Un ecólogo de la Universidad RUDN junto con colegas de 14 países compararon tres métodos para estimar la transpiración del ecosistema en un estudio. En la primera investigación con un conjunto de datos tan completo, el equipo utilizó datos de flujo de vapor de agua tierra-atmósfera recopilados en 251 ubicaciones en todo el planeta, de Australia a Groenlandia. El resultado de la investigación ayuda a comprender el papel de las plantas en los ciclos globales del agua y el carbono en la situación actual del calentamiento global. Los resultados del estudio se publicaron en la edición de diciembre de 2020 de la revista. Biología del cambio global .

Las raíces de las plantas absorben agua del suelo y se transportan a través de los tallos hasta sus hojas gracias a un gradiente de presión de vapor de agua. Una vez que llega a las hojas, el agua se evapora a través de los poros de las hojas llamados estomas y llega a la atmósfera. El proceso físico por el cual las plantas liberan agua a la atmósfera se llama transpiración. La transpiración es un 'punto de encuentro' del carbono, agua, y ciclos energéticos en ecosistemas terrestres, ya que las plantas necesitan agua para fijar el CO atmosférico ₂ por fotosíntesis y convertir una gran fracción de la energía solar en este proceso. Por lo tanto, mejorando el modelado de la transpiración, los científicos pueden analizar el papel de la vegetación en escenarios de cambio climático.

Un grupo internacional de científicos dirigido por el Dr. Jacob Nelson del Instituto Max Planck de Biogeoquímica (Alemania) y que incluye a un ecólogo de la Universidad RUDN, comparó tres métodos para estimar la transpiración de los ecosistemas basados ​​en datos micrometeorológicos de FLUXNET, una red global de estaciones.

El equipo utilizó los datos recopilados en 251 sitios de FLUXNET. Entre muchos parámetros ambientales físicos y químicos, estas estaciones proporcionan mediciones de flujo continuo de vapor de agua y dióxido de carbono entre los ecosistemas monitoreados y la atmósfera. Para hacerlo se aplica el método de covarianza de remolinos, que se basa en la monitorización tridimensional a alta frecuencia de flujos turbulentos de gases traza. El equipo eligió tres enfoques metodológicos para recuperar la transpiración de los datos de covarianza de los remolinos y utilizó mediciones independientes del flujo de savia de los árboles de seis sitios de prueba para comparar las estimaciones de la transpiración.

"Los tres métodos se basan en la relación entre la evapotranspiración y los flujos de carbono absorbidos por la fotosíntesis de la atmósfera, que se denomina eficiencia en el uso del agua, y difieren por los supuestos iniciales y la parametrización. A escala diaria, Las estimaciones de transpiración producidas por los tres métodos estaban altamente correlacionadas, entre 89 y 94%. Sin embargo, la relación entre la transpiración y la evapotranspiración difería entre los modelos que van del 45% al ​​77% ”, dijo el Dr. Luca Belelli Marchesini, investigador del Instituto Agrario y Tecnológico de la Universidad RUDN (Rusia) y de la Fondazione Edmund Mach (Italia).

Habiendo analizado más a fondo los resultados en busca de factores impulsores, El equipo concluyó que la variación geográfica en la relación entre transpiración y evapotranspiración (T / ET) estaba controlada principalmente por las características de la vegetación y el suelo, más que por variables climáticas como la temperatura y la precipitación.

Para explicar la estabilidad relativa de T / ET entre sitios, el equipo sugirió dos hipótesis. El primero consiste en una compensación entre la cantidad de precipitación interceptada por las copas de la vegetación y la evaporación del suelo:ecosistemas con una densa cubierta de hojas, no limitado por la disponibilidad de agua, interceptaría así más lluvia y se reduciría la evaporación del suelo. A diferencia de, ecosistemas de agua limitada, caracterizado por una cubierta vegetal más pequeña, tendría una fracción mayor de agua evaporada del suelo.

Según la segunda hipótesis, los ecosistemas tienden a adaptarse a los recursos hídricos disponibles, por lo tanto, por ejemplo, La vegetación en climas secos mejoraría la utilización de las precipitaciones limitadas, aumentando así la relación T / ET.

“La combinación de estas dos hipótesis probablemente explica la estabilidad relativa de la relación T / ET en diferentes ecosistemas. Este estudio representa la primera estimación extensa de la transpiración de los ecosistemas basada en datos in situ y permite arrojar nueva luz sobre el papel del uso del agua por parte de las plantas en el contexto de los ciclos globales del agua y el carbono. "añadió el Dr. Luca Belelli Marchesini.