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Un modelo ecosistémico innovador proporciona información nueva sobre el cambio climático en el Ártico

Un proyecto financiado con fondos europeos, centrado en el estudio de las emisiones de compuestos orgánicos volátiles biogénicos, se propuso resolver una de las principales incógnitas en torno al papel que desempeña el Ártico en los sistemas climáticos, a nivel regional y mundial, para mejorar las predicciones del calentamiento climático.

Cambio climático y medio ambiente

Durante los últimos decenios, el Ártico ha experimentado un calentamiento a un ritmo sin precedentes, mucho más rápido que el de cualquier otra región de la Tierra, lo que ha afectado profundamente a sus ecosistemas. Los cambios inducidos por el calentamiento en las plantas y el permafrost de esta región pueden influir notablemente a las emisiones de compuestos orgánicos volátiles biogénicos (COVB, o BVOC por sus siglas en inglés). Los COVB emitidos por plantas y suelo son reactivos en la atmósfera y, por lo tanto, afectan a la calidad del aire, el clima y los procesos ecosistémicos. También influyen en los sistemas climáticos al modificar la composición atmosférica. Sin embargo, los cálculos de los modelos más vanguardistas no incluyen observaciones de campo y de laboratorio sobre las emisiones árticas de COVB de plantas y suelos. Para abordar este problema, el proyecto financiado con fondos europeos MABVOC, que contó con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA), incorporó la dinámica de los COVB, basada en observaciones de campo, en un modelo ecosistémico a gran escala, el LPJ-GUESS. El equipo empleó este modelo para realizar cálculos y predicciones más precisos de las emisiones de COVB en la región panártica. «Gracias a este proyecto, esperamos comprender mejor los patrones espaciotemporales y la magnitud de las emisiones de COVB en el Ártico», aduce Jing Tang, beneficiaria de una beca de investigación individual MSCA.

Hallazgos clave sobre los COVB

«Averiguamos que el calentamiento climático actual aumenta considerablemente por sí solo las emisiones de COVB en el Ártico», comenta Riikka Rinnan, coordinadora del proyecto. El proyecto descubrió que el calentamiento puede aumentar directamente las emisiones de COVB al favorecer los procesos fotosintéticos, pero también puede influir indirectamente en la magnitud de las emisiones y la especiación química al alargar la temporada de crecimiento y modificar la biomasa y composición de la vegetación. «Al realizar una modelización para un período de catorce años, nos percatamos que los efectos directos del calentamiento aumentaban las emisiones de COVB más que los efectos indirectos. Para el resto de este siglo, la trayectoria futura de las emisiones de COVB para la región ártica está favorecida en gran medida por las crecientes magnitudes de la temperatura y la concentración atmosférica de CO2», explica Rinnan. Centrándose en los COVB edáficos, el equipo de MABVOC llevó a cabo una revisión bibliográfica exhaustiva sobre la comprensión del proceso actual de los mismos. A partir de esto, se recapitularon las fuentes y los sumideros de COVB entre los suelos y la atmósfera para diferentes ecosistemas y se catalogaron los compuestos comúnmente detectados a partir de observaciones «in situ». Seguidamente, el equipo del proyecto propuso un marco de modelización genérico para describir las emisiones de COVB edáficos en modelos ecosistémicos. Este marco de modelización constituye un paso crucial para desarrollar pruebas de modelización sobre los flujos de COVB edáficos que, actualmente, no se tienen en cuenta en modelos ecosistémicos a gran escala. Tang comenta: «La oportunidad de trabajar en estrecha colaboración con compañeros que llevan a cabo mediciones en el Ártico nos permitió vincular y escalar los datos “in situ” con los patrones modelizados a gran escala. Es más, el marco propuesto para modelizar los flujos de COVB edáficos consideraba asimismo los puntos de vista de las observaciones e integraba, además, conceptos genéricos de modelización».

Trabajos en curso

«Estamos en la etapa de cuantificar adicionalmente los efectos de las emisiones de COVB a nivel de ecosistema en la química atmosférica de la región ártica para poder emplear las emisiones actualizadas de este proyecto», concluye Tang. Mientras tanto, el proyecto comenzará a recopilar más datos de mediciones de COVB edáficos con el objetivo de desarrollar un modelo de COVB edáficos basado en procesos para cuantificar y comprender mejor el papel de los suelos en las emisiones de los ecosistemas.

Palabras clave

MABVOC, COVB, emisiones, Ártico, suelo, emisiones de COVB, modelo ecosistémico, compuesto orgánico volátil biogénico, calentamiento climático

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