El 19 de octubre de 1999, el piloto Ray Newcomb, de JBI Helicopter Services, empezó a sobrevolar una pequeña cuenca del Bosque Experimental de Hubbard Brook, en New Hampshire (Estados Unidos), con una tolva cargada de pellets de un mineral rico en calcio que debía devolver al suelo lo que la lluvia ácida se había llevado durante medio siglo.
En tierra, una retroexcavadora subía hasta la tolva sacos de una tonelada, y el perímetro de la cuenca estaba marcado con lonas azules y globos de helio, según el informe de la operación que conserva el Estudio del Ecosistema de Hubbard Brook.
Seis años después, los arces azucareros nacidos en 2003 habían sobrevivido en un 36,6 % en la cuenca tratada frente al 10,2 % de la cuenca de referencia, y hacia 2010 el arroyo que drena esa ladera empezó a llevarse nitrógeno a un ritmo que nadie había previsto.
Un bosque al que le faltaba calcio
Hubbard Brook ocupa unas 3160 hectáreas en las Montañas Blancas y lo gestiona la Estación de Investigación del Norte del Servicio Forestal de Estados Unidos, y allí se mide la química de la lluvia y de los arroyos desde 1963.
La lluvia ácida es la precipitación cargada de ácidos sulfúrico y nítrico que proceden de quemar combustibles fósiles, y al atravesar el suelo arrastra calcio y otros nutrientes, un proceso que los científicos también han reproducido en un lago de Canadá al que añadieron ácido durante 17 años.
En las cuencas experimentales de Hubbard Brook el crecimiento de los árboles, sobre todo de los arces azucareros (Acer saccharum), llevaba unos 25 años frenándose, según el estudio que se publicó en 2006.
«Gracias a las mediciones detalladas de los últimos 50 años, sabemos casi exactamente cuánto calcio se llevó la lluvia ácida», explicó en 2006 Timothy Fahey, profesor de Ecología Forestal de la Universidad de Cornell, en el comunicado de esa universidad.
«Nuestro tratamiento se diseñó para reponer justo esa cantidad de calcio y devolver el sistema a como era antes de la era de la lluvia ácida», añadió.
Sacos de una tonelada de wollastonita sobre la cuenca 1
La parcela elegida fue la cuenca 1, de 11,8 hectáreas, que se compara desde entonces con la cuenca 6, una vecina sin tratar que recibe la misma lluvia.
El material era wollastonita, un silicato de calcio extraído en Gouverneur (Nueva York) y convertido en pellets de 1,5 a 4 milímetros para que el viento no lo dispersara.
La dosis, de 1,2 toneladas de calcio por hectárea, buscaba subir la saturación de bases del suelo, que es la parte de su capacidad de retener nutrientes ocupada por calcio, magnesio o potasio, del 10 % al 19 %, el nivel que se le suponía 50 años atrás.
Newcomb había trazado con GPS el límite de la cuenca, y el 20 de octubre las nubes bajas y la lluvia obligaron a parar, de modo que las últimas 9 toneladas cortas, unas 8 toneladas métricas, cayeron el día 21.
El total no coincide entre documentos: la ficha de la cuenca en la web del proyecto habla de 45 toneladas de wollastonita, el artículo de Ecology de 55 y el informe anota 110.992 libras de pellets aplicados, unas 50 toneladas métricas con el aglutinante incluido.
Los arces azucareros respondieron en pocos años
En el verano de 2002 el pH, la medida de la acidez, de la capa de hojarasca poco descompuesta había subido a 4,98 en la cuenca tratada frente a 3,83 en la de referencia.
El calcio de las hojas de los arces adultos subió desde el segundo año y el manganeso, un metal que la acidez libera y que resulta tóxico para estos árboles en exceso, bajó en el cuarto y el quinto, según el estudio que firmaron Stephanie Juice, de Cornell, y otros ocho autores.
En 2005 las copas de los arces estaban «mucho más sanas» en la cuenca tratada, y de las plántulas nacidas en 2003 seguía viva en julio de 2005 el 36,6 % frente al 10,2 % de la cuenca 6.
Esas plántulas eran alrededor de un 50 % más grandes, y las micorrizas, los hongos que se asocian a las raíces y les ayudan a captar nutrientes, colonizaban el 22,4 % de la longitud de sus raíces frente al 4,4 %.
