Investigadores de ETH Zurich han descubierto que las sequías y la variabilidad del agua terrestre han tenido un efecto creciente en el ciclo del carbono en los trópicos durante los últimos sesenta años.
La mayoría de los modelos climáticos no capturan esta observación. Esto podría significar que los ecosistemas terrestres podrían absorber menos CO2 de lo esperado en su papel como sumideros de carbono en el futuro.
Las plantas toman CO2 para crecer. Lo extraen de la atmósfera y lo utilizan para construir compuestos orgánicos por medio de la fotosíntesis y el agua. Los ecosistemas terrestres han absorbido un promedio de alrededor del 32 por ciento de las emisiones de CO2 causadas por la actividad humana durante las últimas seis décadas. Si la vegetación terrestre puede continuar funcionando como un sumidero de carbono en un clima cambiante y en qué medida es una cuestión clave en la ciencia del clima y tiene una relevancia política vital.
El sistema climático de la Tierra presenta numerosos bucles de retroalimentación. Estos son procesos desencadenados por el calentamiento global que tienen un efecto de retroalimentación sobre el cambio climático y lo amplifican o lo disminuyen. Dichos ciclos de retroalimentación del sistema de carbono son difíciles de medir y modelar, y representan un factor importante de incertidumbre en las proyecciones climáticas. “Por lo tanto, es difícil cuantificar exactamente cómo responderán los sumideros de carbono terrestres al cambio climático adicional inducido por el hombre”, dice la autora principal del estudio Sonia Seneviratne, profesora de Dinámica del clima terrestre en ETH Zurich.
Hasta ahora, la literatura disponible sugería que los sumideros de carbono terrestres solo podrían verse claramente afectados por un aumento alto o muy alto del calentamiento global, es decir, por encima de 2 a 4 grados centígrados. Ahora, un equipo de investigadores dirigido por Seneviratne ha encontrado evidencia de que los ecosistemas terrestres pueden ser menos resistentes al cambio climático de lo que se pensaba anteriormente.
“Descubrimos que los sumideros de carbono tropicales son cada vez más vulnerables a la escasez de agua”, dice en un comunicado Laibao Liu, investigador postdoctoral en el grupo de Seneviratne y primer autor del estudio, que los investigadores publican en la revista Nature.
Los resultados sugieren que las sequías han tenido un impacto creciente en el ciclo del carbono en los trópicos durante los últimos 60 años, con la vegetación absorbiendo cada vez menos CO2 durante los eventos de sequía, un efecto que la mayoría de los modelos climáticos no pueden capturar.
Sin embargo, el cambio observado parece estar basado en un ciclo de retroalimentación conocido: en condiciones cálidas y secas, las plantas dejan de absorber CO2 para evitar la pérdida de agua. Además, también puede haber un aumento en la mortalidad de las plantas y los incendios, lo que conduce a la liberación adicional de CO2 a la biosfera. Si tales condiciones ocurrieran con más frecuencia, podría conducir a una reducción en el sumidero terrestre de CO2 y, por lo tanto, a un mayor aumento del calentamiento global.
Ya en 2018, el equipo de Seneviratne demostró a escala mundial cómo los ecosistemas estresados absorben menos carbono durante las sequías severas, es decir, cómo la concentración de CO2 en la atmósfera aumenta significativamente en los años secos. De hecho, la tasa de crecimiento del CO2 atmosférico varía de un año a otro en función de la disponibilidad de agua terrestre. El mayor desafío fue averiguar dónde estaban ocurriendo sequías en todo el mundo. Desde entonces, la observación satelital sofisticada de los depósitos de agua de la Tierra ha permitido determinar esto con mayor precisión.
En este estudio, los investigadores querían averiguar si había un cambio en la correlación entre la disponibilidad de agua y la tasa de crecimiento de CO2 a lo largo del tiempo. “Dado que las fluctuaciones anuales en las tasas de crecimiento de CO2 están claramente dominadas por los flujos de carbono entre la tierra y la atmósfera en los trópicos, pudimos investigar esta cuestión global utilizando datos climáticos tropicales de los últimos sesenta años”, explica Liu.
En particular, los investigadores pudieron demostrar que el acoplamiento entre la disponibilidad de agua tropical y las tasas de crecimiento de CO2 se intensificó en el período de 30 años entre 1989 y 2018 en comparación con el período de 1960 a 1989.
En otras palabras, el agua tropical, o más precisamente su escasez, se ha convertido en un factor cada vez más limitante que da forma al ciclo del carbono que fluctúa anualmente y sus ciclos de retroalimentación.