Las emisiones globales de carbono alcanzaron un récord en 2018, aumentando en un 3,4 por ciento estimado solo en los EE. UU. Esta tendencia está haciendo que los científicos oficiales del gobierno, y líderes de la industria más ansiosos que nunca por el futuro de nuestro planeta. Como dijo el secretario general de las Naciones Unidas, António Guterres, en la inauguración de la 24a conferencia climática anual de la ONU el 3 de diciembre:"Estamos en serios problemas con el cambio climático".

Un estudio de Columbia Engineering, publicado hoy en Naturaleza , confirma la urgencia de abordar el cambio climático. Si bien se sabe que los eventos climáticos extremos pueden afectar la variabilidad de un año a otro en la absorción de carbono, y algunos investigadores han sugerido que puede haber efectos a más largo plazo, Este nuevo estudio es el primero en cuantificar realmente los efectos a lo largo del siglo XXI y demuestra que los años más húmedos de lo normal no compensan las pérdidas en la absorción de carbono durante los años más secos de lo normal. causado por eventos como sequías u olas de calor.

Las emisiones antropogénicas de CO2 (emisiones causadas por actividades humanas) están aumentando la concentración de CO2 en la atmósfera de la Tierra y están produciendo cambios no naturales en el sistema climático del planeta. Los efectos de estas emisiones sobre el calentamiento global solo están disminuyendo parcialmente por la tierra y el océano. En la actualidad, el océano y la biosfera terrestre (bosques, sabanas, etc.) están absorbiendo alrededor del 50% de estas liberaciones, lo que explica el blanqueamiento de los arrecifes de coral y la acidificación del océano, así como el aumento del almacenamiento de carbono en nuestros bosques.

"No está claro, sin embargo, si la tierra puede continuar absorbiendo emisiones antropogénicas al ritmo actual, "dice Pierre Gentine, profesor asociado de ingeniería ambiental y de la tierra y afiliado al Earth Institute, quien dirigió el estudio. "Si la tierra alcanzara una tasa máxima de absorción de carbono, el calentamiento global podría acelerarse, con importantes consecuencias para las personas y el medio ambiente. Esto significa que todos debemos actuar ahora para evitar mayores consecuencias del cambio climático ".

Trabajando con su Ph.D. estudiante julia green Gentine quería comprender cómo la variabilidad en el ciclo hidrológico (sequías e inundaciones, y tendencias de secado a largo plazo) estaba afectando la capacidad de los continentes para atrapar algunas de las emisiones de CO2. La investigación es particularmente oportuna ya que los científicos del clima han predicho que los eventos extremos probablemente aumentarán en frecuencia e intensidad en el futuro. algunos de los cuales ya estamos presenciando hoy, y que también habrá un cambio en los patrones de lluvia que probablemente afectará la capacidad de la vegetación de la Tierra para absorber carbono.

Para definir la cantidad de carbono almacenado en la vegetación y el suelo, Gentine y Green analizaron la productividad neta del bioma (NBP), definido por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático como la ganancia o pérdida neta de carbono de una región, igual a la producción neta del ecosistema menos el carbono perdido por perturbaciones como un incendio forestal o una cosecha forestal.

Los investigadores utilizaron datos de cuatro modelos del sistema terrestre de los experimentos GLACE-CMIP5 (Experimento global de acoplamiento de la atmósfera terrestre - Proyecto de comparación de modelos acoplados). realizar una serie de experimentos para aislar las reducciones de NBP que se deben estrictamente a cambios en la humedad del suelo. Pudieron aislar los efectos de los cambios en las tendencias de la humedad del suelo a largo plazo (es decir, el secado), así como la variabilidad a corto plazo (es decir, los efectos de eventos extremos como inundaciones y sequías) sobre la capacidad de la tierra para absorber carbono.

"Vimos que el valor de NBP, en este caso, una ganancia neta de carbono en la superficie terrestre, en realidad sería casi el doble si no fuera por estos cambios (variabilidad y tendencia) en la humedad del suelo, "dice Green, el autor principal del artículo. "¡Esto es un gran problema! Si la humedad del suelo continúa reduciendo la NBP al ritmo actual, y la tasa de absorción de carbono por la tierra comienza a disminuir a mediados de este siglo, como encontramos en los modelos, podríamos ver potencialmente un gran aumento en la concentración de CO2 atmosférico y un aumento correspondiente en los efectos del calentamiento global y cambio climático."

Gentine y Green señalan que la variabilidad de la humedad del suelo reduce notablemente el actual sumidero de carbono terrestre, y sus resultados muestran que tanto la variabilidad como las tendencias de secado la reducirán en el futuro. Al cuantificar la importancia crítica de la variabilidad suelo-agua para el ciclo del carbono terrestre, y la reducción en la absorción de carbono debido a los efectos de estos cambios en la humedad del suelo, Los resultados del estudio destacan la necesidad de implementar modelos mejorados de la respuesta de la vegetación al estrés hídrico y el acoplamiento tierra-atmósfera en los modelos del sistema terrestre para restringir el flujo de carbono terrestre futuro y predecir mejor el clima futuro.

"Esencialmente, si no hubiera sequías y olas de calor, si no hubiera un secado a largo plazo durante el próximo siglo, entonces los continentes podrían almacenar casi el doble de carbono que ahora, ", dice Gentine." Debido a que la humedad del suelo juega un papel tan importante en el ciclo del carbono, en la capacidad de la tierra para absorber carbono, es fundamental que los procesos relacionados con su representación en modelos se conviertan en una de las principales prioridades de investigación ".

Todavía existe una gran incertidumbre sobre cómo las plantas responden al estrés hídrico, Por lo tanto, Green y Gentine continuarán su trabajo para mejorar las representaciones de la respuesta de la vegetación a los cambios de humedad del suelo. Ahora se centran en los trópicos, una región con muchas incógnitas, y el sumidero de carbono terrestre más grande, para determinar cómo la actividad de la vegetación está siendo controlada tanto por los cambios en la humedad del suelo como por la sequedad atmosférica. Estos hallazgos proporcionarán orientación para mejorar la representación del estrés hídrico de las plantas en los trópicos.

"Este estudio es muy valioso, ya que arroja luz sobre la importancia del agua para la absorción de carbono por la biosfera, "dice Chris Schwalm, un científico asociado en Woods Hole Research Center y un experto en cambio ambiental global, sensibilidad del ciclo del carbono y marcos de modelado que no participaron en el estudio. "También expone aspectos subdesarrollados del modelado del sistema terrestre, como los procesos relacionados con el estrés hídrico de la vegetación y la humedad del suelo, que se puede apuntar durante el desarrollo del modelo para una mejor capacidad de predicción en el contexto del cambio ambiental global ".