Premio Fronteras del Conocimiento a Camille Parmesan por demostrar el impacto del cambio climático sobre el desplazamiento geográfico de las especies en todo el planeta

A mediados de los años 90, la galardonada comprobó que varias especies de mariposa en Estados Unidos y Europa se estaban desplazando hacia el norte y hacia zonas más elevadas debido al aumento de las temperaturas. Posteriormente –a lo largo de las últimas tres décadas– sus investigaciones han corroborado que el mismo impacto del cambio climático se está produciendo en miles de especies de plantas y animales tanto en ecosistemas terrestres como marinos de todo el planeta.

Así, la profesora Parmesan ha establecido que el calentamiento ha dejado “una huella globalmente coherente” sobre la biodiversidad, un trabajo que en palabras del jurado “ha sentado las bases de la ecología del cambio climático”, un campo de investigación fundamental para abordar el desafío de la crisis ambiental.

Su investigación, por todo ello, ha tenido una importancia fundamental para el diseño de políticas eficaces de conservación “adoptadas por gobiernos y agencias en todo el mundo”, según concluye el acta, a través de estrategias que tienen en cuenta los desplazamientos de especies provocadas por el cambio climático, como la creación de corredores para conectar hábitats, migraciones asistidas y áreas protegidas que permitan preservar a plantas y animales afectados por el aumento de las temperaturas.

Nacida en Houston, la profesora Parmesan se formó y desarrolló la primera parte de su trayectoria académica en la Universidad de Texas (EE. UU.), y posteriormente en la Universidad de Plymouth (Reino Unido), hasta que en 2017 se estableció en Francia en el Departamento de Ecología Experimental y Teórica en el Centro Nacional para la Investigación Científica (CNRS) gracias a la ayuda Make Our Planet Great Again que recibió en la primera edición de este programa promovido por el presidente francés, Emmanuel Macron, para impulsar la investigación en cambio climático y ciencias de la tierra.

Su  trabajo también tiene “importantes implicaciones para la salud pública global, debido a la expansión hacia latitudes más altas de enfermedades tropicales como la malaria y el dengue transmitidas por mosquitos, así como para la agricultura y la pesca, sectores que necesariamente deben adaptarse a los desplazamientos de las especies terrestres y marinas como consecuencia del calentamiento”, explica Carlos Duarte, titular de la Cátedra de Investigación Tarek Ahmed Juffali en Ecología del Mar Rojo en la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá (Arabia Saudí), y secretario del jurado. “Un ejemplo claro es la industria del vino, que de hecho ya está empezando a plantar viñedos a mayor altura para mejorar la producción ante los cambios provocados por el aumento de temperaturas”.

“La profesora Parmesan también ha sido pionera en la aplicación del análisis de grandes volúmenes de datos, es decir lo que hoy conocemos como big data, para extrapolar sus hallazgos iniciales sobre algunas especies de mariposas a escala mundial, analizando la literatura sobre miles de especies de animales y plantas en todo el planeta e identificando así tendencias consistentes en el desplazamiento de especies debido al aumento de las temperaturas. Por eso su trabajo constituye un pilar básico de la ecología del cambio climático”, resalta por su parte Pedro Jordano, profesor de investigación en el Departamento de Ecología Integrativa de la Estación Biológica de Doñana-CSIC y miembro del jurado.

El nacimiento de la ecología del cambio climático

Camille Parmesan comenzó su carrera investigadora estudiando las interacciones entre insectos y plantas. Cuando estaba a punto de completar el doctorado, presentó una propuesta “muy arriesgada” a una convocatoria de ayudas a la investigación de la NASA para estudiar el impacto del cambio climático en la mariposa doncella de Edith, una especie (Euphydryas editha) que ya se sabía que era sensible a la variabilidad climática. En aquel momento, a principios de los años 1990, la comunidad científica esperaba que el aumento en el CO₂ de la atmósfera causara un calentamiento a nivel global, pero este aumento de temperatura aún no se percibía. Por ello, Parmesan, que llevaba años investigando esta especie concreta de mariposa, se preguntó: “¿Y si esta mariposa sirviera de indicador mejor que un termómetro?”

