Los científicos ambientales del Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) han liderado una colaboración internacional para mejorar las observaciones satelitales de los bosques tropicales.

Responsable de casi un tercio de la fotosíntesis terrestre del mundo, Los bosques tropicales son un bioma crítico para examinar el cambio climático y sus impactos potenciales en la Tierra.

"Si podemos mejorar nuestra comprensión de la cantidad de dióxido de carbono (CO2) que absorben las regiones tropicales, podemos mejorar las proyecciones climáticas futuras, "dijo Jin Wu, científico del Departamento de Ciencias Ambientales y Climáticas de Brookhaven.

Las imágenes de satélite son una de las herramientas más comunes que utilizan los científicos para observar los bosques tropicales, pero la eficacia del método ha sido objeto de debate. Algunos investigadores han argumentado que los cambios estacionales en el "verdor" de los bosques tropicales, como han demostrado recientemente los satélites, podría ser engañoso. Ahora, la colaboración liderada por Brookhaven ha utilizado observaciones de campo y modelos computacionales para ayudar a aclarar la controversia. Sus resultados, publicado el 9 de febrero en Nuevo fitólogo , también arrojó luz sobre los procesos biológicos que han cambiado la comprensión de los científicos sobre la estacionalidad en los bosques tropicales.

Centrándose en el dosel

Los satélites se amplían imágenes de barrido de la superficie de la Tierra para obtener imágenes del bioma tropical global. Capturado de forma rutinaria, estas imágenes de satélite permiten a los científicos observar cambios en las copas de los árboles a lo largo del año. Los cambios en el verdor de las marquesinas pueden indicar cuánta luz y, por lo tanto, la cantidad de CO2 que absorben los árboles. Todavía, debido a que estos satélites toman imágenes muy por encima de las copas de los árboles y recopilan datos en grandes áreas de bosques, la resolución es demasiado baja para identificar por qué se están produciendo estos cambios.

"Un píxel en una imagen de satélite cubre casi un kilómetro cuadrado de bosque. Eso es enorme, "dijo Wu, quien dirigió el estudio. "Entonces, dentro de esta enorme huella, no podemos decir qué tipo de procesos biológicos están ocurriendo. Es por eso que integramos datos de campo con los modelos computacionales, que rastrean las interacciones entre la luz y las hojas dentro del dosel de un bosque, para avanzar en nuestra comprensión de lo que está sucediendo en estas imágenes de satélite ".

Con la ayuda de escaladores de árboles profesionales, Los científicos recopilaron datos de campo sobre tres factores que afectan el verdor del dosel:la cantidad de hojas presentes, la edad de las hojas, y si los árboles eran de hoja caduca (pierden sus hojas anualmente) o de hoja perenne (retienen las hojas durante más de un año). En general, encontraron que sus observaciones de campo coincidían estrechamente con las imágenes de satélite, confirmando la precisión de los satélites. Además, cuantificaron la influencia de cada uno de estos tres factores en el verdor del dosel.

"En estudios anteriores, Los científicos siempre asumieron que las hojas se muestran de manera homogénea dentro del paisaje forestal, pero descubrimos que esto no es cierto, "Dijo Wu." Incluso en una selva tropical, encontramos que los árboles de hoja caduca y de hoja perenne pueden coexistir. Lo mismo ocurre con los bosques secos estacionalmente. Es más, el momento de la caída de las hojas varía entre los diferentes árboles de hoja caduca, creando una gran heterogeneidad en la visualización de las hojas en el espacio y el tiempo ".

El crecimiento de las hojas individuales también es exclusivo de cada árbol.

"Las hojas en realidad se comportan de manera similar a los humanos, "Dijo Wu." A medida que envejecemos, nuestra tasa metabólica cambiará, y lo mismo ocurre con las hojas. Cuando son hojas de bebé sus tasas de fotosíntesis son realmente bajas, y eso significa que solo pueden absorber cantidades muy pequeñas de CO2 de nuestra atmósfera. Cuando lleguen a la madurez, pueden absorber mucho CO2 de la atmósfera. Y cuando envejezcan, vuelven a absorber menos CO2. Es una respuesta convexa ".

Eso significa que la estacionalidad de los bosques tropicales es mucho más compleja de lo que los científicos creían anteriormente. En estudios futuros, Los científicos deberán considerar el papel de la heterogeneidad de las hojas en las observaciones satelitales para analizar con precisión el impacto del clima en los bosques tropicales.

Continuar estudiando cómo la ecología diversa de los bosques tropicales se relaciona con el cambio climático, Wu y sus colegas de Brookhaven instalaron una red de cámaras en varios sitios de los trópicos. Cotidiano, estas cámaras capturan automáticamente imágenes del dosel a diferentes alturas, permitiendo al equipo de Brookhaven realizar observaciones de mayor resolución de los bosques tropicales. Las cámaras funcionarán durante más de dos años y capturarán dos ciclos anuales de cambios ambientales.

"Los datos de estas cámaras nos permitirán ver directamente cuándo crecen hojas nuevas o cuándo caen hojas viejas de cada árbol durante el ciclo anual, "Dijo Wu." Ahora, tenemos información a nivel de hoja de nuestras mediciones de campo más los datos basados ​​en cámaras para continuar mejorando nuestra interpretación de las observaciones satelitales y los modelos climáticos para proyectar mejor el clima futuro ".