El calentamiento global plantea una amenaza importante para los ecosistemas, las sociedades y las economías de todo el mundo.
por la Universidad Nacional de Singapur
En las últimas décadas, se estableció el objetivo de política climática internacional de limitar el calentamiento global a 2°C por encima de los niveles preindustriales. Esto fue para evitar impactos severos e irreversibles en el medio ambiente.
Los acuerdos internacionales como el Acuerdo de París y los marcos políticos, incluidos los mecanismos de fijación de precios del carbono, desempeñan un papel fundamental en el logro de este objetivo. Las decisiones climáticas a menudo están impulsadas por información y datos obtenidos de marcos de simulación y modelado, ya que permiten a los formuladores de políticas evaluar los impactos potenciales de diversas opciones de políticas, comprender la dinámica del sistema climático y evaluar la efectividad de diferentes estrategias de mitigación y adaptación.
Ahora, un equipo de investigadores dirigido por el profesor asistente He Xiaogang de Ingeniería Civil y Ambiental de NUS, ha aplicado este enfoque a la planificación futura del uso de la tierra y a las decisiones políticas destinadas a mitigar el cambio climático .
Específicamente, evaluaron las implicaciones biogeofísicas y biogeoquímicas de dos escenarios de mitigación terrestres utilizando un marco de modelado integrado. Su trabajo fue publicado recientemente en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Los procesos biogeofísicos influyen en el entorno físico, incluidos los cambios en la energía, la humedad y los movimientos del aire dentro de la atmósfera. Estos procesos interactúan con procesos biogeoquímicos impulsados por la tierra, como el secuestro de carbono, donde los ecosistemas naturales como los bosques y los océanos capturan y almacenan dióxido de carbono atmosférico .
Al mismo tiempo, los procesos biogeoquímicos pueden influir en los cambios de energía y humedad dentro de la atmósfera. Juntos, estos procesos desempeñan papeles críticos en la regulación del clima de la Tierra. Por lo tanto, comprender estos procesos es esencial a la hora de desarrollar estrategias efectivas para mitigar el cambio climático o permitir que los ecosistemas o la sociedad se adapten al cambio climático.
En el estudio del profesor asistente He, se aplicó un marco de modelado integrado del sistema humano-Tierra a dos escenarios de mitigación (bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS) y reforestación y forestación (re/forestación)) para investigar su impacto en el sumidero de carbono terrestre y clima.
BECCS explora la bioenergía (energía derivada de la biomasa) en combinación con tecnologías de captura y almacenamiento de carbono. Cada vez hay más pruebas que indican que la expansión de la bioenergía a gran escala tiene posibles consecuencias no deseadas, incluidas las emisiones de carbono inducidas por el cultivo de bioenergía y un estrés hídrico exacerbado. Tales consecuencias pueden superar los beneficios proyectados de la BECCS en la eliminación de carbono.
De manera similar, la respuesta biogeofísica a la reforestación en algunas regiones puede influir en los microclimas locales, modificar los ciclos del agua e influir en la absorción y reflexión de la radiación solar. Esto puede compensar los beneficios climáticos del secuestro de carbono forestal . Sin embargo, estas medidas de mitigación pueden optimizarse si se aplican estratégicamente para maximizar sus beneficios ambientales.
Se exploraron dos escenarios desarrollados conjuntamente. Específicamente, SSP226Lu-BIOCROP, que se centra en la expansión de la bioenergía, y SSP126Lu-REFOREST, que evalúa la reforestación. Estos escenarios son vías alternativas de mitigación terrestre que se basan en las Vías Socioeconómicas Compartidas (SSP, por sus siglas en inglés), que son escenarios de cambio climático de cambios socioeconómicos globales proyectados hasta 2100, tal como se define en el Sexto Informe de Evaluación del IPCC.
En su evaluación, el profesor asistente He descubrió que el sumidero de carbono efectivo (C neto ) asociado con SSP126Lu-REFOREST depende en gran medida de la capacidad de las condiciones ambientales para respaldar el crecimiento forestal en las regiones reforestadas proyectadas.
Regiones como el centro de Estados Unidos y Europa exhiben ganancias de carbono pequeñas o nulas en las regiones reforestadas, ya que se prevé que no sustentarán el crecimiento de los árboles, mientras que regiones como el sudeste asiático, África central y América del Sur tienen ganancias de carbono mucho mayores como exhiben un crecimiento forestal exitoso.
Además, la red C para SSP226Lu-BIOCROP depende en gran medida de suposiciones relacionadas con el progreso y los avances tecnológicos de BECCS. Por ejemplo, SSP226Lu-BIOCROP muestra una variación mayor para el C neto debido a las incertidumbres en el rendimiento futuro de la biomasa, la tecnología de conversión de energía y la efectividad de la captura y almacenamiento de carbono (CCS).
Se estipula que los rápidos avances tecnológicos en el rendimiento de biomasa, la conversión de biocombustibles y la tecnología CAC podrían permitir que la tierra en SSP226Lu-BIOCROP sea un sumidero de carbono efectivo considerablemente mayor en comparación con SSP126Lu-REFOREST, y viceversa.
El estudio también descubrió las consecuencias climáticas espaciales y estacionales de los dos escenarios de mitigación. Se propone que SSP226Lu-BIOCROP dé como resultado un clima más frío a nivel mundial en comparación con SSP126Lu-REFOREST, pero esto no es uniforme en todas las regiones y estaciones. El efecto de enfriamiento relativo es más pronunciado en latitudes altas que en las regiones tropicales y templadas, y durante el verano (junio-agosto).
Esto se debe a que el beneficio de enfriamiento derivado del efecto albedo (la capacidad de una superficie para reflejar la luz solar de regreso al espacio) es mayor que la contribución al calentamiento impulsada por la reducción de la evapotranspiración. Por el contrario, la deforestación impulsada por la bioenergía en las regiones tropicales provoca un efecto de calentamiento relativo cuando se compara SSP226Lu-BIOCROP con SSP126Lu-REFOREST.
En definitiva, el estudio del profesor asistente He avanza en nuestra comprensión del impacto de dos estrategias de mitigación terrestres y enfatiza la importancia de considerar los avances tecnológicos y las condiciones ambientales regionales al diseñar estrategias efectivas de mitigación terrestres.
También destaca la importancia de optimizar las ubicaciones para la re/forestación y la expansión de la bioenergía en la futura planificación del uso de la tierra, a fin de maximizar la probabilidad de que se logre cualquier resultado de mitigación previsto.
En particular, el estudio también revela una eficacia variable de la re/forestación en las regiones templadas, lo que implica la posibilidad de integrar sinérgicamente la re/forestación y la expansión de la bioenergía para maximizar los resultados de mitigación del clima.
Estos hallazgos brindan información para la planificación estratégica del uso de la tierra y las decisiones políticas, para abordar mejor el cambio climático y optimizar los esfuerzos de mitigación a escala regional y global.
Más información: Yanyan Cheng et al, Una vía de mitigación centrada en la bioenergía versus una ruta de mitigación centrada en la reforestación produce respuestas climáticas y de almacenamiento de carbono dispares, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2024). DOI: 10.1073/pnas.2306775121
