Jeff W. Atkins, Doctor., investigador postdoctoral en el Departamento de Biología de la VCU y coautor del estudio, utiliza un sistema lidar para recopilar datos en un bosque en el Rice Rivers Center de VCU en 2016. Crédito:Julia Rendleman, Marketing Universitario
Los bosques en el este de los Estados Unidos que son estructuralmente complejos, lo que significa que la disposición de la vegetación es muy variada, secuestran más carbono, según un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Virginia Commonwealth University.
El estudio demuestra por primera vez que la complejidad estructural de un bosque es un mejor predictor del potencial de secuestro de carbono que la diversidad de especies de árboles. El descubrimiento puede tener implicaciones para la mitigación del cambio climático.
"Dióxido de carbono, un potente gas de efecto invernadero, es absorbido por los árboles a través del proceso de fotosíntesis y parte de ese carbono 'fijo' se asigna a la madera, "dijo Chris Gough, Doctor., autor correspondiente del estudio y profesor asociado del Departamento de Biología de la Facultad de Humanidades y Ciencias. "Nuestro estudio muestra que los bosques más complejos son mejores para absorber y secuestrar carbono en la madera y, al hacerlo, dejan menos dióxido de carbono en el aire ".
El estudio, "Altas tasas de producción primaria en bosques estructuralmente complejos, "se publicará en un próximo número de Ecología , una revista de la Sociedad Ecológica de América.
El secuestro de carbono es el proceso mediante el cual los árboles absorben el dióxido de carbono atmosférico, pastos y otras plantas a través de la fotosíntesis y almacenados como carbono en el suelo y la biomasa vegetal, como troncos de árboles, sucursales, follaje y raíces. El secuestro de carbono en los bosques y la madera ayuda a compensar las fuentes de dióxido de carbono a la atmósfera, como la deforestación, incendios forestales y emisiones de combustibles fósiles, según el Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de EE. UU.
¿Por qué los bosques estructuralmente complejos son mejores para el secuestro de carbono? Gough sugiere que múltiples capas de hojas pueden optimizar la eficiencia con la que se usa la luz para impulsar el secuestro de carbono en la madera.
"En otras palabras, Los bosques que son estructuralmente variables y contienen múltiples capas de hojas superan a los bosques estructuralmente simples con una sola banda concentrada de vegetación. " él dijo.
Para realizar el estudio, los investigadores utilizaron una combinación de sus propios datos, así como datos de la Red Nacional de Observatorios Ecológicos, o NEON, que está financiado por la National Science Foundation. NEON genera a largo plazo datos disponibles públicamente para diferentes ecosistemas en los EE. UU., con el objetivo de comprender procesos ecológicos de décadas.
El becario postdoctoral de biología de la VCU, Jeff Atkins, Doctor., Lideró la recopilación de datos de campo con investigadores de la Universidad de Connecticut y la Universidad de Purdue como colaboradores y coautores.
Esta ilustración muestra a la izquierda un bosque estilizado estructuralmente complejo muestreado en las Grandes Montañas Humeantes, mientras que el panel de la derecha muestra una sabana de pinos estructuralmente simple en Florida. Crédito:Catherine McGuigan
Comprender cómo la estructura del bosque impulsa el secuestro de carbono es importante para los ecologistas, modeladores climáticos y gestores forestales.
"Muchos de los indicadores ecológicos de crecimiento forestal y secuestro de carbono no tienen en cuenta explícitamente la complejidad, ", Dijo Gough." Queríamos probar si los indicadores más novedosos de complejidad estructural son predictores superiores del secuestro de carbono en la madera. También queríamos saber si estos predictores se extienden a varios tipos de bosques diferentes que residen en varias partes de la mitad oriental de EE. UU. de Florida a New Hampshire a Wisconsin ".
El estudio se basa en investigaciones previas respaldadas por la National Science Foundation que demostraron cómo la tecnología basada en láser llamada lidar puede mapear la distribución de hojas dentro de un dosel forestal a muy alta resolución.
El nuevo estudio sugiere que el uso de lidar para mapear la estructura forestal podría predecir el potencial de los bosques para secuestrar carbono en la biomasa mejor que los enfoques convencionales que caracterizan la biodiversidad y la cantidad de hojas.
"Esto podría ser un gran avance porque probablemente podamos usar aviones y, solo en el último año, datos de satélite para recopilar los datos necesarios para predecir el secuestro de carbono de la complejidad estructural, "Dijo Gough." Si podemos estimar la complejidad estructural de los satélites en el futuro, entonces será posible mejorar en gran medida nuestra capacidad para estimar y predecir el secuestro mundial de carbono forestal ".
Los resultados del estudio muestran lo que los ecologistas pueden hacer cuando adoptan nuevas tecnologías y las aplican a preguntas fundamentales como:¿Qué afecta el crecimiento forestal y el secuestro de carbono?
"Estos resultados, esperamos, Impulsar la ciencia al demostrar que la forma en que se construye un bosque es importante para el secuestro de carbono, ", Dijo Gough." Y esta relación se extiende ampliamente a varios bosques diferentes, de hojas perennes a caducifolias y del Atlántico medio al medio oeste ".
Si bien los investigadores encontraron que la complejidad estructural superó las medidas de diversidad de especies como predictores del secuestro de carbono, señalaron que la diversidad también es importante como uno de los muchos componentes que determinan la complejidad estructural de un bosque.
"Creemos que las medidas de complejidad estructural son poderosas porque integran múltiples características de un bosque que son críticas para el secuestro de carbono, "Dijo Gough." Se necesita diversidad de árboles para producir una variedad de formas de hojas y plantas y, Adicionalmente, una cantidad crítica de hojas para suministrar los bloques de construcción necesarios para construir un bosque estructuralmente complejo capaz de secuestrar una gran cantidad de carbono ".
Además de Gough, el artículo fue escrito por Atkins, Robert T. Fahey, Doctor., profesor asistente de ecología y gestión forestal en la Universidad de Connecticut, y Brady S. Hardiman, Doctor., profesor asistente de ecología urbana en la Universidad de Purdue.