El hallazgo surge de un esfuerzo por mapear dónde la vegetación emite y absorbe dióxido de carbono de la atmósfera.

Los árboles y las plantas de la Tierra extraen grandes cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera durante la fotosíntesis, incorporando parte de ese carbono en estructuras como la madera. Las áreas que absorben más carbono del que emiten se denominan sumideros de carbono. Pero las plantas también pueden emitir gases de efecto invernadero durante procesos como la respiración, cuando las plantas muertas se pudren, o durante la combustión en el caso de incendios. Los investigadores están particularmente interesados ​​en saber si, y cómo, las plantas a la escala de un ecosistema como un bosque actúan como fuentes o sumideros en un mundo cada vez más cálido.

Un estudio reciente dirigido por científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California identificó si áreas con vegetación como bosques y sabanas en todo el mundo eran fuentes o sumideros de carbono cada año desde 2000 hasta 2019. La investigación encontró que en el transcurso de esas dos décadas, las plantas leñosas vivas fueron responsables de más del 80% de las fuentes y sumideros en la tierra, con tierra, hojarasca, y materia orgánica en descomposición que compone el resto. Pero también vieron que la vegetación retenía una fracción mucho más pequeña del carbono de lo que los científicos pensaban originalmente.

Además, los investigadores encontraron que la cantidad total de carbono emitido y absorbido en los trópicos era cuatro veces mayor que en las regiones templadas y las áreas boreales (los bosques más septentrionales) combinadas, pero que la capacidad de los bosques tropicales para absorber cantidades masivas de carbono ha disminuido en los últimos años. La disminución de esta capacidad se debe a la deforestación a gran escala, degradación del hábitat, y efectos del cambio climático, como sequías e incendios más frecuentes. De hecho, el estudio, publicado en Avances de la ciencia , mostró que el 90% del carbono que los bosques de todo el mundo absorben de la atmósfera se compensa con la cantidad de carbono liberado por perturbaciones como la deforestación y las sequías.

Los científicos crearon mapas de fuentes y sumideros de carbono a partir de cambios en el uso de la tierra como la deforestación, degradación del hábitat, y plantación de bosques, así como el crecimiento forestal. Lo hicieron analizando datos sobre la vegetación global recopilados desde el espacio utilizando instrumentos como el Sistema de altímetro láser de geociencia (GLAS) de la NASA a bordo de ICESat y el Espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) de la agencia a bordo de los satélites Terra y Aqua. respectivamente. El análisis utilizó un algoritmo de aprendizaje automático que los investigadores entrenaron primero utilizando datos de vegetación recopilados en el suelo y en el aire utilizando instrumentos de escaneo láser.

Hacer un balance

"Mucha de la investigación que se ha realizado antes no ha sido espacialmente explícita; no hemos tenido un mapa de dónde estaban ocurriendo los flujos de carbono, "dijo Nancy Harris, director de investigación del programa forestal del Instituto de Recursos Mundiales en Washington y uno de los autores del estudio.

Otras formas de estimar cuánto carbono se intercambia entre áreas con vegetación y la atmósfera incluyen observar cuántas plantas o bosques hay en una región en particular y estudiar los cambios en el uso de la tierra, combinando esa información con estimaciones de emisiones de carbono. Pero esos métodos tienen limitaciones espaciales o temporales que los autores del estudio intentaron abordar con su método de aprendizaje automático.

Saber dónde las plantas absorben carbono y dónde lo emiten es importante para monitorear cómo los bosques y otras regiones con vegetación responden a un clima cambiante. "El Amazonas se consideraba un importante sumidero de carbono debido a las grandes extensiones de bosques vírgenes que absorben dióxido de carbono, "dijo Sassan Saatchi, científico principal del JPL e investigador principal del estudio. "Sin embargo, nuestros resultados muestran que, en general, la cuenca del Amazonas se está volviendo casi neutral en términos de balance de carbono debido a la deforestación, degradación, y los impactos del calentamiento, frecuentes sequías, y los incendios de las últimas dos décadas liberan dióxido de carbono a la atmósfera ".

Saatchi y sus colegas desarrollaron su análisis para que sea más fácil rastrear los cambios en las áreas con vegetación en función de los datos recopilados en el suelo y de forma remota. "Nuestro enfoque está diseñado para asegurarnos de que podamos equilibrar sistemáticamente el presupuesto global de carbono cada año, y que los países pueden utilizar los resultados y la metodología para la gestión del carbono y sus propias necesidades de presentación de informes, " él dijo.

Este análisis presupuestario ayudó a los investigadores a comprender mejor la dinámica de cómo los bosques y otras áreas con vegetación de todo el mundo almacenaban el carbono que están absorbiendo de la atmósfera. "Muchos estudios anteriores encontraron que la vegetación de todo el mundo absorbe una gran cantidad de dióxido de carbono atmosférico, "dijo el autor principal del estudio, Alan Xu, investigador de carbono en JPL y UCLA. "Da la impresión de que los bosques mundiales están creciendo y haciéndose más grandes en todas partes, Pero ese no es el caso."

Piezas perdidas

Este estudio ayuda a completar la imagen de dónde y cómo los árboles y las plantas están absorbiendo o emitiendo carbono, pero hay más trabajo por hacer. Los mapas de carbono basados ​​en satélites en este estudio cubrieron aproximadamente 39 millas cuadradas (100 kilómetros cuadrados) a la vez, pero no necesariamente podían captar los cambios que ocurrían en escalas más pequeñas. Y había algo de información sobre cómo los bosques almacenaban y emitían carbono dentro de esos mapas que no necesariamente se tuvo en cuenta en los cálculos de fuente-sumidero de los investigadores. Algunas de estas lagunas de información deberían subsanarse con mapas de carbono de mayor resolución proporcionados por satélites más nuevos que ya están en órbita. así como próximas misiones como NISAR de la NASA-Indian Space Research Organization.

Es importante comprender cómo las regiones de todo el mundo absorben y emiten dióxido de carbono, dijo Harris. "Si no logramos estos patrones correctamente, es posible que estemos perdiendo algunos de estos ecosistemas y cómo están afectando el ciclo del carbono ". Pero se siente alentada por la gran cantidad de datos que están disponibles para los científicos del clima sobre cómo se mueve el gas de efecto invernadero entre la atmósfera y los bosques de la Tierra. pastizales y otras áreas con vegetación.

Saatchi tiene la esperanza de que tener un enfoque más sistemático y coherente para realizar un seguimiento de las partes del mundo que actúan como fuentes o sumideros de carbono permitirá un mejor seguimiento en todas las regiones y países. "Podría permitir que los países de todo el mundo utilicen los datos como guía para cumplir con sus compromisos nacionales con el Acuerdo Climático de París".