Una nueva investigación de los biólogos de la Universidad de West Virginia muestra que los árboles de todo el mundo consumen más dióxido de carbono de lo que se informó anteriormente. hacer que los bosques sean aún más importantes en la regulación de la atmósfera de la Tierra y cambiar para siempre nuestra forma de pensar sobre el cambio climático.

En un estudio publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , El profesor Richard Thomas y el alumno Justin Mathias (BS Biología, '13 y Ph.D. Biología, '20) sintetizó estudios de anillos de árboles publicados. Descubrieron que los aumentos en el dióxido de carbono en la atmósfera durante el siglo pasado han provocado un aumento en la eficiencia del uso del agua de los árboles. la relación entre el dióxido de carbono absorbido por la fotosíntesis y el agua perdida por la transpiración:el acto de los árboles "exhalando" vapor de agua.

"Este estudio realmente destaca el papel de los bosques y sus ecosistemas en el cambio climático, "dijo Thomas, rector adjunto interino para asuntos académicos de posgrado. "Pensamos que los bosques brindan servicios ecosistémicos. Esos servicios pueden ser muchas cosas diferentes:recreación, madera, industria. Demostramos cómo los bosques realizan otro servicio importante:actuar como sumideros de dióxido de carbono. Nuestra investigación muestra que los bosques consumen grandes cantidades de dióxido de carbono a nivel mundial. Sin eso, más dióxido de carbono iría al aire y se acumularía en la atmósfera incluso más de lo que ya es, lo que podría exacerbar el cambio climático. Nuestro trabajo muestra otra razón importante para preservar y mantener nuestros bosques y mantenerlos saludables ".

Previamente, Los científicos han pensado que los árboles estaban usando el agua de manera más eficiente durante el siglo pasado mediante la reducción de la conductancia estomática, lo que significa que los árboles estaban reteniendo más humedad cuando los poros de sus hojas comenzaron a cerrarse levemente bajo niveles crecientes de dióxido de carbono.

Sin embargo, tras un análisis con isótopos de carbono y oxígeno en anillos de árboles desde 1901 hasta 2015 de 36 especies de árboles en 84 sitios en todo el mundo, los investigadores encontraron que en el 83% de los casos, El principal impulsor de la mayor eficiencia hídrica de los árboles fue el aumento de la fotosíntesis:procesaron más dióxido de carbono. Mientras tanto, la conductancia estomática solo aumentó la eficiencia el 17% del tiempo. Esto refleja un cambio importante en cómo se ha explicado la eficiencia del agua de los árboles en contraste con investigaciones anteriores.

"Hemos demostrado que durante el siglo pasado, la fotosíntesis es en realidad el impulsor abrumador de los aumentos en la eficiencia del uso del agua en los árboles, que es un resultado sorprendente porque contradice muchos estudios anteriores, ", Dijo Mathias." A escala global, esto tendrá grandes implicaciones potencialmente para el ciclo del carbono si se transfiere más carbono de la atmósfera a los árboles ".

Desde 1901, La eficiencia intrínseca del uso del agua de los árboles en todo el mundo ha aumentado en aproximadamente un 40% junto con un aumento de aproximadamente un 34% en el dióxido de carbono atmosférico. Ambas características aumentaron aproximadamente cuatro veces más rápido desde la década de 1960 en comparación con los años anteriores.

Si bien estos resultados muestran que el aumento del dióxido de carbono es el factor principal para que los árboles usen el agua de manera más eficiente, los resultados también varían según la temperatura, precipitación y sequedad de la atmósfera. Estos datos pueden ayudar a refinar los modelos utilizados para predecir los efectos del cambio climático en los ciclos globales del carbono y el agua.

"Tener una representación precisa de estos procesos es fundamental para hacer predicciones sólidas sobre lo que puede suceder en el futuro, "Esto nos ayuda a acercarnos un poco más a hacer esas predicciones menos inciertas", dijo Mathias.

El estudio es producto de la colaboración de investigación de siete años de los investigadores durante el tiempo de Mathias como estudiante de doctorado. Después de graduarse de WVU, Mathias se unió a la Universidad de California, Santa Bárbara como investigadora postdoctoral.

"Desde que se mudó a California, mi trabajo ha dejado de estar en el campo, recolectando medidas, analizar datos y redactar manuscritos, ", Dijo Mathias." Mi nuevo puesto se centra más en la teoría ecológica y el modelado de ecosistemas. En lugar de medir plantas, Formulo hipótesis y busco respuestas a preguntas usando modelos de computadora y matemáticas ".

En el futuro, Mathias aspira a convertirse en profesor en una universidad de investigación para continuar con estas actividades de investigación.

"Me encantaría tener mi propio laboratorio en una universidad, asesorar a los estudiantes graduados y realizar preguntas de investigación para continuar construyendo sobre el trabajo que ya hemos logrado. Ha habido muchos avances en nuestro campo. También hay una cantidad infinita de preguntas que son relevantes para avanzar, "Dijo Mathias." Le debo todo a mi tiempo y entrenamiento de la gente de WVU. Mi objetivo a largo plazo es estar en una posición en la que pueda seguir avanzando en el campo mientras retribuyo a través de la enseñanza y la tutoría de los estudiantes ".