Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han utilizado imágenes satelitales y sensores de campo para estimar los cambios mundiales en el crecimiento de las hojas de las plantas debido al calentamiento global.
por Laura Oleniacz, Universidad Estatal de Carolina del Norte
Los investigadores encontraron que los cambios en el “reverdecimiento”, o la cantidad de hojas que las plantas pueden producir, desempeñarán un papel importante en la cantidad de dióxido de carbono que capturan y almacenan las plantas.
“Mientras trabajamos para anticipar el clima futuro , una gran pregunta es: ¿Qué va a pasar con la vegetación, una de las mayores reservas de carbono en la Tierra?” dijo el coautor del estudio Josh Gray, profesor asociado de silvicultura y recursos ambientales en NC State.
“Sabemos que las temperaturas aumentarán y la temporada de crecimiento será más larga en la mayoría de los lugares, pero hay muchas incógnitas sobre cómo afectará eso al ciclo del carbono entre las plantas y la atmósfera . Nuestros nuevos resultados nos permiten estar más seguros de lo que esos cambios serán”.
Además de cambiar el momento y la duración de las estaciones, Gray dijo que el cambio climático también ha significado el crecimiento de nuevas plantas en algunas áreas. Sin embargo, los cambios en el clima también podrían contribuir a lo que ellos llaman “pardeamiento”. Además, Gray dijo que las temperaturas más altas pueden interferir con la fotosíntesis de las plantas.
Una pregunta pendiente importante para los investigadores del cambio climático es cómo los cambios en la duración de la temporada y el “reverdecimiento” frente al “pardeamiento” afectarán la cantidad de dióxido de carbono que las plantas absorberán de la atmósfera a escala global. Esto es particularmente importante dado que el dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático global.
“Una primavera más temprana podría ser buena para la productividad de las plantas porque tiene un período más largo de absorción de carbono“, dijo el primer autor del estudio, Xiaojie Gao, estudiante graduado en el Centro de Análisis Geoespacial de NC State. “Sin embargo, un otoño más largo podría empeorar la situación. En otoño, las plantas tienden a emitir carbono”.
En el estudio publicado en Global Biogeochemical Cycles , los investigadores querían comprender el papel de la duración de la temporada de crecimiento, así como la cantidad de hojas que producen las plantas, en la absorción de carbono. Para hacer eso, utilizaron mediciones satelitales de luz infrarroja de 2000 a 2014 para medir la biomasa de las hojas de las plantas. Las plantas no pueden utilizar la luz infrarroja para la fotosíntesis, por lo que la reflejan.
“Las hojas verdes sanas son como espejos infrarrojos”, dijo Gray. “Entonces, se ven realmente ‘brillantes’ para los satélites en estas longitudes de onda. Con algunos trucos, podemos calcular un índice que es la combinación de cuán brillante es un lugar en longitudes de onda infrarroja y roja, y corresponde a cuántas hojas hay en un lugar.”
Además, los investigadores utilizaron sensores en torres en el campo para medir el intercambio de dióxido de carbono entre las plantas y el aire con el fin de calcular cuánto carbono extrajeron las plantas de la atmósfera cada año durante la fotosíntesis.
Descubrieron que la cantidad de biomasa de hojas , o la cantidad de hojas que producen las plantas en un año, tiene un mayor impacto en la absorción neta de carbono que los cambios en la duración de la temporada de crecimiento.
“Hay algunos lugares donde tenemos más hojas de las que solíamos tener, particularmente en las latitudes más altas”, dijo Gray. “También hay algunos lugares donde la primavera podría llegar temprano y el otoño podría llegar tarde. Todos estos cambios están afectando la cantidad de fotosíntesis que se está llevando a cabo, pero la cantidad de hojas que producen las plantas tiene una asociación más fuerte con la absorción de carbono que cambios en la duración de la temporada de crecimiento. En otras palabras, encontramos que las tendencias de ecologización eran más importantes libra por libra que una extensión en la temporada de crecimiento para la absorción de carbono”.
Gray dijo que sus hallazgos también sugieren que las imágenes satelitales podrían ser una herramienta útil para ayudar a rastrear los cambios en el crecimiento de las plantas y los cambios en el ciclo del carbono, a medida que cambia el clima. Además, sus hallazgos deberían informar futuras predicciones sobre el papel futuro de las plantas en la captura de carbono.
“¿La vegetación en todo el mundo se volverá más productiva? Esa parte del presupuesto de carbono tiene barras de error bastante grandes”, dijo Gray. “Creemos que podemos usar esta información en el futuro para estar más seguros de cómo podrían ser esos cambios”.
Más información: Xiaojie Gao et al, Las observaciones de la fenología de la superficie terrestre satelital indican que el máximo verdor de las hojas está más asociado con la productividad global de la vegetación que con la duración de la temporada de crecimiento, Ciclos biogeoquímicos globales (2023). DOI: 10.1029/2022GB007462
