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El punto de inflexión del cambio climático podría llegar antes de lo que pensamos: estudio


Las emisiones globales de carbono alcanzaron un nivel récord en 2018, aumentando en un 3.4 por ciento estimado solo en los EE. UU. Esta tendencia está haciendo que los científicos, los funcionarios gubernamentales y los líderes de la industria estén más ansiosos que nunca por el futuro de nuestro planeta. 


por la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia


Como dijo el secretario general de las Naciones Unidas, António Guterres, en la inauguración de la 24ª conferencia anual sobre el clima de la ONU, el 3 de diciembre, «estamos en graves problemas con el cambio climático».

Un estudio de Columbia Engineering, publicado hoy en Nature , confirma la urgencia de abordar el cambio climático . Si bien se sabe que los fenómenos meteorológicos extremos pueden afectar la variabilidad interanual en la captación de carbono , y algunos investigadores han sugerido que puede haber efectos a más largo plazo, este nuevo estudio es el primero en cuantificar los efectos a lo largo del siglo XXI. demuestra que los años más húmedos de lo normal no compensan las pérdidas en la absorción de carbono durante los años más secos de lo normal, causados ​​por eventos como sequías u olas de calor.

Las emisiones antropogénicas de CO2, las emisiones causadas por actividades humanas, aumentan la concentración de CO2 en la atmósfera terrestre y producen cambios no naturales en el sistema climático del planeta. Los efectos de estas emisiones en el calentamiento global solo están siendo parcialmente reducidos por la tierra y el océano. Actualmente, la biosfera oceánica y terrestre (bosques, sabanas, etc.) está absorbiendo alrededor del 50% de estas liberaciones, lo que explica el blanqueo de los arrecifes de coral y la acidificación del océano, así como el aumento del almacenamiento de carbono en nuestros bosques.

«Sin embargo, no está claro si la tierra puede seguir utilizando las emisiones antropogénicas a las tasas actuales», dice Pierre Gentine, profesor asociado de ingeniería ambiental y de la tierra y afiliado al Instituto de la Tierra, quien dirigió el estudio. «Si la tierra alcanzara una tasa máxima de consumo de carbono, el calentamiento global podría acelerarse, con importantes consecuencias para las personas y el medio ambiente. Esto significa que todos debemos actuar de inmediato para evitar mayores consecuencias del cambio climático».

Trabajando con su doctorado. la estudiante Julia Green, Gentine quería entender cómo la variabilidad en el ciclo hidrológico (sequías e inundaciones y las tendencias de secado a largo plazo) estaba afectando la capacidad de los continentes para atrapar algunas de las emisiones de CO2. La investigación es particularmente oportuna ya que los científicos del clima han predicho que los eventos extremos probablemente aumentarán en frecuencia e intensidad en el futuro, algunos de los cuales ya estamos presenciando hoy, y que también habrá un cambio en los patrones de lluvia que probablemente afectará la capacidad De la vegetación de la tierra para captar carbono.

Para definir la cantidad de carbono almacenado en la vegetación y el suelo, Gentine y Green analizaron la productividad neta del bioma (PNB), definida por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático como la ganancia o pérdida neta de carbono de una región, igual a la producción neta del ecosistema menos el carbono perdido por la perturbación como un incendio forestal o una cosecha forestal.

Los investigadores utilizaron datos de cuatro modelos del Sistema de la Tierra de los experimentos GLACE-CMIP5 (Experimento de acoplamiento de la atmósfera terrestre global – Proyecto de intercomparación de modelos acoplados) para realizar una serie de experimentos para aislar las reducciones de NBP que se deben estrictamente a los cambios en la humedad del suelo. Fueron capaces de aislar los efectos de los cambios en las tendencias a largo plazo de la humedad del suelo (es decir, el secado), así como la variabilidad a corto plazo (es decir, los efectos de eventos extremos como inundaciones y sequías) sobre la capacidad de la tierra para captar carbono .

«Vimos que el valor de NBP, en este caso una ganancia neta de carbono en la superficie de la tierra, sería en realidad casi el doble si no fuera por estos cambios (variabilidad y tendencia) en la humedad del suelo», dice Green. El autor principal del artículo. «¡Esto es un gran problema! Si la humedad del suelo continúa reduciendo el NBP a la tasa actual, y la tasa de absorción de carbono por parte de la tierra comienza a disminuir a mediados de este siglo, como encontramos en los modelos, podríamos ver una «gran aumento en la concentración de CO2 atmosférico y un aumento correspondiente en los efectos del calentamiento global y el cambio climático».

Gentine y Green observan que la variabilidad de la humedad del suelo reduce notablemente el actual sumidero de carbono en la tierra, y sus resultados muestran que tanto la variabilidad como las tendencias de secado lo reducen en el futuro. Al cuantificar la importancia crítica de la variabilidad suelo-agua para el ciclo terrestre del carbono y la reducción en la absorción de carbono debido a los efectos de estos cambios en la humedad del suelo, los resultados del estudio destacan la necesidad de implementar modelos mejorados de respuesta de la vegetación al estrés hídrico y Acoplamiento tierra-atmósfera en los modelos del sistema terrestre para limitar el futuro flujo de carbono terrestre y para predecir mejor el clima futuro.

«Esencialmente, si no hubiera sequías ni olas de calor, si no hubiera un secado a largo plazo durante el próximo siglo, los continentes podrían almacenar casi el doble de carbono que ahora», dice Gentine. . «Debido a que la humedad del suelo desempeña un papel tan importante en el ciclo del carbono, en la capacidad de la tierra para captar carbono, es esencial que los procesos relacionados con su representación en los modelos se conviertan en una prioridad de investigación».

Todavía hay mucha incertidumbre sobre cómo las plantas responden al estrés hídrico, por lo que Green y Gentine continuarán su trabajo para mejorar las representaciones de la respuesta de la vegetación a los cambios de humedad del suelo. Ahora se están enfocando en los trópicos, una región con muchas incógnitas y el mayor sumidero de carbono terrestre, para determinar cómo la actividad de la vegetación está siendo controlada por los cambios en la humedad del suelo y la sequedad atmosférica. Estos hallazgos proporcionarán orientación para mejorar la representación del estrés hídrico de las plantas en los trópicos.

«Este estudio es muy valioso, ya que muestra una luz brillante sobre la importancia del agua para la captación de carbono por la biosfera», dice Chris Schwalm, científico asociado del Centro de Investigación Woods Hole y experto en cambio ambiental global, ciclo del carbono. Marcos de sensibilidad y modelación que no participaron en el estudio. «También expone aspectos subdesarrollados del modelado del sistema terrestre, como los procesos relacionados con el estrés hídrico de la vegetación y la humedad del suelo , que se pueden orientar durante el desarrollo del modelo para una mejor capacidad predictiva en el contexto del cambio ambiental global».


Más información: Gran influencia de la humedad del suelo en la captación de carbono terrestre a largo plazo, Nature (2019). DOI: 10.1038 / s41586-018-0848-x , https://www.nature.com/articles/s41586-018-0848-xInformación del diario: Naturaleza.Proporcionado por la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia.


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