Los científicos ambientales del Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de EE. UU. DOE han liderado una colaboración internacional para mejorar las observaciones satelitales de los bosques tropicales.
Responsables de casi un tercio de la fotosíntesis terrestre del mundo, los bosques tropicales son un bioma crítico para examinar el cambio climático y sus posibles impactos en la Tierra.
"Si podemos mejorar nuestra comprensión de cuánto dióxido de carbono CO 2 es absorbido por las regiones tropicales, podemos mejorar las proyecciones climáticas futuras ", dijo Jin Wu, científico del Departamento de Ciencias Ambientales y Climáticas de Brookhaven.
Las imágenes satelitales son una de las herramientas más comunes que usan los científicos para observar los bosques tropicales, pero la eficacia del método ha sido objeto de debate. Algunos investigadores han argumentado que los cambios estacionales en el "verde" de los bosques tropicales, como lo han hecho los satélitesmostrado recientemente, podría ser engañoso. Ahora, la colaboración dirigida por Brookhaven ha utilizado observaciones de campo y modelos computacionales para ayudar a aclarar la controversia. Sus resultados, publicados el 9 de febrero en Nuevo fitólogo también arroja luz sobre los procesos biológicos que han cambiado la comprensión de los científicos sobre la estacionalidad en los bosques tropicales.
centrándose en el dosel
Los satélites toman imágenes amplias y amplias de la superficie de la Tierra para obtener una imagen del bioma tropical global. Capturadas de forma rutinaria, estas imágenes de satélite permiten a los científicos observar cambios en las copas de los árboles durante todo el año. Los cambios en el verde del dosel pueden indicar cuánta luz -y por lo tanto, cuánto CO 2 - los árboles están absorbiendo. Sin embargo, debido a que estos satélites toman imágenes muy por encima de las copas de los árboles y recopilan datos sobre grandes áreas de bosques, la resolución es demasiado baja para identificar por qué están ocurriendo estos cambios.
"Un píxel en una imagen de satélite cubre casi un kilómetro cuadrado de bosque. Eso es enorme", dijo Wu, quien dirigió el estudio. "Entonces, dentro de esta enorme huella, no podemos decir qué tipo de procesos biológicos están ocurriendo. Es por esointegramos datos basados en el campo con los modelos computacionales, que rastrean las interacciones entre la luz y las hojas dentro de un dosel del bosque, para avanzar en nuestra comprensión de lo que está sucediendo en estas imágenes de satélite ".
Con la ayuda de escaladores de árboles profesionales, los científicos recolectaron datos de campo sobre tres factores que afectan el verde del dosel: la cantidad de hojas presentes, la edad de las hojas y si los árboles eran caducifolios pierden sus hojas anualmente o perennes retener las hojas durante más de un año. En general, encontraron que sus observaciones de campo coincidían estrechamente con las imágenes de satélite, lo que confirma la precisión de los satélites. Además, cuantificaron la influencia de cada uno de estos tres factores en el verde del dosel.
"En estudios anteriores, los científicos siempre asumieron que las hojas se muestran de manera homogénea dentro del paisaje forestal, pero descubrimos que esto no es cierto", dijo Wu. "Incluso en una selva tropical, encontramos que los árboles caducifolios y de hoja perenne pueden coexistir. Lo mismoes cierto para los bosques estacionalmente secos. Además, el momento del desprendimiento de las hojas varía entre los diferentes árboles de hoja caduca, creando una gran heterogeneidad en la visualización de las hojas en el espacio y el tiempo ".
El crecimiento de las hojas individuales también es exclusivo de cada árbol.
"Las hojas en realidad se comportan de manera similar a los humanos", dijo Wu. "A medida que envejecemos, nuestra tasa metabólica cambiará, y lo mismo es cierto para las hojas. Cuando son hojas pequeñas, sus tasas de fotosíntesis son realmente bajas, y eso significasolo pueden tomar cantidades muy pequeñas de CO 2 de nuestra atmósfera. Cuando maduran, pueden tomar mucho CO 2 de la atmósfera. Y cuando envejecen, toman menos CO 2 de nuevo. Es una respuesta convexa ".
Eso significa que la estacionalidad de los bosques tropicales es mucho más compleja de lo que los científicos creían anteriormente. En futuros estudios, los científicos deberán considerar el papel de la heterogeneidad de las hojas en las observaciones satelitales para analizar con precisión el impacto del clima en los bosques tropicales.
Para continuar estudiando cómo la ecología diversa de los bosques tropicales se relaciona con el cambio climático, Wu y sus colegas de Brookhaven instalaron una red de cámaras en múltiples sitios en los trópicos. Todos los días, estas cámaras capturan automáticamente imágenes de la copa a diferentes alturas,permitiendo que el equipo de Brookhaven realice observaciones de mayor resolución de los bosques tropicales. Las cámaras funcionarán durante más de dos años y capturarán dos ciclos anuales de cambios ambientales.
"Los datos de estas cámaras nos permitirán ver directamente cuándo crecen las hojas nuevas o las hojas viejas que caen de cada árbol durante el ciclo anual", dijo Wu. "Ahora, tenemos información a nivel de hoja de nuestras mediciones de campo más la cámara-datos basados para continuar mejorando nuestra interpretación de observaciones satelitales y modelos climáticos para proyectar mejor el clima futuro "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Brookhaven . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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