En décadas recientes, Los científicos han observado un aumento repentino del crecimiento de las plantas en el Ártico como síntoma del cambio climático. Pero sin observaciones que muestren exactamente cuándo y dónde ha florecido la vegetación a medida que se calientan las áreas más frías del mundo, es difícil predecir cómo responderá la vegetación al calentamiento futuro. Ahora, Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) del Departamento de Energía de EE. UU. (Berkeley Lab) y UC Berkeley han desarrollado un nuevo enfoque que puede dar una imagen más precisa de la vegetación ártica y del pasado reciente y futuro de nuestro clima.

En un estudio publicado en línea el 20 de agosto en Naturaleza Cambio Climático , Los investigadores utilizaron imágenes de satélite tomadas durante los últimos 30 años para rastrear, hasta un píxel que representa aproximadamente 25 millas cuadradas, el flujo y reflujo del crecimiento de las plantas en las áreas frías del hemisferio norte. como Alaska, la región ártica de Canadá, y la meseta tibetana.

Los datos satelitales históricos de 30 años utilizados en el estudio fueron recopilados por el Radiómetro Avanzado de Muy Alta Resolución de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. Los datos fueron procesados ​​por la Universidad de Boston, y está alojado en NEX, el archivo de datos de NASA Earth Exchange.

En primer lugar, Los datos satelitales mostraron lo que esperaban:que a medida que los climas árticos se calentaran, aumentó el crecimiento de árboles y plantas. Después de comparar estas observaciones con los modelos climáticos de última generación desarrollados para CMIP5, la Fase 5 del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados, lo que descubrieron a continuación los sorprendió.

Su análisis de datos reveló que el 16 por ciento de la tierra con vegetación de la Tierra donde el crecimiento de las plantas estaba limitado por las bajas temperaturas hace tres décadas ya no está predominantemente limitado por la temperatura en la actualidad. un resultado que no fue reproducido por los modelos CMIP5 probados. "Nuestros hallazgos sugieren que las predicciones de CMIP5 pueden haber subestimado significativamente los cambios en el ecosistema ártico, y los modelos climáticos deberán mejorarse para comprender y predecir mejor el futuro del Ártico, "dijo el primer autor Trevor Keenan, un científico de la facultad en el Área de Ciencias Ambientales y de la Tierra de Berkeley Lab y un profesor asistente en el departamento de Ciencias Ambientales de UC Berkeley, Política, y Gestión.

Keenan y Riley utilizaron los datos del satélite para construir un nuevo punto de referencia de observación que cuantifica la creciente extensión de tierra con vegetación en el hemisferio norte. También estimaron cambios en la proporción de la superficie de la Tierra donde el crecimiento de las plantas ya no estará limitado por las bajas temperaturas durante el siglo XXI. Keenan y Riley proyectan que para el año 2100, sólo el 20 por ciento de la tierra con vegetación en el hemisferio norte todavía estará limitado por las condiciones frías que han existido allí durante siglos; el 80 por ciento restante ya no experimentará temperaturas suficientemente frías, y con manantiales anteriores, las plantas crecerán antes, en lugares inesperados y en un grado inesperado.

"Aunque la ecologización puede parecer una buena noticia, ya que significa una mayor absorción de carbono y producción de biomasa, representa una alteración importante del delicado equilibrio de los ecosistemas fríos, ", dijo Keenan." Las temperaturas se calentarán lo suficiente como para que nuevas especies de árboles puedan entrar y competir con la vegetación que antes dominaba el paisaje. Este cambio en la vegetación también afectaría a los insectos y animales que dependen de la vegetación nativa para alimentarse ".

Los científicos que colaboran a través del Programa Mundial de Investigación del Clima desarrollaron los modelos CMIP5 para ayudar a los investigadores de todo el mundo a comprender mejor la relación entre las emisiones de carbono y el calentamiento global. entre otros objetivos. Consorcios internacionales como el IPCC (Panel Internacional sobre Cambio Climático) también han utilizado proyecciones CMIP5 para informar decisiones políticas. Keenan dijo que si bien los modelos CMIP5 brindan a los investigadores una amplia descripción general del problema, no siempre representan con precisión el papel importante que desempeñan las plantas en la reflexión de la luz hacia la atmósfera, enviando agua a la atmósfera, y absorber dióxido de carbono.

"Nadie ha examinado los sistemas de alta latitud desde este ángulo antes, ya que son muy complejos, pero son importantes porque controlan múltiples retroalimentaciones al sistema de la Tierra, "dijo el coautor William Riley, un científico senior en el Área de Ciencias Ambientales y de la Tierra de Berkeley Lab.

Ahora que Keenan y Riley han establecido un enfoque estándar para evaluar modelos climáticos, planean explorar cómo pueden utilizar técnicas estadísticas más avanzadas, como el aprendizaje automático, cuantificar cómo las propiedades de la materia orgánica del suelo, dióxido de carbono atmosférico, incendios forestales, y temperatura, afectará al clima en el siglo XXI.