Antiguos árboles japoneses ayudan a predecir lluvias y cambio climático

En su laboratorio en un bosquecillo al norte de Kyoto, Takeshi Nakatsuka sostiene una bolsa cerrada al vacío. En el interior de la bolsa, flotando en agua marrón, hay un anillo de árbol del tamaño de un plato.

Es todo lo que queda de un árbol de entre dos mil 800 y tres mil años de antigüedad.

Lo recuperaron de un humedal -incluida el agua, para que la esponjosa madera no se deforme- en la Prefectura de Shimane, al norte de Hiroshima, en Japón. Y este antiguo tronco guarda secretos que pueden ayudarnos a prepararnos para el futuro.

Junto con un variado equipo de 68 colaboradores, Nakatsuka, paleoclimatólogo del Instituto de Investigación para la Humanidad y la Naturaleza de Japón, invirtió la última década en desarrollar un innovador método para descubrir patrones de lluvia del pasado e interpretar los efectos que tuvo en la sociedad de las distintas épocas.

Los resultados ofrecen una visión sin precedentes de dos mil 600 años de patrones de precipitaciones en Japón.

Gracias a la información que contiene la madera de los bosques antiguos, los investigadores pueden cuantificar la lluvia que cayó en el país durante los últimos dos milenios y medio.

Un registro extraordinario
Los investigadores descubrieron que más o menos cada 400 años la cantidad de lluvia se volvía extremadamente variable durante un período.

El país alternó décadas de humedad e inundaciones con años más cálidos y secos que eran favorables para el cultivo del arroz.

Y según si las lluvias eran abundantes o escasas, la sociedad japonesa sufría o prosperaba.

“La variabilidad multidecenal, es decir, durante unas cuantas décadas, nos ofrece la posibilidad de transformarnos, así como la posibilidad de desmoronarnos”, afirma Nakatsuka.

Independientemente de cómo acabase al final, el científico destaca que esos cambios provocaron mucho estrés a las personas que los vivieron.

Dado que los patrones climáticos actuales desafían cada vez más las expectativas y que los fenómenos extremos son más frecuentes y severos, esta ventana a la variabilidad climática del pasado puede darnos pistas sobre lo que nos depararán los próximos años.

Nakatsuka reconstruye lo que sucedió en el pasado usando varios agentes, como anillos de árboles, corales, estalagmitas, núcleos de hielo y sedimentos.

Pero sus últimos hallazgos se basan principalmente en un nuevo método que utiliza los índices de isótopos que contiene la madera para estimar los patrones de precipitación.

El centro de Japón es un lugar perfecto para este tipo de estudio gracias a la gran cantidad que hay de hinoki, un tipo de ciprés muy longevo.

Para su estudio, Nakatsuka acumuló datos de 68 hinoki, cuyas muestras sacó de árboles vivos, troncos enterrados, templos de madera y ataúdes.

La madera con la que trabajó tenía entre 100 y mil años de antigüedad.

Una ecuación simple, pero precisa
La proporción de isótopos de oxígeno que contiene la madera de los anillos de los árboles está relacionada con las condiciones ambientales en las que crecieron.

En los días secos, las hojas pierden más agua y tienen una mayor proporción de isótopos que en los días más húmedos, lo que proporciona información sobre la humedad relativa en la atmósfera.

“Se trata de una relación muy simple pero muy precisa”, dice Nakatsuka.

De hecho, las bases de datos meteorológicos modernas confirmaron que la proporción de isótopos en los árboles de vida más reciente dio una lectura precisa sobre las precipitaciones de verano.

Además, los marcadores isotópicos también sirven como huellas dactilares del tiempo: son exclusivos del año en que se crearon.

Nakatsuka trabajó a partir de un árbol vivo cuya edad conocía. Se sirvió de pruebas arqueológicas e históricas para acercarse a los siglos en los que vivieron las otras muestras de árboles.

Luego comparaba sus marcadores isotópicos con otros árboles de su base de datos que vivieron más o menos en el mismo tiempo hasta que encontraba el patrón que compartían.

De esta manera, creó una cronología que va desde el 600 a.C. hasta el 2000 d.C.

“Todos los árboles de la cronología están conectados al presente”, dice Nakatsuka. “Es muy preciso, pero requiere mucho tiempo y es un trabajo extenso en comparación con los estudios tradicionales de anillos de árboles”.

Si bien su cronología reveló el errático ir y venir de los niveles de precipitación cada 400 años aproximadamente, no desveló nada sobre la causa de estos oscilantes patrones.

Sin embargo, en colaboración con arqueólogos e historiadores, Nakatsuka logró desentrañar el efecto que tuvieron estos cambios en las precipitaciones en las sociedades de esa época.

Los cambios climáticos tienen efectos sobre la estructura social

Como ejemplo, constataron que el desarrollo de sistemas de riego para protegerse de la sequía se produjo en momentos en los que su registro mostró que llovía poco.

Lo mismo pasó con la implementación de políticas gubernamentales diseñadas para combatir la inanición durante períodos de hambruna.

Y, todavía más importante, la fluctuación de las precipitaciones multidecenal coincide perfectamente con las principales épocas históricas de Japón y China.

