La mayoría de las proyecciones sobre el cambio climático asumen que, a medida que aumentan las temperaturas, las regiones en las latitudes altas del norte pueden volverse más adecuadas para el crecimiento de la vegetación, convirtiéndose en tierras de cultivo para alimentar a poblaciones crecientes y al mismo tiempo fijar más dióxido de carbono (CO ₂ ) y ralentizar el cambio climático. Las plantas requieren una temperatura adecuada, agua, y condiciones de luz para la fotosíntesis y el crecimiento, por lo que parece lógico que a medida que aumentan las temperaturas en las latitudes altas del norte, fotosíntesis de plantas, que usa CO ₂ para liberar oxígeno, también debería aumentar. Al mismo tiempo, respiración vegetal, que usa oxígeno para liberar CO ₂ y también depende en gran medida de la temperatura, se espera que aumente, también. La cuestión fundamental que aún se debate es si el calentamiento del otoño podría conducir a un aumento de la absorción de carbono. es decir., la diferencia entre la fotosíntesis y la respiración.

Un nuevo estudio de Columbia Engineering demuestra que incluso cuando las temperaturas cálidas y frías, el estrés es limitado, la luz sigue siendo un factor importante para limitar la absorción de carbono en las latitudes altas del norte. El equipo, dirigido por Pierre Gentine, profesor asociado de ingeniería ambiental y de la tierra, observaciones satelitales analizadas, mediciones de campo, y simulaciones de modelos y mostró que existe una limitación de radiación predominante en la absorción de carbono en los ecosistemas del norte, especialmente en otoño. Usando un nuevo conjunto de datos, El grupo de Gentine desarrolló un algoritmo para mapear la fotosíntesis global de las plantas y luego desarrolló un marco para cuantificar la limitación de la luz en la fotosíntesis. El estudio se publica hoy en Naturaleza Cambio Climático .

"Estudios anteriores han llegado a diferentes conclusiones sobre si el calentamiento otoñal fijaría o liberaría más carbono, "dice Yao Zhang, El autor principal del estudio que diseñó el nuevo algoritmo y ahora es un becario postdoctoral en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. "Nuestro artículo muestra cómo utilizar una combinación de teledetección y en el lugar observaciones para resolver una controversia sobre la absorción de carbono ".

El equipo de Gentine descubrió que, en latitudes del norte que son más de 30N, La respuesta de la fotosíntesis al final de la temporada al calentamiento es dictada principalmente por la luz. En algunas de esas regiones en el otoño, la duración de la luz diaria se acorta muy rápidamente. Menos luz conduce a una fotosíntesis más débil, lo que a su vez no puede contrarrestar el aumento de la respiración inducida por el calentamiento global. Debido a que las latitudes altas del norte tienen una limitación de luz más fuerte, su vegetación liberará más carbono en el otoño si continúa el calentamiento.

En el futuro, La limitación de luz aumentará a medida que la temporada de crecimiento de la vegetación se alargue debido al calentamiento global. Los comienzos más tempranos de la temporada en primavera y los finales más tardíos de la temporada en otoño corresponden a días más cortos y menos radiación solar. planteando un límite de luz más fuerte en la fotosíntesis de la vegetación.

"Este aumento de la limitación de la luz reducirá la capacidad potencial de los ecosistemas del norte para actuar como un sumidero de carbono continuo, ", dice Zhang." Nuestro estudio destaca el importante papel de la radiación solar, que generalmente se ignora en los estudios de cambio climático ".

Discutiendo el nuevo documento, Philippe Ciais, director asociado del Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement y experto en el ciclo del carbono que no participó en el estudio, enfatiza:"Este es un estudio muy interesante que demuestra cómo la radiación, comúnmente considerado como estático, tendrá un efecto cambiante en el ciclo del carbono junto con el calentamiento global ".