Reavivar los modelos climáticos
Los resultados de dos estudios financiados con fondos comunitarios van a cambiar la forma en la que los científicos entienden la relación entre el clima de la Tierra y el ciclo del carbono. Un informe hace una estimación del total de fotosíntesis (proceso por el que se absorbe dióxido de carbono [CO2]) que tiene lugar cada año y el otro mide los efectos de la temperatura en la respiración global (proceso por el que se desprende CO2). Estas nuevas estimaciones mejorarán de forma considerable los modelos utilizados en el estudio de las interacciones entre el CO2 y el clima. Ambos estudios recibieron fondos del proyecto CARBOEUROPE IP («Evaluación del balance de carbono terrestre europeo»), financiado con 16,3 millones de euros mediante el área temática «Desarrollo sostenible, cambio global y ecosistemas» del Sexto Programa Marco (6PM) de la UE. Los socios del proyecto CARBOEUROPE IP se han propuesto comprender, calcular y predecir el balance de carbono terrestre de Europa. En su trabajo utilizaron datos procedentes de FLUXNET, una iniciativa internacional también financiada por la UE y dedicada a seguir los intercambios de CO2 entre los ecosistemas terrestres y la atmósfera. El primer estudio, una colaboración internacional liderada por investigadores del Instituto Max Planck de Biogeoquímica (Alemania), examinó la producción primaria bruta (PPB) de la Tierra, es decir, la cantidad total de CO2 que consumen las plantas terrestres al año mediante procesos de fotosíntesis. Christian Beer y sus colegas explican que, junto a la respiración, la PPB es uno de los principales procesos que determinan el intercambio de CO2 entre el suelo y la atmósfera y que como tal permite que los ecosistemas terrestres compensen parte de las emisiones de CO2 antropogénicas. Hasta ahora sólo se había logrado obtener estimaciones de la PPB terrestre global mediante observaciones aproximadas. «Es necesario conocer los factores que determinan la PPB de distintos ecosistemas terrestres, puesto que los humanos nos beneficiamos de múltiples "servicios" de dichos ecosistemas, como la madera, la fibra y los alimentos», explicó el Dr. Beer. «Dicho conocimiento importa en el contexto de un cambio climático producido por las emisiones de CO2 procedentes de la quema de combustibles fósiles, ya que la vegetación modula en gran medida los intercambios de gases de efecto invernadero, agua y CO2 que se producen entre la tierra y la atmósfera.» Los científicos utilizaron nuevas fuentes de datos y aprovecharon los puntos fuertes de cinco modelos distintos de diagnóstico para estudiar la PPB durante el periodo comprendido entre 1998 y 2005. Reunieron grandes cantidades de datos de FLUXNET, una red que coordina análisis regionales y globales de observaciones obtenidas mediante centros micrometeorológicos. Estos centros miden intercambios de CO2, vapor de agua y energía entre sistemas terrestres y la atmósfera. El Dr. Beer y sus colegas estiman que las plantas terrestres absorben de la atmósfera 123.000 millones de toneladas de CO2 al año. Los científicos también establecieron que la absorción de CO2 es más pronunciada (34%) en bosques tropicales y que las sabanas absorben cerca del 26% del CO2 absorbido en todo el mundo. La precipitación en forma de lluvia es un factor importante en el cálculo de la PPB, pues influye en la cantidad de carbono que utilizan las plantas en la fotosíntesis en más del 40% de las tierras dotadas de vegetación. Este descubrimiento es especialmente relevante debido a la gran variabilidad que se observa entre los modelos climáticos tradicionales, algunos de los cuales sobreestiman la influencia de la precipitación en la PPB. «Con este artículo hemos alcanzado un hito gracias al empleo de gran cantidad de información proporcionada por FLUXNET y a su combinación con reanálisis climático y teledetección», indicó el Dr. Beer. «Con el cálculo realizado podemos hacer dos cosas: comparar nuestros resultados con los modelos de procesos [del sistema terrestre] y analizar con mayor profundidad la relación entre la PPB y el clima.» El efecto exacto de la temperatura del aire en la respiración global, mediante la que los organismos devuelven CO2 a la atmósfera y que se conoce comúnmente como Q10, ha sido objeto de debate desde hace años. La mayoría de los estudios sugieren que la respiración global es muy sensible a la temperatura, pero la mayoría de los modelos predictivos indican lo contrario. Otro estudio internacional dirigido por el Dr. Miguel Mahecha, también del Instituto Max Planck de Biogeoquímica, establece los efectos de las variaciones a corto plazo en la temperatura del aire sobre la liberación a la atmósfera de CO2 de origen vegetal. Según los datos obtenidos en 60 puntos de observación de FLUXNET, se afirma que el valor Q10 es independiente de las temperaturas medias globales, con independencia de las condiciones ecosistémicas concretas. La incapacidad para aplicar escalas temporales consistentes es una de las limitaciones de los modelos predictivos anteriores, según indican los investigadores. El Dr. Mahecha y sus colegas analizaron la respiración de 60 ecosistemas distintos exactamente en la misma escala temporal y determinaron un valor Q10 de 1,4. El estudio afirma que existe una sensibilidad intrínseca y universal a la respiración terrestre ecosistémica. Otros factores adicionales como la lenta transformación de carbono en el suelo y la disponibilidad de agua ejercen funciones cruciales en el equilibrio de carbono a largo plazo. «Nuestra conclusión más destacada es que la sensibilidad a corto plazo de la respiración ecosistémica a la temperatura del aire converge gradualmente hacia un valor global único», explicó el Dr. Mahecha. «A diferencia de estudios anteriores, nosotros indicamos que la sensibilidad de la respiración ecosistémica a las variaciones de temperatura parece ser independiente de factores externos y constante en todos los ecosistemas. Dicho de otro modo, hemos descubierto una relación general entre la variación térmica y la respiración ecosistémica. Nuestros descubrimientos reconcilian las contradicciones aparentes que existen entre los modelos y los estudio de campo.» En conjunto, las nuevas estimaciones ayudarán a mejorar los modelos predictivos que permiten a los científicos calcular los efectos del ciclo del carbono en el siempre cambiante clima planetario. Estos hallazgos aportan a la comunidad científica herramientas importantes para comprender mejor los ecosistemas mundiales.
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Alemania