El calentamiento global puede precipitarse

El secuestro del carbono del suelo es una de las opciones más prometedoras para la atenuación del cambio climático. Se trata de un proceso biogeoquímico por el cual el suelo asimila y fija el carbono, favoreciendo la biodiversidad, la fertilidad y la productividad, así como la capacidad de retención de agua del suelo.

Sin embargo, este proceso natural está amenazado por el cambio climático. Según un estudio realizado en la Universidad de Columbia (Estados Unidos), las sequías y las olas de calor, cada vez más frecuentes, dificultan a largo plazo la capacidad del suelo para absorber el carbono.
 
Esta investigación ha cuantificado por primera vez los efectos que tendrán a lo largo del siglo XXI los fenómenos climáticos extremos, de los que ya se sabía que pueden afectar la variabilidad interanual en la absorción de carbono atmosférico.
 

Las emisiones globales de carbono alcanzaron un nivel récord en 2018, aumentando en, aproximadamente, un 3,4% solo en los EE. UU. Esta tendencia está haciendo que los científicos, las autoridades gubernamentales y los líderes de la industria estén más preocupados que nunca por el futuro de nuestro planeta.
 

El secretario general de las Naciones Unidas, António Guterres, alertó el pasado 3 de diciembre, en la inauguración de la XXIV Conferencia Anual sobre el Clima de la ONU, que "tenemos un grave problemas con el cambio climático".
 

Absorción del dióxido de carbono
 

Las emisiones antropogénicas de dióxido de carbono, causadas por actividades humanas, aumentan la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre y producen cambios no naturales en el sistema climático del planeta.
 

Los efectos de estas emisiones en el calentamiento global solo están siendo parcialmente reducidos por el suelo y el océano. Actualmente, la biosfera oceánica y terrestre (bosques, sabanas, etc.) está absorbiendo alrededor del 50% de estas liberaciones, lo que explica el blanqueo de los arrecifes de coral y la acidificación del océano, así como el aumento del almacenamiento de carbono en nuestros bosques.
 

"No está claro si el suelo puede seguir absorbiendo las emisiones antropogénicas a las tasas actuales", señala Pierre Gentine, profesor asociado de Ingeniería ambiental y de la Tierra, en un comunicado. “Si el suelo alcanzara una tasa máxima de consumo de carbono, el calentamiento global podría acelerarse, con importantes consecuencias para las personas y el medio ambiente. Esto significa que todos debemos actuar ahora para evitar mayores consecuencias del cambio climático".
 

Los climatólogos llevan tiempo advirtiendo que los fenómenos extremos aumentarán en frecuencia e intensidad en el futuro. De hecho, ya estamos observando alguno de ellos. Los científicos del clima también anuncian un cambio en los patrones de lluvia que probablemente afectará la capacidad de la vegetación para captar carbono.

El estudio
 

Trabajando con su estudiante de doctorado Julia Green, Gentine quería entender cómo la variabilidad en el ciclo hidrológico (sequías e inundaciones, y las tendencias de secano a largo plazo) estaba afectando la capacidad de los continentes para atrapar algunas de las emisiones de dióxido de carbono.
 

Para definir la cantidad de carbono almacenado en la vegetación y el suelo, Gentine y Green analizaron la productividad neta del bioma (PPN), definida por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático como la “ganancia o pérdida neta de carbono de una región, obtenida de la producción neta del ecosistema menos el carbono perdido por una perturbación como un incendio forestal o una cosecha”.
 

Los investigadores utilizaron datos de cuatro modelos del Sistema Terrestre de los experimentos GLACE-CMIP5 (Experimento de acoplamiento de la atmósfera terrestre global, del Proyecto de intercomparación de modelos de clima acoplados). Con ellos, hicieron pruebas para aislar las reducciones de PPN que se deben estrictamente a los cambios en la humedad del suelo.
 

"Vimos que una ganancia neta de carbono en la superficie del suelo sería en realidad casi el doble si no fuera por estos cambios (variabilidad y tendencia) en la humedad del suelo", explica Green. "¡Este es un gran problema!”.
 

“Si la humedad del suelo continúa reduciendo la tasa actual de PPN, y la tasa de absorción de carbono del suelo comienza a disminuir a mediados de este siglo, podríamos ver un gran aumento en la concentración de dióxido de carbono atmosférico y un aumento correspondiente en los efectos del calentamiento global y el cambio climático", alerta Green.
 

Los investigadores han observado que la variabilidad de la humedad del suelo reduce notablemente el sumidero de carbono presente en el suelo, y sus resultados muestran que tanto la variabilidad como las tendencias de secado lo reducen en el futuro.
 

Urgen soluciones
 

Los resultados del estudio destacan la necesidad de implementar modelos mejorados de respuesta de la vegetación al estrés hídrico. también es necesario el acoplamiento suelo-atmósfera en los modelos del sistema terrestre para limitar el futuro flujo de carbono terrestre y para predecir mejor el clima futuro.
 

"Si no hubiera sequías, olas de calor ni un secado del suelo a largo plazo durante el próximo siglo, los continentes podrían almacenar casi el doble de carbono que ahora", explica Gentine. "Debido a que la humedad del suelo desempeña un papel tan importante en el ciclo del carbono, en la capacidad de la tierra para captar el carbono, es esencial que los procesos relacionados con su representación en los modelos se conviertan en una prioridad de investigación".
 

Todavía hay mucha incertidumbre sobre cómo las plantas responden al estrés hídrico, por lo que Green y Gentine continuarán su trabajo para mejorar las representaciones de la respuesta de la vegetación a los cambios de humedad del suelo.
 

Ahora se están enfocando en los trópicos, una región con muchas incógnitas y el mayor sumidero de carbono terrestre, para determinar cómo cambia la actividad de la vegetación tanto por los cambios en la humedad del suelo como por la sequedad atmosférica. Estos hallazgos proporcionarán orientación para mejorar la representación del estrés hídrico de las plantas en los trópicos.

Referencia

Large influence of soil moisture on long-term terrestrial carbon uptake. J. K. Green et al. Nature, 23 January 2019. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-018-0848-x.