“Antes del análisis de Nakatsuka, los arqueólogos pensábamos en el proceso de formación del Estado principalmente en términos de cambio social”, explica Kunihiko Wakabayashi, un arqueólogo prehistórico de la Universidad de Doshisha, en Kyoto.

“Pero ahora entendemos que las inundaciones son el trasfondo de esos cambios sociales”.

Durante el período de Yayoi (1000 aC hasta 350 dC), por ejemplo, la mayoría de los asentamientos humanos cerca del río Yoda, en el centro de Japón, se establecieron en tierras bajas.

El cultivo del arroz comenzó en ese momento y se convirtió en una parte central de la vida. La gente construía casas de turba al lado de pequeños arrozales y se ocupaban de sus parcelas individualmente.

Si las aguas cambiaban, se mudaban a sitios cercanos.

Un cambio climático decisivo
Sin embargo, hacia el año 100 a.C. las cosas empezaron a cambiar. La temperatura bajó y la lluvia aumentó.

Cada vez más personas se trasladaron a más y más altura, una señal, dice Wakabayashi, de la confusión social que causaban las frecuentes inundaciones. Al comienzo de la era de Kofun (siglos III a VI dC) casi no quedaban casas en el valle.

El cambio climático fue el catalizador de este proceso.

“Los jefes locales utilizaban las crisis ambientales para reorganizar las estructuras sociales”, dice Wakabayashi.

Por ejemplo, empezaron a gestionar los arrozales. La gente que trabajaba en esos campos más grandes ya no vivía al lado, sino a más altura, y ya no eran los únicos beneficiarios de su trabajo.

Cuando las lluvias finalmente cesaron, en el siglo VII, la gente comenzó a bajar y se entró en el período de Asuka, en el que se introdujo el budismo, se crearon leyes y se formó el estado inicial de Japón.

Durante el período de Tokugawa hubo un superávit de arroz. La mayoría de los historiadores creen que la falta de crecimiento de la población de Japón fue lo que creó este exceso de oferta de arroz.

Sin embargo, los datos climáticos de Nakatsuka indican que las condiciones favorables para el cultivo del arroz contribuyeron en gran parte al superávit que había detrás de la caída de los precios.

“En ese momento, la demanda se mantuvo estable y Japón tenía una economía cerrada, por lo que solo el suministro decidía los precios del arroz”, afirma Yasuo Takatsuki, un historiador económico de la Universidad de Kobe que estudia los barómetros económicos de la sociedad japonesa moderna.

“¿Y qué condicionó la oferta de arroz? Claramente, el clima”.

El conocimiento de las condiciones climáticas del pasado, dice Takatsuki, “dibuja una imagen más completa de la historia”.

Los jefes locales utilizaban las crisis ambientales para reorganizar las estructuras sociales, dice Kunihiko Wakabayashi, de la Universidad de Doshisha, Kyoto.

De hecho, también podría dar información sobre cómo podrían reaccionar los mercados a una escasez futura causada por el cambio climático.

Una de las conclusiones de estos y otros hallazgos, según Nakatsuka, es que las personas se acostumbran rápidamente a las condiciones favorables.

“Si hay un buen periodo de solo uno o dos años, la gente no cambia, solo da las gracias a los dioses”, asegura.

“Pero si las condiciones favorables se dan durante más de diez o veinte años, la gente aumenta su población, cambia de estilo y de nivel de vida y se acostumbra a comer arroz a diario”, añade.

La escasez de recursos genera conflictos
Pero cuando esos buenos tiempos se terminan abruptamente, continúa explicando, la sociedad no puede adaptarse lo suficientemente rápido. Y la devastación tiende a aparecer en forma de hambruna.

En estos casos la sociedad también se vuelve más propensa a los conflictos, especialmente si los impactos ambientales no se distribuyen de manera uniforme en todo el país, lo que divide a la población entre los que tienen y los que no.

Por supuesto, el mundo de hoy es mucho más globalizado y tecnológicamente avanzado que el de hace siglos. “Ahora, si la temperatura baja, podemos importar arroz de países extranjeros y no morir de hambre”, dice Nakatsuka.

Pero seguimos siendo seres humanos, añade, y seguimos atados por el hecho de que el cambio desencadena estrés, cosa que a su vez impulsa la agitación social.

Probablemente el aumento del malestar y el miedo a cambios culturales, demográficos, climáticos y económicos empeorará en los próximos años, lo que favorecerá a gobiernos de estilo autoritario y populista.

Nakatsuka y sus colegas esperan que su proyecto inspire a otros científicos de todo el mundo a emprender investigaciones similares de los factores que determinaron si las sociedades pasadas se desmoronaron o sobrevivieron al cambio climático.

Y como se espera que el clima actual experimente niveles de cambio sin precedentes en las próximas décadas, el pasado puede dar pistas sobre lo que deberíamos hacer para estar preparados.

“La historia humana contiene muchos ejemplos de los que podemos extraer lecciones para el cambio ambiental global contemporáneo”, concluye Nakatsuka.

“La lección es que debemos prepararnos para reducir el daño”.