Un nuevo estudio de Ingeniería de Columbia, dirigido por Pierre Gentine, profesor asociado de ingeniería terrestre y ambiental, analiza observaciones satelitales globales y muestra que la vegetación altera los patrones climáticos y climáticos hasta en un 30 por ciento. Utilizando un nuevo enfoque, los investigadores descubrieron queLas reacciones entre la atmósfera y la vegetación biosfera terrestre pueden ser bastante fuertes, lo que explica hasta un 30 por ciento de la variabilidad en la precipitación y la radiación superficial. El documento DOI 10.1038 / ngeo2957, publicado el 29 de mayo en Geociencia de la naturaleza , es el primero en analizar las interacciones biosfera-atmósfera utilizando datos puramente observacionales y podría mejorar enormemente las predicciones climáticas y climáticas críticas para el manejo de cultivos, la seguridad alimentaria, el suministro de agua, las sequías y las olas de calor.
"Si bien actualmente podemos hacer predicciones meteorológicas bastante confiables, como, por ejemplo, pronósticos de cinco días, no tenemos un buen poder predictivo en la escala de tiempo subestacional a estacional, que es esencial para la seguridad alimentaria", dice Gentine."Al observar y modelar con mayor precisión las retroalimentaciones entre la fotosíntesis y la atmósfera, como lo hicimos en nuestro trabajo, deberíamos poder mejorar los pronósticos climáticos en escalas de tiempo más largas".
La vegetación puede afectar los patrones climáticos y climáticos debido a la liberación de vapor de agua durante la fotosíntesis. La liberación de vapor al aire altera los flujos de energía superficial y conduce a la formación de nubes potenciales. Las nubes alteran la cantidad de luz solar o radiación que puedellegar a la Tierra, lo que afecta el equilibrio energético de la Tierra, y en algunas áreas puede conducir a la precipitación ". Pero, hasta nuestro estudio, los investigadores no han podido cuantificar exactamente en las observaciones cuánta fotosíntesis, y la biosfera en general, pueden afectar el clima y el clima,"dice Julia Green, estudiante de doctorado de Gentine y autora principal del artículo.
Los avances recientes en observaciones satelitales de fluorescencia inducida por el sol, un proxy para la fotosíntesis, permitieron al equipo inferir la actividad de la vegetación. Usaron datos de sensores remotos para precipitación, radiación y temperatura para representar la atmósfera. Luego aplicaron una técnica estadística paraComprenda la causa y el circuito de retroalimentación entre la biosfera y la atmósfera. El suyo es el primer estudio que investiga las interacciones entre la tierra y la atmósfera para determinar tanto la fuerza del mecanismo predictivo entre las variables como la escala de tiempo en la que se producen estos enlaces.
Los investigadores encontraron que los bucles de retroalimentación de precipitación de vegetación sustanciales a menudo ocurren en regiones semiáridas o monzónicas, en efecto, puntos críticos que son transitorios entre la limitación de energía y agua. Además, las retroalimentaciones fuertes de radiación de biosfera a menudo están presentes en varias regiones moderadamente húmedas, por ejemplo, en el este de los EE. UU. y en el Mediterráneo, donde la precipitación y la radiación aumentan el crecimiento de la vegetación. El crecimiento de la vegetación mejora la transferencia de calor y aumenta la altura de la capa límite de la Tierra, la parte más baja de la atmósfera que es altamente sensible a la radiación de la superficie.a su vez afecta la nubosidad y la radiación superficial.
"Los modelos actuales del sistema terrestre subestiman estas retroalimentaciones de precipitación y radiación principalmente porque subestiman la respuesta de la biosfera a la radiación y la respuesta al estrés hídrico", dice Green. "Encontramos que las retroalimentaciones de la atmósfera de la biosfera se agrupan en puntos críticos, en regiones climáticas específicas que también coincidencon áreas que son importantes fuentes y sumideros continentales de CO2. Nuestra investigación demuestra que esas retroalimentaciones también son esenciales para el ciclo global del carbono: ayudan a determinar el balance neto de CO2 de la biosfera y tienen implicaciones para mejorar las decisiones críticas de gestión en agricultura, seguridad,cambio climático y mucho más "
Gentine y su equipo ahora están explorando formas de modelar cómo las interacciones biosfera-atmósfera pueden cambiar con un clima cambiante, así como aprender más sobre los impulsores de la fotosíntesis, para comprender mejor la variabilidad atmosférica.
Paul Dirmeyer, profesor en el departamento de ciencias atmosféricas, oceánicas y terrestres de la Universidad George Mason que no participó en el estudio, señala: "Green et al. Propusieron una idea nueva y fascinante, ampliando nuestras medidas de tierra-retroalimentaciones atmosféricas de un fenómeno principalmente de los ciclos del agua y la energía para incluir la biosfera, tanto como respuesta al forzamiento climático como a la respuesta forzada al clima ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :