Los investigadores utilizaron imágenes de satélite para calcular la cobertura de nubes a largo plazo en regiones en el rango latitudinal de 30 a 45 grados en función de cómo los diferentes tipos de vegetación interactúan con el límite atmosférico. Descubrieron que las nubes se forman con más frecuencia sobre áreas boscosas y tienen un mayor efecto de enfriamiento en la atmósfera de la Tierra. En esta imagen, los puntos negros representan áreas boscosas, mientras que los puntos verdes representan pastizales y otra vegetación corta. Las áreas están sombreadas de más nubladas (blanco) a menos nubladas (marrón). Crédito:Amilcare Porporato
Plantar árboles y reponer bosques se encuentran entre las soluciones climáticas naturales más simples y atractivas, pero el impacto de los árboles en la temperatura atmosférica es más complejo de lo que parece.
Una pregunta entre los científicos es si la reforestación de lugares de latitudes medias como América del Norte o Europa podría, de hecho, calentar el planeta. Los bosques absorben grandes cantidades de radiación solar como resultado de tener un albedo bajo, que es la medida de la capacidad de una superficie para reflejar la luz solar. En los trópicos el bajo albedo se compensa con la mayor absorción de dióxido de carbono por el denso, Vegetación durante todo el año. Pero en climas templados, la preocupación es que el calor atrapado por el sol podría contrarrestar cualquier efecto de enfriamiento que proporcionarían los bosques al eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera.
Pero un nuevo estudio de investigadores de la Universidad de Princeton encontró que estas preocupaciones pueden estar pasando por alto un componente crucial:las nubes. Ellos informan en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias que las formaciones de nubes más densas asociadas con áreas boscosas significan que la reforestación probablemente sería más efectiva para enfriar la atmósfera de la Tierra de lo que se pensaba anteriormente.
"Lo principal es que nadie ha sabido si plantar árboles en latitudes medias es bueno o malo por el problema del albedo, "dijo el autor correspondiente Amilcare Porporato, Thomas J. Wu '94 Profesor de Ingeniería Civil y Ambiental de Princeton y el Instituto Ambiental de High Meadows. "Demostramos que si se considera que las nubes tienden a formarse con mayor frecuencia sobre áreas boscosas, entonces plantar árboles en grandes áreas es ventajoso y debe hacerse con fines climáticos ".
Como sabe cualquiera que haya sentido una nube pasar sobre el sol en un día caluroso, Las nubes diurnas tienen un efecto de enfriamiento, aunque transitorio, en la Tierra. Además de bloquear directamente el sol, las nubes tienen un albedo alto, similar al hielo y la nieve. Nubes sin embargo, son notoriamente difíciles de estudiar y se han descartado en gran medida de muchos estudios que examinan la eficacia de la mitigación natural del cambio climático, incluida la reforestación, Dijo Porporato.
Considerar la reforestación en el contexto de la cobertura de nubes, Porporato trabajó con la autora principal Sara Cerasoli, un estudiante graduado de Princeton en ingeniería civil y ambiental, y Jun Ying, profesor asistente en la Universidad de Ciencia y Tecnología de la Información de Nanjing que anteriormente fue becario postdoctoral en el grupo de investigación de Porporato. Su trabajo fue apoyado por la Iniciativa de Mitigación de Carbono basada en HMEI.
Porporato y Yin informaron anteriormente que los modelos climáticos subestiman el efecto de enfriamiento del ciclo diario de nubes. También informaron el año pasado que el cambio climático podría resultar en una mayor cobertura de nubes diaria en regiones áridas como el suroeste de Estados Unidos, que actualmente son ideales para la producción de energía solar.
Para el último estudio, Cerasoli, Porporato y Yin investigaron la influencia de la vegetación en la formación de nubes en regiones de latitudes medias combinando datos satelitales de cobertura de nubes de 2001 a 2010 con modelos relacionados con la interacción entre plantas y la atmósfera.
Los investigadores modelaron interacciones entre diferentes tipos de vegetación y la capa límite atmosférica, que es la capa más baja de la atmósfera e interactúa directamente con la superficie de la Tierra, para determinar si la formación de nubes se ve afectada de manera diferente por el tipo de vegetación. Se centraron en regiones en el rango latitudinal de 30 a 45 grados, aproximadamente desde los subtrópicos hasta las zonas hemiboreales como el norte del medio oeste de los Estados Unidos. Consideraron los efectos tanto de la reforestación (restauración de la cubierta arbórea perdida) como de la forestación, que implica plantar bosques en áreas que antes no tenían árboles, aunque esto puede tener otros costos ambientales.
El equipo descubrió que para las regiones de latitudes medias, el efecto de enfriamiento de las nubes, en combinación con el de la captura de carbono, superó la radiación solar que absorbieron las áreas boscosas.
Los modelos mostraron que las nubes se forman con más frecuencia sobre áreas boscosas que sobre pastizales y otras áreas con poca vegetación. y que esta formación de nubes mejorada tuvo un efecto de enfriamiento en la atmósfera de la Tierra. Los investigadores observaron a partir de los datos satelitales que las nubes también tienden a formarse temprano en la tarde sobre áreas boscosas. lo que resulta en una mayor duración de la cobertura de nubes y más tiempo para que las nubes reflejen la radiación solar lejos de la Tierra.
Los hallazgos podrían ayudar a desarrollar políticas para la asignación de tierras para la reforestación y la agricultura:las áreas de latitud media más húmedas, como el este de los Estados Unidos o el sureste de China, son adecuadas para la reforestación y la forestación. pero también son atractivos para la agricultura. Un enfoque sería emparejar la reforestación de latitud media con la distribución de cultivos tolerantes a la sequía para las regiones menos aptas para la reforestación, informaron los autores del estudio.
Sin embargo, los autores instaron a que debemos ser cautelosos al dar el salto de la ciencia a la política. "No podemos simplemente considerar el cambio climático, pero también debe considerar otros factores, como la biodiversidad y el hecho de que la tierra también es necesaria para la producción de alimentos, "Cerasoli dijo." Los estudios futuros deben continuar considerando el papel de las nubes, pero debería centrarse en regiones más específicas y tener en cuenta sus economías ".
"Lo primero es no empeorar las cosas, "Añadió Porporato." Tantas cosas están conectadas en el sistema terrestre. La naturaleza de las interacciones entre, por ejemplo, el ciclo del agua y el clima significan que si cambia una cosa, es muy difícil predecir cómo se verán afectadas otras partes del sistema ".
El papel, "Efectos de enfriamiento de las nubes de la forestación y reforestación en latitudes medias, "fue publicado el 9 de agosto en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .