Los investigadores de Virginia Tech, en colaboración con el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, descubrieron que las partes clave del ciclo global del carbono utilizadas para rastrear el movimiento del dióxido de carbono en el medio ambiente no son correctas, lo que podría alterar significativamente los modelos convencionales del ciclo del carbono.
La estimación de la cantidad de dióxido de carbono que extraen las plantas de la atmósfera es fundamental para monitorear y predecir con precisión la cantidad de gases que cambian el clima en la atmósfera. Este hallazgo tiene el potencial de cambiar las predicciones del cambio climático, aunque no está claro en este momento.coyuntura si el desajuste resultará en una mayor o menor cantidad de dióxido de carbono en el medio ambiente.
"O la cantidad de carbono que sale de la atmósfera de las plantas es incorrecta o la cantidad que sale del suelo es incorrecta", dijo Meredith Steele, profesora asistente en la Facultad de Ciencias Ambientales y Vegetales de la Facultad de Agriculturay Ciencias de la Vida, cuyo estudiante de doctorado en ese momento, Jinshi Jian, dirigió el equipo de investigación. Comunicaciones de la naturaleza.
"No estamos desafiando la ciencia del cambio climático bien establecida, pero deberíamos poder dar cuenta de todo el carbono en el ecosistema y actualmente no podemos", dijo. "Lo que encontramos es que los modelos de la respuesta del ecosistema al cambio climáticoel cambio necesita actualización".
El trabajo de Jian y Steele se centra en el ciclo del carbono y cómo las plantas y el suelo eliminan y devuelven el dióxido de carbono a la atmósfera.
Para comprender cómo afecta el carbono a los ecosistemas de la Tierra, es importante saber exactamente a dónde va todo el carbono. Este proceso, llamado contabilidad de carbono, dice cuánto carbono va a dónde, cuánto hay en cada uno de los depósitos de carbono de la Tierra dellos océanos, la atmósfera, la tierra y los seres vivos.
Durante décadas, los investigadores han estado tratando de obtener una contabilidad precisa de dónde está nuestro carbono y hacia dónde se dirige. Los investigadores de Virginia Tech y Pacific Northwest National Laboratory se centraron en el dióxido de carbono que las plantas extraen de la atmósfera a través de la fotosíntesis.
Cuando los animales comen plantas, el carbono se traslada al ecosistema terrestre. Luego pasa al suelo o a los animales. Y una gran cantidad de carbono también se exhala, o se respira, de regreso a la atmósfera.
Este dióxido de carbono que entra y sale es esencial para equilibrar la cantidad de carbono en la atmósfera, lo que contribuye al cambio climático y al almacenamiento de carbono a largo plazo.
Sin embargo, los investigadores de Virginia Tech descubrieron que cuando se usan los números aceptados para la respiración del suelo, ese número en los modelos de ciclos de carbono ya no está equilibrado.
"La fotosíntesis y la respiración son las fuerzas impulsoras del ciclo del carbono, sin embargo, la suma total anual de cada uno de ellos a escala global ha sido difícil de medir", dijo Lisa Welp, profesora asociada de ciencias terrestres, atmosféricas y planetariasen la Universidad de Purdue, quien está familiarizado con el trabajo pero no formó parte de la investigación."Los intentos de los autores de conciliar estas estimaciones globales de diferentes comunidades nos muestran que no son del todo coherentes entre sí y hay más que aprender sobre estos fundamentalesprocesos en el planeta".
Lo que Jian y Steele, junto con el resto del equipo, encontraron es que al usar la productividad primaria bruta del número aceptado de dióxido de carbono de 120 petagramos cada petagramo es mil millones de toneladas métricas, la cantidad de carbono que sale a través dela respiración del suelo debe estar en la vecindad de 65 petagramos.
Al analizar múltiples flujos, la cantidad de carbono intercambiada entre las reservas de carbono de la Tierra de los océanos, la atmósfera, la tierra y los seres vivos, los investigadores descubrieron que la cantidad de carbono que sale de la respiración del suelo es de unos 95 petagramos. La cantidad brutala productividad primaria debería ser de alrededor de 147. Para escalar, la diferencia entre la cantidad actualmente aceptada de 120 petagramos y esta estimación es aproximadamente tres veces las emisiones mundiales de combustibles fósiles cada año.
Según los investigadores, hay dos posibilidades para esto. La primera es que el enfoque de detección remota puede estar subestimando la producción primaria bruta. La otra es la ampliación de las mediciones de la respiración del suelo, lo que podría estar sobreestimando la cantidad de carbono devuelto a laSi esta estimación errónea es algo positivo o negativo para el desafío científicamente probado del cambio climático es lo que debe examinarse a continuación, dijo Steele.
El siguiente paso de la investigación es determinar qué parte del modelo global del ciclo del carbono se está subestimando o sobreestimando.
Al tener una contabilidad precisa del carbono y dónde se encuentra en el ecosistema, serán posibles mejores predicciones y modelos para juzgar con precisión la respuesta de estos ecosistemas al cambio climático, dijo Jian, quien comenzó esta investigación como estudiante de doctorado enVirginia Tech y ahora está en la Universidad Northwest A&F en China.
"Si recordamos cómo era el mundo cuando éramos jóvenes, el clima ha cambiado", dijo Jian. "Tenemos más eventos climáticos extremos. Este estudio debería mejorar los modelos que usamos para el ciclo del carbono y proporcionar mejores predicciones decómo será el clima en el futuro".
Como primer estudiante de doctorado de Steele en Virginia Tech, una parte del fondo inicial de Steele se destinó a apoyar la investigación de posgrado de Jian. Jian, fascinado con la ciencia de datos, las bases de datos y la respiración del suelo, estaba trabajando en otra parte de su disertación cuandotropecé con algo que no cuadraba del todo.
Jian estaba investigando cómo tomar medidas de carbono pequeñas y localizadas de todo el mundo. Mientras investigaba esto, Jian descubrió que las mejores estimaciones no coincidían si se juntaban todos los flujos de la contabilidad global de carbono.
La investigación fue financiada por el fondo inicial de Steele de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida en Virginia Tech y con el apoyo adicional del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Tecnología de Virginia. Original escrito por Max Esterhuizen. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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