Aunque mucha gente ha argumentado que el aumento de los niveles de dióxido de carbono beneficiaría la producción de cultivos, Un modelo reciente de los efectos del aumento de CO2 muestra que no es tan simple y que los niveles elevados podrían tener un efecto mucho menos positivo en la fotosíntesis de las plantas de lo que se predijo anteriormente.

Los investigadores de la Universidad de Purdue probaron los efectos del aumento de CO2 y las temperaturas más cálidas en el uso del agua de las plantas. Aunque el aumento de dióxido de carbono y las temperaturas más cálidas generalmente mejoran la fotosíntesis, En estos experimentos, los investigadores encontraron que los poros en las hojas de las plantas, conocido como los estomas, se predijo que se reducirían en estas condiciones, reduciendo la cantidad de humedad que las plantas liberan al aire.

Aunque este cambio puede significar que algunas plantas son más eficientes en el uso del agua en algunas regiones áridas, en general, este cambio en la fisiología vegetal tendrá sus propios efectos climáticos, lo que resulta en menos precipitaciones en algunas regiones, dañando las plantas y el rendimiento de los cultivos, dice Qianlai Zhuang, profesor de ciencias de la tierra y la atmósfera.

"Este estudio revela que, si bien el aumento del dióxido de carbono atmosférico puede fortalecer directamente la absorción de CO2 por parte de las plantas, también puede reducir la transpiración de la planta, influir en los patrones de precipitación global, y aumentar el calentamiento localmente, " él dice.

La investigación fue publicada en un número reciente de Cartas de investigación geofísica . El estudiante de posgrado de Zhuang, Zhu, es el autor principal del artículo.

Lisa Welp, profesor asistente de biogeoquímica en el Departamento de Tierra de Purdue, Atmosférico, y Ciencias Planetarias, y coautor del artículo, dice que en muchos ecosistemas terrestres, la precipitación proviene del agua reciclada a la atmósfera por las plantas en contra del viento, afectando tanto a la precipitación como a las temperaturas.

"El papel que desempeña la vegetación terrestre en el reciclaje de las lluvias en la tierra a menudo se simplifica o se pasa por alto, pero es un actor clave para determinar los patrones regionales de precipitación y, por lo tanto, productividad en ecosistemas con agua limitada, "Welp dice." Si algunas plantas reducen su transferencia de agua a la atmósfera al reducir las tasas de transpiración, esto da como resultado una disminución regional de las precipitaciones. También produce un calentamiento local porque la evaporación del agua de las hojas de las plantas actúa como un acondicionador de aire. manteniendo las temperaturas de la superficie más frescas ".

En general, el efecto es lo suficientemente fuerte como para que no haya un aumento neto en la producción agrícola mundial, Dice Zhuang. De hecho, a medida que aumenta el dióxido de carbono a nivel mundial, el modelo mostró que la vida vegetal en la mayoría de las regiones del mundo sufre considerablemente debido al aumento de las temperaturas y la disminución de las precipitaciones.

"No se puede ver un solo efecto de forma aislada, como la fotosíntesis, y determinar cómo afectará la producción agrícola mundial, "Dice Zhuang." Hay efectos tanto directos como indirectos, y ambos deben ser considerados ".

El dióxido de carbono atmosférico ha aumentado de 280 partes por millón antes de la era industrial, que comenzó a finales de 1700, al nivel actual por encima de 400 partes por millón.

Zhuang y el estudiante de posgrado Peng Zhu idearon seis experimentos modelo utilizando datos climáticos históricos de 1850 a 2011. Descubrieron que, aunque algunas áreas verían un mejor crecimiento de las plantas, incluidas partes de Canadá, la mayor parte de Madagascar, y el extremo sur de la India:otras regiones del planeta sufrirían.

"Este estudio indica que el efecto neto de la fertilización con CO2 se sobrestimará a menos que se tengan en cuenta los efectos de la retroalimentación entre la vegetación y el clima, "Dice Zhu.