¿Cómo pueden los bosques enfriar el planeta? ¡Funcionan como bombas de calor! [*]

Ugo Bardi

Desde Florencia, Italia

Los bosques enfrían la Tierra mediante un mecanismo similar al de las bombas de calor fabricadas por el hombre. Imagen de bioticpump.com

Hoy en día, todo el mundo parece hablar de bombas de calor para hogares, aunque, según mi experiencia, no mucha gente parece entender cómo funcionan. Algunas personas parecen pensar que las bombas de calor refutan el primer principio de la termodinámica, mientras que otras piensan que son un malvado complot de los gobiernos para congelarnos en invierno.

Pero las bombas de calor no son tan difíciles de entender y están omnipresentes en el mundo que nos rodea, no solo en la forma de su refrigerador y su unidad de aire acondicionado. El calor se bombea de un lugar a otro en toda la ecosfera. Usted mismo es una bomba de calor y los bosques son enormes bombas de calor que enfrían todo el planeta. Pero empecemos por lo básico.

Primero, sabemos que el calor se transfiere espontáneamente de los cuerpos más calientes a los más fríos. Esto tiene que ver con el “principio cero” de la termodinámica, pero es bastante normal en nuestra experiencia cotidiana. Entonces, ¿qué truco diabólico puede hacer que el calor pase de un cuerpo frío a uno cálido? Tiene que ver con las transiciones de fase y con la gran dama que gobierna el universo, la Señora Entropía, o el segundo principio de la termodinámica.

Puede que sea bastante sencillo. Considere lo que sucede cuando suda. Aprovecha una transición de fase: se convierte el agua líquida en vapor de agua, que se evapora de sobre la piel. Se evapora porque la entropía aumenta al hacerlo, por lo que es un proceso espontáneo. Si se quiere, se puede decir que el vapor de agua está más “desordenado” que el agua líquida, pero ojo porque esto no es realmente correcto. En cualquier caso, el vapor de agua aleja el calor del cuerpo y, por tanto, este se enfría.

Tenga en cuenta que el enfriamiento mediante sudoración no va en contra de la conservación de la energía, la primera ley de la termodinámica. La energía en forma de calor no se crea ni se destruye; simplemente se aleja de tu cuerpo. El vapor de agua que así se emite simplemente se condensará en algún lugar, liberando allí el calor que produce su cuerpo. Pero eso no lo recalentará.

Una bomba de calor mecánica es lo mismo en términos termodinámicos; simplemente no utiliza agua sino otros tipos de fluidos que se evaporan a temperaturas más bajas. Y, a diferencia de la sudoración, pasa por un ciclo interno de calentamiento y enfriamiento. Así es como funciona (imagen de Wikipedia) (image from Wikipedia).

En la figura, el rojo significa «caliente» y el azul «frío». El líquido absorbe calor de B cuando se evapora (al igual que lo hace el sudor), luego devuelve este calor a A cuando se comprime en la unidad compresora «4». Las flechas indican que el calor se mueve de B a A y de A al ambiente. No es complicado, así es como funciona su refrigerador: la hielera es B, su cocina es A. Ahora bien, si tiene una bomba de calor para calefaccionar su casa, entonces B es su jardín y A es su salón.

Ahora vayamos a los bosques y a cómo enfrían el planeta. Se podría decir que los bosques “sudan”, es decir, bombean vapor de agua desde sus hojas a la atmósfera; a esto se le llama “transpiración” o “evapotranspiración”. Todas las plantas hacen eso, pero los bosques lo hacen en gran medida. No es que “quieran” refrescarse; las plantas no tienen un sistema de regulación térmica similar al de las aves y los mamíferos. En las plantas, la evaporación del agua en las hojas crea una depresión que bombea agua desde las raíces hasta las hojas. Tienen que utilizar este método porque no tienen músculos y, por lo tanto, no tienen corazón para bombear fluidos dentro de sus cuerpos.

Image from Wikipedia.

Piense que algunos árboles alcanzan más de 100 metros de altura y podrá entender que necesitan evapotranspirar mucho. No sólo eso, sino que los árboles también emiten compuestos orgánicos volátiles (COV) en forma de pequeñas partículas que favorecen la nucleación de las gotas de agua y, por tanto, crean nubes.

Ahora viene el mecanismo de la bomba de calor. Gracias al trabajo de la señora Entropía, la evapotranspiración genera enfriamiento en el dosel del bosque, pero cuando el vapor de agua se condensa en nubes, libera calor. Bien, entonces se podría decir que no hay calefacción ni refrigeración general, ¿verdad? Después de todo, se debe cumplir el primer principio: el calor extraído de la cubierta reaparece cuando el agua se condensa.

De hecho, así es. Pero el calor se libera más arriba en la atmósfera y la radiación infrarroja asociada puede dispersarse al espacio, teniendo que atravesar una capa más delgada de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, se absorbe menos y se irradia menos calor de regreso a la Tierra. Buen truco, ¿verdad? Los bosques siguen bombeando calor desde la superficie de la Tierra todo el tiempo.

Este mecanismo de bombeo de calor a lo alto de la atmósfera y el efecto de enfriamiento asociado se conocen desde hace mucho tiempo. El problema es, ¿qué importancia tiene este efecto? En principio, los modelos climáticos lo tienen en cuenta, pero ¿lo hacen correctamente? No podemos estar seguros porque el sistema climático es enormemente complejo y separar todos los factores en juego no es nada fácil.

En cualquier caso, cuando la gente habla del efecto de enfriamiento de los bosques, rara vez se menciona la contribución de la bomba de calor, y normalmente se describe que los bosques afectan el clima sólo por el almacenamiento de carbono y el efecto albedo (reflexión). Estos dos efectos se compensan parcialmente entre sí, de modo que el efecto global no es muy grande.

Sobre esta base, algunas personas proponen que la tala de bosques podría enfriar el planeta porque el albedo de un desierto es mayor que el de un bosque. Es comprensible que la industria maderera esté muy contenta con esto, pero puede ser una muy mala idea si se tiene en cuenta el efecto de la bomba de calor. La reforestación podría darnos una dirección para mitigar el calentamiento global, una forma de “geoingeniería natural” que podría ayudarnos mucho mientras reducimos las emisiones.

Además, tenga en cuenta que los bosques no sólo bombean vapor de agua hacia arriba; también lo bombean horizontalmente. Es el mecanismo de la “bomba biótica” que transporta agua en fase vapor desde los océanos hacia el interior, generando lluvia, fertilizando la tierra y estabilizando el clima.

Entonces, los bosques nos brindan una gran esperanza de mantener el ecosistema sano, estable y fresco. Pero no caiga en la trampa de pensar que se trata sólo de plantar árboles. Y caer en la trampa aún peor de decir que los árboles jóvenes son mejores como absorbentes de carbono, por lo que es una buena idea talar los bosques viejos. Los árboles individuales, al igual que los bosques jóvenes, poco pueden hacer para estabilizar el clima. Necesitamos bosques sanos, fuertes y maduros. ¡Y vamos adelante, queridos holobiontes!

Para saber más:

27/04/2024

Fuente: 27.04.2024, desde el substack. com de Ugo Bardi “The Proud Holobionts” (“Los Orgullosos Holobiontes”), autorizado por el autor.