambio climático puede alterar la “percepción sensorial” y el comportamiento de los colibríes.

Por supuesto, destaca un colaborador de Inouye: Billy Barr. Barr, una leyenda de Colorado (que no escribe su nombre con mayúscula), ha aparecido en televisión, periódicos, libros y películas. Visitó Gothic cuando era estudiante de la Universidad de Rutgers y regresó definitivamente en 1973, y se refugió en una choza minera sin electricidad ni agua corriente. En el verano había científicos, incluido Inouye, pero durante la primavera, el otoño y el crudo y ventoso invierno, vivía solo en las Montañas Elk.

Entonces Barr midió cosas: temperatura, nevadas y profundidad de la nieve. Rastreó el contenido de humedad y anotó en primavera cuándo se derretía la nieve. (Utilizó una vara de medir y una báscula). Escuchó el primer canto de los pájaros de cada año y registró su primer avistamiento de marmotas. Lo anotó todo en cuadernos. “Estaba allí y escribí lo que vi”, me dijo. "Quiero decir, tuve todo el día".

Barr, menos Thoreau moderno que un inquieto experto en datos, disfrutaba comparando observaciones año tras año. Y aunque Barr e Inouye se conocían, no fue hasta finales de la década de 1980 que los dos conversaron en profundidad sobre los discos de Barr. Inouye, intrigada, pidió echar un vistazo.

Los cuadernos sorprendieron a Inouye. Podrían mostrar, en detalle, reducciones en las temporadas de nieve. Fue barr quien notó por primera vez que los petirrojos llegaban temprano, barr quien proporcionó datos que ayudaron a otros a vincular la aparición de las marmotas con el comienzo de la primavera. Ya en 1991, apenas tres años después de que el científico de la NASA James Hansen dijera al Congreso que los gases de efecto invernadero están calentando el planeta, Inouye y un colega utilizaron los cuadernos de Barr para mostrar cómo la reducción de las nieves podría cambiar la floración en las montañas, dañando potencialmente a las abejas y los colibríes.

"Comencé a trabajar en sus datos, comparando los datos de su primer avistamiento con los datos del deshielo y la capa de nieve", dijo Inouye. La relación era clara. El deshielo fue un factor clave en los sistemas alpinos, provocando una avalancha de cambios de sincronización. Y fue un vínculo descubierto por casualidad, porque un bar aburrido era muy riguroso con los detalles y casualmente vivía donde trabajaba Inouye.

La colaboración más reciente de Inouye puede remodelar aún más el campo de la fenología. Junto con su hijo Brian y su nuera Nora Underwood, ambos biólogos de la Universidad Estatal de Florida, y dirigidos por Rebecca Prather, investigadora postdoctoral de la FSU, el equipo sintetizó décadas de datos de Gothic. Tomaron 45 años de detalles recopilados a mano que documentaron 10.812 eventos temporales para 30 plantas, 13 tipos de insectos, 16 especies de aves, dos mamíferos y un anfibio.

Los resultados fueron idiosincrásicos, contradictorios e inesperados. Si bien la mayoría de las aves llegan antes porque la nieve se derrite antes, los mirlos de alas rojas y los arrendajos de Steller aparecen más tarde. (Los viajes de muchas especies migratorias son provocados por señales ambientales a miles de kilómetros de distancia). Un verano húmedo un año antes puede ayudar a retrasar la actividad primaveral para algunos escarabajos enterradores, mientras que la hace avanzar para algunas mariposas; un verano cálido el año anterior puede ayudar a posponer la floración de las campanillas azules altas. Las cálidas temperaturas del otoño ralentizan la puesta de huevos en primavera de las salamandras tigre, pero su actividad primaveral también puede verse influenciada por la lluvia y la nieve del otoño anterior.

Es un mundo desenfrenado y confuso, en el que las especies chocan de nuevas maneras. Muchas más fuerzas influyen en el momento de los acontecimientos de lo que incluso Inouye había imaginado. Hay demasiados factores en juego.

Ahora todos somos parte de un experimento gigante, con todo lo que nos resulta familiar en movimiento. Se magnifica el potencial de consecuencias negativas. Pero el mundo también puede sorprendernos.

Mientras los pájaros tengan insectos y néctar para comer, tal vez no les importe si la mezcla heterogénea cambia. Algunos polinizadores pueden simplemente cambiar a diferentes plantas, mientras que otros no. Por otra parte, los insectos también están en franco declive, incluso en el gótico. Y aunque las marmotas en su mayoría ganan, manteniéndose gordas con abundante comida durante veranos más largos y cálidos, las nieves invernales cada vez más ligeras pueden disminuir el efecto capullo que aísla sus madrigueras. De hecho, algunos han muerto congelados mientras hibernaban.

Aún no está claro cómo los desajustes temporales pueden reorganizar los sistemas, incluso en Gothic, donde los científicos han rastreado hasta ahora casi seis millones de flores. En la mayoría de los ecosistemas de la Tierra, apenas hemos comenzado a observar lo suficientemente de cerca como para darnos cuenta.

“Hemos olvidado lo que solíamos hacer, que era mirar, simplemente observar las cosas”, me dijo Nora Underwood. “Lo escucho en las reuniones: ahora todo el mundo desearía haber empezado a contar cosas hace 50 años”.