Fahey lo presentó como «la prueba más concluyente hasta la fecha» de que el declive del arce azucarero está ligado a la lluvia ácida, aunque en el artículo los autores escriben que las interacciones causales entre la nutrición, el estrés, las micorrizas y el crecimiento de las plántulas «quedan por establecer».
El bosque tratado empezó a usar más agua
Mark Green, hidrólogo de la Estación de Investigación del Norte, revisó años después los registros y comprobó que en los cinco meses siguientes a la aplicación el bosque tratado empezó a consumir bastante más agua que la cuenca vecina.
«Nuestros resultados muestran que, cuando provocamos un aumento sustancial del calcio del suelo, este bosque respondió usando más agua, en parte por el mayor crecimiento. El resultado es que vemos un cambio en la hidrología del bosque», explicó Green en 2013 en el comunicado del Servicio Forestal.
El arroyo empezó a perder nitrógeno
Un bosque que crece suele retener nitrógeno en la madera y las hojas, y eso era lo que esperaba el equipo en la cuenca 1 mientras los arces mejoraban.
«Durante casi diez años pareció que nuestras predicciones eran correctas», contó Gene Likens, presidente emérito del Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas, que participó en la aplicación de 1999, en el comunicado del Instituto Cary de junio de 2016.
«Luego, en 2010, vimos que los arroyos que drenan la zona tratada tenían niveles altos de nitrógeno, y en 2013 las pérdidas anuales de nitrógeno inorgánico eran treinta veces lo que esperábamos, un aumento que solo habíamos visto tras experimentos de tala total», añadió.
El artículo de PNAS, firmado por Emma Rosi-Marshall, Emily Bernhardt, Donald Buso, Charles Driscoll y Likens, precisa que en 2013 la cuenca tratada exportaba 30 veces más nitrógeno inorgánico disuelto que las de referencia, unas pérdidas que igualan o superan las registradas en esa misma cuenca tras un fuerte temporal de hielo.
«Las reglas de la ecología convencional indicaban que, tras añadir el calcio, el crecimiento del bosque llevaría a retener aún más nitrógeno. Sin embargo, la cuenca tratada está perdiendo nitrógeno», resumió Rosi-Marshall, ecóloga acuática del Instituto Cary.
La explicación estaba en la hojarasca
Un trabajo de Richard Marinos, Peter Groffman, Driscoll y Bernhardt publicado en 2024 en Soil Biology and Biochemistry midió el suelo en 2015 y 2016 y encontró en la cuenca tratada entre 1,8 y 2,6 veces más nitrógeno inorgánico que en la de referencia.
En la capa de hojarasca, la mineralización, que es la liberación de nitrógeno desde la materia orgánica, y la inmovilización, su captura por los microorganismos del suelo, eran alrededor de un 40 % más rápidas.
Los autores concluyen que ese ciclo acelerado «probablemente» repuso más deprisa el nitrógeno que el agua podía arrastrar, aunque las tasas «no estaban correlacionadas» con la acidez del suelo, lo que sugiere que los controles geoquímicos directos no son el motor principal del cambio.
Los límites de un experimento con una sola cuenca
El experimento compara una cuenca tratada con una de referencia, sin réplicas, de modo que la diferencia en las plántulas corresponde a dos zonas observadas en el mismo periodo y no a un antes y un después en los mismos árboles.
El Instituto Cary subrayó en 2016 que los hallazgos ilustran «la complejidad de mitigar la lluvia ácida». El mismo tratamiento que ayudó a los arces cambió el balance de agua y de nitrógeno de la cuenca.
Un estudio de Christopher Solomon y otros cuatro autores publicado en agosto de 2026 en JGR Biogeosciences, con datos de nueve cuencas de Hubbard Brook entre 1992 y 2022, sugiere «posibles efectos heredados a largo plazo de la acidificación» en el carbono orgánico disuelto de los arroyos pese a la reducción de la lluvia ácida.
«Al final, prevenir la degradación ambiental es más fácil que reparar los daños», concluyó Likens en 2016, una idea que también afecta a los proyectos de restauración forestal.
El estudio completo sobre los arces se ha publicado en Ecology y el del nitrógeno, en PNAS.
Cuando arrancó, la Red de Investigación Ecológica a Largo Plazo de Estados Unidos anunció que la cuenca 1 se estudiaría durante 50 años, hasta finales de la década de 2040.
Imagen: Mariel Carr / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)
