Un nuevo estudio internacional está cuestionando una creencia arraigada de larga data sobre cómo los ecosistemas siguen absorbiendo carbono bajo el calentamiento global. Los científicos descubrieron que la absorción de carbono aumentó en las últimas décadas y se debe, en gran medida, a que las plantas utilizan el agua de forma más eficiente y, al mismo tiempo, desarrollan copas más grandes de árboles y cultivos, lo que les da más área foliar para absorber la luz y fijar el carbono. Estos factores parecen importar mucho más que la adaptación a la temperatura para determinar cuánto dióxido de carbono pueden absorber los ecosistemas en un mundo en calentamiento.
Un equipo internacional de científicos ha descubierto que las plantas no responden al calentamiento global de la manera que los investigadores durante mucho tiempo habían supuesto. Los científicos esperan que los ecosistemas sigan el ritmo del calentamiento aumentando la temperatura a la que la fotosíntesis funciona mejor.
Un nuevo estudio está cuestionando esa teoría, revelando que los ecosistemas terrestres absorbieron más dióxido de carbono en las últimas décadas, pero que el aumento en la absorción de carbono se debió principalmente a un mejor uso del agua y a mayores copas, y menos por aumentar la temperatura óptima para la fotosíntesis.
Los hallazgos suponen un cambio fundamental en la forma en que los investigadores perciben el ciclo del carbono. Sugieren que los futuros modelos climáticos deben ir más allá de la temperatura para prever cuánto dióxido de carbono pueden eliminar los ecosistemas de la atmósfera y reducir el cambio climático.
La investigación estuvo dirigida por el Prof. José M. Grünzweig y la Dra. Chongyang Xu del Instituto de Ciencias de las Plantas y Genética en la Universidad Hebrea de Jerusalem, en colaboración con el Prof. Hongyan Liu de la Universidad de Pekín, y el Prof. Dan Yakir del Instituto Weizmann, entre otros colegas.
Los ecosistemas terrestres son una de las defensas naturales más importantes de la Tierra contra el cambio climático, absorbiendo aproximadamente una cuarta parte del dióxido de carbono liberado por las actividades humanas cada año. Al eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera, las plantas ayudan a frenar el calentamiento global. Por tanto, entender qué controla este almacenamiento natural de carbono y cómo continúa en un mundo en calentamiento es esencial para predecir los futuros niveles de dióxido de carbono atmosférico y el ritmo del cambio climático.
Durante años, los científicos creyeron que el aumento persistente de la absorción de carbono por parte de los ecosistemas al mismo tiempo que el planeta se calienta solo sería posible cuando las plantas se adaptaran al aumento de las temperaturas desplazando la temperatura a la que mejor funciona la fotosíntesis. Si esta fuera la principal forma en que las plantas respondieran al cambio climático, se esperaría que la temperatura óptima de la fotosíntesis aumentara a medida que el planeta se calienta.
Para investigar la absorción de carbono en el ecosistema y la temperatura óptima, los investigadores combinaron dos décadas de observaciones globales a partir de mediciones de carbono terrestres y observaciones por satélite entre 2000 y 2019.
Lo que encontraron los investigadores fue una desadaptación notable. Aunque los ecosistemas de todo el mundo aumentaron sus tasas máximas de absorción de carbono mediante la fotosíntesis en las últimas dos décadas, la temperatura a la que funciona mejor la fotosíntesis se mantuvo en gran medida sin cambios, especialmente en regiones áridas y frías.
El estudio encontró que el aumento de la temperatura óptima de la fotosíntesis explicaba menos del 20% del aumento global en la captación máxima de carbono. En cambio, las plantas crecieron más hojas y usaron el agua de forma más eficiente al absorber más dióxido de carbono por cada gota de agua que gastaron. La mayor eficiencia en el uso del agua fue el factor dominante incluso en ambientes húmedos, como regiones tropicales, templadas y frías. Los investigadores también descubrieron que el aire y los suelos más secos reducían aún más la importancia de la adaptación a la temperatura, destacando el crecimiento del dosel como un factor clave que moldea la respuesta de los ecosistemas al cambio climático.
“Estos hallazgos dejan claro que no podemos predecir el almacenamiento futuro de carbono solo observando las respuestas a la temperatura”, dijo el profesor Grünzweig. “Nuestro estudio muestra que el agua juega un papel mucho más importante de lo que se reconocía hasta ahora. Comprender cómo las plantas utilizan el agua y construyen su dosel será fundamental para predecir el futuro de la absorción natural de dióxido de carbono en la Tierra”.
Además, comprender por qué las regiones áridas continuaron aumentando su absorción de carbono bajo el calentamiento global es fundamental para evaluar el potencial global de almacenamiento de carbono. “Nuestros hallazgos fueron sorprendentes”, dijo la Dra. Xu. “Aunque las regiones áridas mostraron poca evidencia de adaptarse al aumento de temperaturas, su absorción de carbono continuó aumentando durante las dos últimas décadas. Descubrimos que este aumento se debió principalmente a la expansión del dosel, con programas de restauración ecológica contribuyendo sustancialmente en algunas áreas”.
A medida que las temperaturas aumentan y las sequías se vuelven más frecuentes, el estudio apunta a una nueva dirección para la ciencia climática: entender cómo las plantas gestionan el agua y expanden sus doseles será fundamental para predecir el futuro de la absorción natural de carbono en la Tierra. Estos hallazgos podrían ayudar a los científicos a construir modelos climáticos más precisos y a pronosticar mejor el balance de carbono del planeta en un mundo que se calienta.
El artículo de investigación titulado “Photosynthetic optimum temperature plays a minor role in the increase of terrestrial carbon uptake from 2000 to 2019”, está disponible en One Earth.
