Un nuevo estudio que evalúa la influencia de la diversidad de especies de los árboles de dosel en la cantidad de precursores de ozono que emite un bosque sugiere que los modelos de química atmosférica en uso ahora pueden subestimar la importancia de la mezcla de especies de árboles y el tamaño de la contaminación por ozono, dice el autor principal Alexander Bryan, becario postdoctoral en el Northeast Climate Science Center en la Universidad de Massachusetts Amherst.
Los detalles aparecen en una edición temprana en línea de la revista Ambiente atmosférico . Como explica Bryan, "Los modelos de contaminación por ozono hacen muy bien al predecir la calidad del aire en las zonas urbanas porque ahí es donde comenzó el problema. Nuestros modelos de química atmosférica han sido probados y optimizados para estudios de calidad del aire urbano. Pero cuando tratamos de poneresos mismos modelos a prueba en el régimen forestal sin automóviles y fábricas, los modelos se descomponen "
Los modelos actuales generalmente representan el bosque como una sola especie de árbol dominante o una combinación de algunas, por lo que es posible que no capturen la combinación correcta de compuestos emitidos por los árboles y sus productos de oxidación, dice. "La lección de este estudio es quees posible que necesitemos incluir más complejidad en el modelado ", dice.
Bryan y sus colegas señalan que, incluso con esta pista sobre cómo podrían mejorarse los modelos, la magnitud de las emisiones de compuestos orgánicos volátiles naturales COV sigue siendo "altamente incierta debido a la complejidad de las emisiones y la química" en las áreas forestales.
Los árboles forestales emiten naturalmente los monoterpenos e isopreno VOC biogénicos, dos ingredientes principales precursor que se combinan en la atmósfera con óxido nítrico NO, que es emitido principalmente por los suelos, para formar el ozono contaminante.bajas concentraciones en el aire hasta que la industrialización y las actividades humanas como conducir camiones, trenes y automóviles cambiaron la química atmosférica, dice Bryan.
Para este estudio, mientras era un estudiante de doctorado de Allison Steiner, un experto en interacciones de la biosfera y la atmósfera de la Universidad de Michigan, Bryan utilizó datos recopilados por otros sobre la proporción de especies de árboles dentro de un área de 60 metros.círculo en la estación biológica de la universidad en el norte de la Península Baja. También midió la altura de 248 árboles de hoja ancha y hojas de aguja en el círculo.
Los árboles de hoja ancha como el álamo temblón y el roble emiten isopreno en función de la luz y la temperatura, mientras que la mayoría de los árboles con hojas de aguja emiten monoterpenos solo en función de la temperatura, señala. Esto es importante porque la luz del bosque varía debido a la sombra de las hojasy ramas, "por lo que la ubicación vertical de las hojas anchas y las hojas de aguja probablemente importa por cuánto emiten", explica.
Bryan y sus colegas utilizaron datos de altura de los árboles para agregar capas verticales a su modelo de emisiones y luego realizaron simulaciones utilizando dos esquemas de emisiones diferentes. Uno simuló una mezcla homogénea de árboles de hoja ancha y hojas de aguja, con potenciales de emisión verticalmente uniformes. El otro caso incluye undosel heterogéneo o mixto con potenciales de emisión que variaban con la proporción de follaje de cada especie de árbol en cada capa del modelo.Los potenciales de emisión se convierten luego en tasas de emisión de la misma manera en ambas simulaciones usando el mismo ciclo diario de luz y temperatura, un control quepermitió a los investigadores aislar el efecto de diferentes distribuciones de tipos de hojas.
Bryan dice: "Descubrimos que al modificar estos modelos, puede ser importante representar de la manera más realista posible cómo cambia el tipo de hoja a lo largo de la altura del bosque. Es necesario saber cuántos árboles altos hay, qué tan altos sony qué porcentaje del bosque representan, porque estos son los árboles que reciben más luz y, por lo tanto, tienen el mayor potencial para emitir precursores de ozono ".
En general, los hallazgos "resaltan la importancia de representar adecuadamente las complejidades de la estructura del dosel del bosque al simular las emisiones de COV biogénicos dependientes de la luz y la química", afirman los autores.
También simularon un dosel homogéneo y heterogéneo con álamo temblón y abedul eliminados para evaluar el impacto de la heterogeneidad del dosel en las proyecciones de la química biogénica de los VOC en los bosques de sucesión tardía. Descubrieron que la disminución de las emisiones de VOC por la pérdida de álamo era 10 por ciento mayor cuando la heterogeneidad eraconsiderado.
Bryan dice que estos hallazgos son generalizables en todo el noreste porque los bosques allí y en el medio oeste son, de manera similar, una mezcla de árboles de hoja ancha y frondosos que crecen en latitudes más frías. Pero advierte que si bien este modelo es más complejo que sus predecesores, esno está claro si la complejidad añadida mejora la simulación de la química forestal. "Sin embargo, ahora sabemos que las simulaciones de la química forestal son muy sensibles a cómo se representa la estructura forestal en los modelos", agrega.
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Materiales proporcionado por Universidad de Massachusetts en Amherst . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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