Las plantas nos hacen ganar tiempo para frenar el cambio climático, pero no detenerlo
A medida que las actividades humanas provocan la emisión de más dióxido de carbono a la atmósfera, los científicos han debatido si las plantas están respondiendo haciendo más fotosíntesis y absorbiendo aún más dióxido de carbono del que ya tienen, y si es así, si es un poco o mucho más. Ahora, un equipo internacional de investigadores dirigido por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) y la Universidad de California en Berkeley ha utilizado una novedosa metodología que combina la teledetección, el aprendizaje automático y los modelos de la biosfera terrestre para constatar que las plantas sí están haciendo más fotosíntesis, con un aumento del 12% de la fotosíntesis mundial entre 1982 y 2020. En ese mismo periodo de tiempo, las concentraciones globales de dióxido de carbono en la atmósfera aumentaron un 17%, pasando de 360 partes por millón (ppm) a 420 ppm.
por Priyanka Runwal
El aumento del 12% en la fotosíntesis se traduce en 14 petagramos de carbono adicional extraído de la atmósfera por las plantas cada año, aproximadamente el equivalente al carbono emitido en todo el mundo por la quema de combustibles fósiles sólo en 2020. No todo el carbono que se extrae de la atmósfera mediante la fotosíntesis se almacena en los ecosistemas, ya que gran parte se devuelve a la atmósfera mediante la respiración, pero el estudio señala una relación directa entre el aumento de la fotosíntesis y el incremento del almacenamiento de carbono a nivel mundial. El estudio se publicó en Nature. "Se trata de un aumento muy grande de la fotosíntesis, pero no se acerca a la eliminación de la cantidad de dióxido de carbono que estamos introduciendo en la atmósfera", dijo el científico del Laboratorio de Berkeley Trevor Keenan, autor principal del estudio. "No está deteniendo el cambio climático ni mucho menos, pero nos está ayudando a frenarlo".
Medir la fotosíntesis
Dado que el dióxido de carbono permanece en la atmósfera durante décadas más que otros gases de efecto invernadero que provocan el calentamiento global, los esfuerzos para reducirlo son fundamentales para mitigar el cambio climático. Las plantas, a través de la fotosíntesis, y los suelos secuestran aproximadamente un tercio de las emisiones de dióxido de carbono que se liberan a la atmósfera cada década por la quema de combustibles fósiles.
Durante la fotosíntesis, las plantas abren pequeños poros en la superficie de sus hojas para aspirar el dióxido de carbono del aire y producir su propio alimento. Para medir esta actividad fotosintética, los científicos pueden colocar una hoja en una cámara cerrada y cuantificar la caída de los niveles de dióxido de carbono en el aire del interior. Pero es mucho más difícil medir la cantidad de dióxido de carbono que absorbe un bosque entero.
A través de iniciativas como AmeriFlux, una red de lugares de medición coordinada por el Proyecto de Gestión AmeriFlux del Departamento de Energía en el Laboratorio de Berkeley, científicos de todo el mundo han construido más de 500 torres micrometeorológicas en bosques y otros ecosistemas para medir el intercambio de gases de efecto invernadero entre la atmósfera y la vegetación y el suelo. Aunque estas torres de flujo pueden ayudar a estimar las tasas de fotosíntesis, son caras y, por tanto, su cobertura geográfica es limitada, y pocas se han desplegado a largo plazo. Por ello, los científicos confían en las imágenes de los satélites para trazar un mapa de la parte de la Tierra que es verde y, por tanto, está cubierta por plantas, lo que les permite inferir la actividad fotosintética global. Pero con el aumento de las emisiones de dióxido de carbono, esas estimaciones basadas únicamente en el verdor se vuelven problemáticas.
La historia en la imagen
Las imágenes de satélite pueden captar el verde adicional para dar cuenta de las hojas adicionales que las plantas echan debido a su crecimiento acelerado. Pero a menudo no tienen en cuenta la mayor eficiencia de cada hoja para realizar la fotosíntesis. Además, esta eficiencia no aumenta al mismo ritmo que el dióxido de carbono se acumula en la atmósfera.
Los esfuerzos anteriores para estimar cómo responden las tasas de fotosíntesis al aumento de las concentraciones de dióxido de carbono encontraron resultados muy variados, desde efectos escasos o nulos en el extremo inferior, hasta efectos muy grandes en el extremo superior. "Es muy importante comprender esa magnitud", afirma Keenan, que también es profesor adjunto del Departamento de Ciencia, Política y Gestión Medioambiental de la Universidad de Berkeley. "Si el aumento [de la fotosíntesis] es pequeño, entonces puede que no tengamos el sumidero de carbono que esperamos".
Por ello, Keenan y su equipo de investigadores adoptaron un nuevo enfoque: examinaron casi tres décadas de estimaciones de sumideros de carbono realizadas por el Global Carbon Project. Las compararon con las predicciones de las imágenes de satélite de la Tierra tomadas entre 1982 y 2012 y con los modelos que utilizan el intercambio de carbono entre la atmósfera y la tierra para hacer estimaciones de sumideros de carbono. "Nuestra estimación de un aumento del 12% se sitúa justo en medio de las demás estimaciones", dijo. "Y en el proceso de generar nuestra estimación, nos permitió reexaminar las otras estimaciones y entender por qué eran demasiado grandes o pequeñas. Eso nos dio confianza en nuestros resultados".
Aunque este estudio pone de relieve la importancia de proteger los ecosistemas que actualmente ayudan a frenar el ritmo del cambio climático, Keenan señala que no está claro durante cuánto tiempo los bosques seguirán prestando este servicio. "No sabemos qué nos deparará el futuro en cuanto a cómo seguirán respondiendo las plantas al aumento del dióxido de carbono", dijo. "Esperamos que se saturen en algún momento, pero no sabemos cuándo ni en qué grado. En ese momento, los sumideros terrestres tendrán una capacidad mucho menor para compensar nuestras emisiones. Y los sumideros de tierra son actualmente la única solución basada en la naturaleza que tenemos en nuestra caja de herramientas para combatir el cambio climático."
Fuente: Phys - por Priyanka Runwal, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley
