Los bosques pueden ayudar a mitigar el cambio climático, absorbiendo dióxido de carbono durante la fotosíntesis y almacenándolo en su biomasa (troncos de árboles, raíces, etc.). De hecho, Los bosques absorben actualmente alrededor del 25-30% de nuestro dióxido de carbono generado por humanos (CO ₂ ) emisiones. Ciertas regiones de la selva tropical, como el Amazonas, almacenan más carbono en su biomasa que cualquier otro ecosistema o bosque, pero cuando los bosques sufren estrés hídrico (no hay suficiente agua en el suelo, y / o el aire es extremadamente seco), los bosques ralentizarán o detendrán la fotosíntesis. Esto deja más CO ₂ en la atmósfera, y también puede conducir a la mortalidad de los árboles.

Los modelos actuales del sistema terrestre utilizados para las predicciones climáticas muestran que la selva amazónica es muy sensible al estrés hídrico. Dado que se prevé que el aire en el futuro se vuelva más cálido y seco con el cambio climático, que se traduce en un mayor estrés hídrico, esto podría tener grandes implicaciones no solo para la supervivencia del bosque, sino también por su almacenamiento de CO ₂ . Si el bosque no puede sobrevivir con su capacidad actual, el cambio climático podría acelerarse enormemente.

Los investigadores de Columbia Engineering decidieron investigar si esto era cierto, si estos bosques son realmente tan sensibles al estrés hídrico como lo que han mostrado los modelos. En un estudio publicado hoy en Avances de la ciencia , informan de su descubrimiento de que estos modelos han sobrestimado en gran medida el estrés hídrico en los bosques tropicales.

El equipo descubrió que mientras que los modelos muestran que el aumento de la sequedad del aire disminuye en gran medida las tasas de fotosíntesis en ciertas regiones de la selva amazónica, Los resultados de los datos de observación muestran lo contrario:en ciertas regiones muy húmedas, en cambio, los bosques incluso aumentan las tasas de fotosíntesis en respuesta al aire más seco.

"Hasta donde sabemos, Este es el primer estudio a nivel de cuenca que demuestra cómo, contrariamente a lo que muestran los modelos, la fotosíntesis está aumentando de hecho en algunas de las regiones muy húmedas de la selva amazónica durante un estrés hídrico limitado, "dijo Pierre Gentine, profesor asociado de ingeniería ambiental y de la tierra y de ciencias ambientales y de la tierra y afiliado al Instituto de la Tierra. "Este aumento está relacionado con la sequedad atmosférica además de la radiación y puede explicarse en gran medida por cambios en la capacidad fotosintética del dosel. A medida que los árboles se estresan, generan hojas más eficientes que pueden compensar con creces el estrés hídrico ".

Gentine y su ex Ph.D. La estudiante Julia Green utilizó datos de los modelos del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados 5 (CMIP5) del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático y los combinó con técnicas de aprendizaje automático para determinar cuál era la sensibilidad modelada de la fotosíntesis en las regiones tropicales de las Américas tanto a la humedad del suelo como al aire. sequedad. Luego realizaron un análisis similar, esta vez usando datos de observación remota de satélites en lugar de los datos del modelo, para ver cómo se compara la sensibilidad de observación. Relacionar sus resultados con procesos de menor escala que puedan explicarlos, Luego, el equipo utilizó los datos de la torre de flujo para comprender sus resultados a nivel del dosel y de las hojas.

Estudios anteriores han demostrado que hay aumentos en el verdor en la cuenca del Amazonas al final de la estación seca, cuando tanto el suelo como el aire están más secos, y algunos han relacionado esto con aumentos en la fotosíntesis. "Pero antes de nuestro estudio, todavía no estaba claro si estos resultados se tradujeron en un efecto en una región más grande, y nunca se habían relacionado con la sequedad del aire además de la luz, " Verde, que ahora es investigador asociado postdoctoral en Le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement en Francia, explicado. "Nuestros resultados significan que los modelos actuales están sobrestimando las pérdidas de carbono en la selva amazónica debido al cambio climático. Por lo tanto, en esta región en particular, estos bosques pueden, de hecho, mantener tasas de fotosíntesis, o incluso aumentarlo, con algo de calentamiento y secado en el futuro ".

Nota gentina y verde, sin embargo, que esta sensibilidad se determinó utilizando solo datos existentes y, si los niveles de sequedad aumentaran a niveles que no se están observando actualmente, de hecho, esto podría cambiar. En efecto, los investigadores encontraron un punto de inflexión para los episodios de estrés por sequedad más severos donde el bosque no podía mantener su nivel de fotosíntesis. Entonces, dicen Gentine y Green, "Nuestros hallazgos ciertamente no son una excusa para no reducir nuestras emisiones de carbono".

Gentine y Green continúan estudiando temas relacionados con el estrés hídrico de la vegetación en los trópicos. Green se está enfocando actualmente en desarrollar un indicador de estrés hídrico utilizando datos de teledetección (un conjunto de datos que se puede usar para identificar cuando un bosque está bajo condiciones estresantes), cuantificar los efectos del estrés hídrico en la absorción de carbono de las plantas, y relacionarlos con los rasgos del ecosistema.

"Gran parte de la investigación científica que surge en estos días es que con el cambio climático, nuestros ecosistemas actuales podrían no ser capaces de sobrevivir, potencialmente conduciendo a la aceleración del calentamiento global debido a retroalimentaciones, Green añadió. "Fue agradable ver que tal vez algunas de nuestras estimaciones de mortalidad cercana en la selva amazónica pueden no ser tan nefastas como pensábamos anteriormente".

El estudio se titula "La fotosíntesis de la selva amazónica aumenta en respuesta a la sequedad atmosférica".