Recorriendo la costa oeste de América del Norte, desde México hasta Canadá, se encontró con lugares al sur (como Baja California) donde el hábitat estaba tan bien preservado como más al norte, en Canadá. Sin embargo, en México casi todas las poblaciones de aquella mariposa estaban extintas mientras que en Canadá, prácticamente todas sobrevivían. Parmesan, por tanto, había encontrado un patrón mucho más simple del que esperaba: la mariposa se establecía en latitudes y altitudes cada vez más elevadas. Pero, además, lo que era más importante, había logrado demostrar que esta tendencia no tenía que ver con la calidad de su hábitat en cada geografía. Descartando los datos de las zonas en las que el hábitat sí estaba degradado, consiguió aislar el efecto del cambio climático y disociarlo de otros factores que podían afectar a las poblaciones de mariposa como la pérdida de hábitats, la contaminación o el uso de fertilizantes. Estos resultados se publicaron en Nature en 1996, en un artículo que firmó como única autora.

“Creo que este fue un salto auténticamente innovador en la investigación en ecología”, afirma la galardonada, que se había desviado de las metodologías experimentales más tradicionales, decantándose por analizar datos observacionales. “La pregunta de si el cambio en el clima ha afectado a una especie salvaje a nivel global no se puede abordar mediante experimentos. No valía con demostrar que el cambio existía, yo tenía que poder decir que ese cambio se debía sí o sí al cambio climático y no a todo el resto de cosas que estaban haciendo los humanos”. El amplísimo alcance de sus datos y la técnica deductiva que empleó para descartar el resto de efectos y atribuir los patrones de extinción de la mariposa doncella de Edith únicamente al cambio climático fueron precisamente los factores que convencieron a la comunidad investigadora de que el impacto del aumento de las temperaturas sobre las especies salvajes era real. Así nació el campo de la ecología del cambio climático.

La “huella globalmente coherente” del aumento de temperaturas

A continuación, se dispuso a corroborar este efecto en otras especies de mariposa, esta vez en Europa. Venciendo la reticencia de varios investigadores, que se enfocaban en entornos demasiado pequeños para observar los patrones a los que aludía Parmesan, consiguió recopilar datos desde España hasta Finlandia y demostrar así que dos tercios de las especies estudiadas estaban trasladándose hacia el norte. Involucrada en el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de la ONU (IPCC) desde etapas muy tempranas, el siguiente paso fue realizar estos mismos estudios de atribución pero a una escala de especies muchísimo mayor, abarcando miles de especies de plantas y de animales, tanto terrestres como marinos.

Pero esta metodología aún estaba lejos de ser convencional, y las discusiones que tuvo no solo con otros biólogos, sino también con los economistas de aquel foro, sobre cómo realizar esta atribución al cambio climático de manera bien fundamentada dieron lugar a un artículo que escribió en colaboración con el economista Gary Yohe y que publicaron en Nature en 2003. Pocos años después, este artículo se convirtió en el más citado de todo el campo del cambio climático y hoy en día acumula más de 14.000 citas gracias, según la investigadora galardonada, a “la capacidad de coger datos observacionales y realizar un análisis riguroso”.

El impacto logrado con aquel artículo llevó a otros grupos de investigación, que trabajaban con especies prácticamente desconocidas para Parmesan, a solicitar su colaboración para encontrar la “huella globalmente coherente del cambio climático”, como la llamó la investigadora, en grupos de especies cada vez más amplios, como el análisis que se publicó en 2013 en Nature Climate Change sobre especies marinas en todo el mundo.

Más recientemente, la investigadora ha vuelto a estudiar la mariposa doncella de Edith, esta vez para recabar indicios de que puede estar evolucionando en tiempo real y de forma muy rápida ante el cambio climático. “No tiene por qué ser algo bueno, porque aunque está reaccionando al calentamiento y poniendo huevos en latitudes y altitudes cada vez más elevadas, ese cambio la está volviendo susceptible a otras presiones”, apunta.

De hecho, en los últimos años se empiezan a ver las primeras extinciones de especies directamente ligadas al cambio climático, como el roedor Melomys rubicola o el sapo dorado (Incilius periglenes). “Estamos viendo cambios a un ritmo que jamás podría haber previsto hace 10 o 20 años”, alerta la galardonada.

Lecciones para la biodiversidad, la agricultura y la pesca

Desde que publicó el artículo sobre la metodología de la atribución —fundamentada en un análisis de 1.700 especies—, Parmesan se convenció de la necesidad de difundir su mensaje en los foros de biología de la conservación. “El cambio climático está muy por encima de cualquier efecto local como las especies invasoras o la destrucción de hábitats. Si lo ignoramos, conseguiremos extinguir todas las especies en los espacios que hemos diseñado para protegerlas”.

