Los investigadores de ETH han demostrado que durante los años más secos, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera aumenta más rápidamente porque los ecosistemas estresados ​​absorben menos carbono. Este efecto global es tan fuerte que debe integrarse en la próxima generación de modelos climáticos.

Los ecosistemas terrestres absorben en promedio el 30 por ciento del CO antropogénico ₂ emisiones, atemperando así el aumento de CO ₂ concentración en la atmósfera. Pero las plantas necesitan agua para crecer. Cuando ocurre una sequía y los suelos se secan, las plantas reducen la fotosíntesis y la respiración para conservar el agua y preservar los tejidos. Como consecuencia, ya no pueden capturar dióxido de carbono del aire circundante. Si bien este efecto se puede observar fácilmente en el laboratorio, medir su impacto en todo el planeta ha resultado bastante difícil. Uno de los mayores desafíos ha sido medir dónde y con qué frecuencia ocurren las sequías a nivel mundial. En un nuevo estudio, Vincent Humphrey, investigadora climática en el laboratorio de Sonia Seneviratne, Profesor de Dinámica Tierra-Clima en ETH Zurich, utilizó tecnología satelital innovadora para medir la sensibilidad global de los ecosistemas al estrés hídrico. El estudio se llevó a cabo en colaboración con el Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (Francia) y la Universidad de Exeter (Reino Unido).

Usando satélites para medir sequías

Las plantas generalmente pueden acceder al agua en las profundidades del suelo a través de sus raíces. Sin embargo, Los satélites convencionales solo ven lo que sucede en la superficie y no pueden medir la cantidad de agua disponible bajo tierra. En los últimos años, Se ha utilizado un nuevo tipo de misión satelital para medir cambios extremadamente pequeños en el campo de gravedad de la Tierra. Se encontró que algunas pequeñas perturbaciones del campo de gravedad son causadas por cambios en el almacenamiento de agua. Cuando hay una gran sequía en una región determinada, hay menos masa de agua y, en consecuencia, la gravedad es ligeramente más débil en esa región. Tales variaciones son tan pequeñas que son imperceptibles para los humanos. Pero midiéndolos con satélites, los científicos pueden estimar cambios a gran escala en el almacenamiento de agua con una precisión de unos cuatro centímetros en todo el planeta.

Usando estas nuevas observaciones satelitales del almacenamiento de agua, Vincent Humphrey y sus colegas pudieron medir el impacto general de las sequías en la fotosíntesis y la respiración del ecosistema. Compararon los cambios de año a año en la masa total de agua en todos los continentes con las mediciones globales de CO ₂ aumento en la atmósfera. Descubrieron que durante los años más secos, como 2015, Los ecosistemas naturales eliminaron aproximadamente un 30 por ciento menos de carbono de la atmósfera que durante un año normal. Como resultado, la concentración de CO ₂ en la atmósfera aumentó más rápido en 2015 en comparación con años normales. En el otro extremo de la escala, durante el año más húmedo registrado en 2011, CO ₂ las concentraciones aumentaron a un ritmo mucho más lento debido a la vegetación saludable. Estos resultados nos ayudan a comprender por qué el CO atmosférico ₂ el crecimiento puede variar mucho de un año a otro, aunque CO ₂ las emisiones de las actividades humanas son comparativamente estables.

Crucial para monitorear las emisiones

Durante el último siglo, la concentración de CO ₂ en la atmósfera ha aumentado constantemente debido a las actividades humanas. "Ahora que la mayoría de los países del mundo han acordado que deberían limitar el CO ₂ emisiones, nos enfrentamos al desafío de monitorear el CO humano ₂ emisiones a un nivel de precisión más alto que nunca, ", dice Vincent Humphrey. Para evaluar con precisión el impacto de las políticas climáticas, Los investigadores deben desarrollar primero modelos de vegetación que puedan cuantificar y predecir las perturbaciones introducidas cada año por los ecosistemas naturales. "Gracias a nuestros nuevos resultados, ahora podemos demostrar que los efectos de las sequías son más fuertes de lo que se ha estimado hasta ahora por los modelos de vegetación, "dice Sonia Seneviratne. En última instancia, estas observaciones se integrarán en la próxima generación de modelos. Deberían mejorar la capacidad de rastrear el CO ₂ emisiones y verificar que cumplan con los objetivos establecidos en los acuerdos climáticos internacionales.