Los ecosistemas terrestres son menos eficientes para absorber CO2

Los ecosistemas terrestres desempeñan actualmente un papel clave en la mitigación del cambio climático. Cuanto más dióxido de carbono (CO2) absorben las plantas y los árboles durante la fotosíntesis, el proceso que utilizan para producir alimentos, menos CO2 queda atrapado en la atmósfera, donde puede provocar un aumento de la temperatura.

Pero los científicos han identificado una tendencia inquietante: a medida que aumentan los niveles de CO2 en la atmósfera, el 86 por ciento de los ecosistemas terrestres a nivel mundial se vuelven cada vez menos eficientes para absorberlo.

Debido a que el CO2 es un "ingrediente" principal que las plantas necesitan para crecer, las concentraciones elevadas de él provocan un aumento en la fotosíntesis y, en consecuencia, el crecimiento de la planta, un fenómeno conocido como efecto de fertilización con CO2 o CFE. La CFE se considera un factor clave en la respuesta de la vegetación al aumento del CO2 atmosférico, así como un mecanismo importante para eliminar este potente gas de efecto invernadero de nuestra atmósfera, pero eso puede estar cambiando.

Para un nuevo estudio publicado el 10 de diciembre en Science, los investigadores analizaron múltiples conjuntos de datos de campo, derivados de satélites y basados en modelos para comprender mejor qué efecto pueden tener los niveles crecientes de CO2 en la CFE. Sus hallazgos tienen implicaciones importantes para el papel que se puede esperar que desempeñen las plantas en la compensación del cambio climático en los próximos años.

"En este estudio, al analizar los mejores datos disponibles a largo plazo de la teledetección y los modelos de superficie terrestre de última generación, hemos descubierto que desde 1982, el promedio mundial de CFE ha disminuido de manera constante del 21 al 12 por ciento. por 100 ppm de CO2 en la atmósfera ", dijo Ben Poulter, coautor del estudio y científico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

¿Qué lo está causando?

Sin esta retroalimentación entre la fotosíntesis y el CO2 atmosférico elevado, Poulter dijo que habríamos visto que el cambio climático se produce a un ritmo mucho más rápido. Pero a los científicos les ha preocupado cuánto tiempo podría mantenerse el efecto de fertilización con CO2 antes de que aparezcan otras limitaciones en el crecimiento de las plantas.

Por ejemplo, si bien una abundancia de CO2 no limitará el crecimiento, la falta de agua, nutrientes o luz solar, los otros componentes necesarios de la fotosíntesis, sí lo hará. Para determinar por qué la CFE ha ido disminuyendo, el equipo de estudio tuvo en cuenta la disponibilidad de estos otros elementos.

"Según nuestros datos, lo que parece estar sucediendo es que entran en juego tanto una limitación de humedad como una limitación de nutrientes", dijo Poulter. "En los trópicos, a menudo no hay suficiente nitrógeno o fósforo para mantener la fotosíntesis, y en las regiones templadas y boreales de latitudes altas, la humedad del suelo es ahora más limitante que la temperatura del aire debido al calentamiento reciente".

Las plantas están luchando por mantenerse al día con las crecientes concentraciones de dióxido de carbono

En efecto, el cambio climático está debilitando la capacidad de las plantas para mitigar aún más el cambio climático en grandes áreas del planeta.

Próximos pasos

El equipo científico internacional descubrió que cuando se tenían en cuenta las observaciones de teledetección, incluidos los datos del índice de vegetación del radiómetro avanzado de muy alta resolución (AVHRR) de la NASA y los instrumentos del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS), la disminución de la CFE es más sustancial de lo que han mostrado los modelos actuales de superficie terrestre. Poulter dice que esto se debe a que los modeladores han luchado para tener en cuenta la retroalimentación de nutrientes y las limitaciones de humedad del suelo, debido, en parte, a la falta de observaciones globales de ellos.

"Al combinar décadas de datos de teledetección como lo hemos hecho aquí, podemos ver estas limitaciones en el crecimiento de las plantas. Como tal, el estudio muestra un camino claro para el desarrollo de modelos, especialmente con nuevas observaciones de teledetección de los rasgos de la vegetación esperados en los próximos años ", dijo. "Estas observaciones ayudarán a avanzar en los modelos para incorporar los procesos del ecosistema, el clima y las retroalimentaciones de CO2 de manera más realista".

Los resultados del estudio también destacan la importancia del papel de los ecosistemas en el ciclo global del carbono. Según Poulter, en el futuro, la disminución de la eficiencia de absorción de carbono de los ecosistemas terrestres significa que podemos ver la cantidad de CO2 que queda en la atmósfera después de que la quema de combustibles fósiles y la deforestación comience a aumentar, reduciendo el presupuesto de carbono restante.

"Lo que esto significa es que para evitar un calentamiento de 1,5 o 2 C y los impactos climáticos asociados, necesitamos ajustar el balance de carbono restante para tener en cuenta el debilitamiento del efecto de fertilización con CO2 de la planta", dijo. "Y debido a este debilitamiento, los ecosistemas terrestres no serán tan confiables para la mitigación del clima en las próximas décadas".

Referencia
Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis. Songhan Wang et. alt. Science 11 Dec 2020. Vol. 370, Issue 6522, pp. 1295-1300
DOI: 10.1126/science.abb7772

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