Por ello, defiende que el objetivo de las estrategias de conservación no debe centrarse en una especie en concreto, sino en preservar la biodiversidad en general. Es más, habrá especies —como el oso polar— que se extingan irremediablemente, y la galardonada argumenta que es mucho mejor dejar que se creen híbridos con especies cercanas, como el oso grizzly, que tratar de preservar su pureza.  “Si dejamos que se produzcan hibridaciones como esta, conservamos esos genes en el ecosistema de modo que, cuando algún día estabilicemos el clima y logramos que se vuelva a enfriar, estén ahí esos genes para volver a evolucionar hacia especies resistentes al frío. Si hacemos lo contrario y prevenimos estas mezclas, vamos a perder mucha diversidad genética”.

A más corto plazo, explica la premiada, el cambio climático ya tiene un impacto muy directo sobre los sistemas de agricultura y pesca, tanto cultivada como salvaje: “Las zonas en las que se pueden cultivar plantas y peces están cambiando, y los pescadores ya notan que las especies que pescan no son las mismas que antes. Además, las enfermedades también se están desplazando hacia los polos. Incluso hay patógenos que resurgen al derretirse el hielo ártico, y entre los renos de los que se alimentan las poblaciones inuit se están documentando casos de ántrax contraídos al emitirse a la atmósfera la bacteria que causa esta enfermedad y que estaba atrapada en la tundra. Por otra parte, el aumento del CO₂ en la atmósfera está disminuyendo la calidad nutricional de las plantas, cosa que ahora comienza a preocupar a los nutricionistas”.

Nominadores

En esta edición se recibieron 102 nominaciones. Los investigadores premiados fueron nominados por Elvira Poloczanska, asesora científica de la copresidencia y la Unidad de apoyo técnico del grupo de trabajo II del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC); y por David Schoeman, catedrático de Ecología del Cambio Global de la Escuela de Ciencia, Tecnología e Ingeniería de la Universidad de Sunshine Coast (Australia).

Jurado y Comité Técnico de Cambio Climático y Ciencias del Medio Ambiente

El jurado de esta categoría ha estado presidido por Bjorn Stevens, director del Instituto Max Planck de Meteorología (Alemania); y ha contado con Carlos M. Duarte, titular de la Cátedra de Investigación Tarek Ahmed Juffali en Ecología del Mar Rojo en la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá (Arabia Saudí), y Premio Fronteras del Conocimiento en Ecología y Biología de la Conservación en la duodécima edición, como secretario.

Los vocales han sido Emily Bernhardt, James B. Duke Distinguished Professor y directora del Departamento de Biología en la Universidad Duke (Estados Unidos); Miquel Canals, director de la Cátedra de Economía Azul Sostenible en la Universidad de Barcelona (España); Kerry Emanuel, Kerry Emanuel, titular de la cátedra Cecil & Ida Green de Ciencia Atmosférica en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (Estados Unidos) y Premio Fronteras del Conocimiento en Cambio Climático en la duodécima edición; José Manuel Gutiérrez, director del Instituto de Física de Cantabria. CSIC-Universidad de Cantabria (España), Pedro Jordano, profesor de Investigación en el Departamento de Ecología Integrativa de la Estación Biológica de Doñana-CSIC y profesor asociado en el Departamento de Biología Vegetal y Ecología de la Universidad de Sevilla (España); Rik Leemans, catedrático emérito de Análisis de los Sistemas Medioambientales en la Universidad de Wageningen (Países Bajos); Ning Lin, catedrática de Ingeniería Civil y Medioambiental en la Universidad de Princeton (Estados Unidos); y Edward S. Rubin, Alumni Chair Professor (emérito) de Ciencia e Ingeniería Medioambiental en la Universidad Carnegie Mellon (Estados Unidos).

En cuanto al Comité Técnico de Apoyo, ha estado coordinado por la Dra. Elena Cartea, vicepresidenta adjunta de Áreas Científico-Técnicas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y por la Prof.ª Teresa Moreno Pérez, coordinadora adjunta del Área Global Vida y profesora de Investigación en el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA, CSIC); e integrado por el Prof. Josep Mª Gasol Piqué, profesor de Investigación en el Instituto de Ciencias del Mar (ICM, CSIC); el Dr. Ernesto Igartua Arregui, coordinador adjunto del Área Global Vida e investigador científico en la Estación Experimental Aula Dei (EEAD, CSIC); la Prof.ª Anna M. Traveset Vilaginés, profesora de Investigación en el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA, CSIC-UIB); y el Prof. Sergio Vicente Serrano, profesor de Investigación en el Instituto Pirenaico de Ecología (IPE, CSIC).