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sábado, octubre 1, 2022
 

Modelar los cambios históricos en la biomasa forestal podría ser clave para amortiguar el cambio climático

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Cuando las plantas inhalan dióxido de carbono de la atmósfera y lo almacenan en sus hojas, ramas, troncos y raíces, ayudan a la Tierra a mantener un equilibrio en el ciclo de carbono, un componente crucial para un clima estable.

Si bien esta biomasa leñosa contiene una de las mayores reservas de carbono terrestre, los cambios en la magnitud de la biomasa leñosa durante milenios son poco conocidos, y la mayoría de las observaciones directas de la biomasa vegetal abarcan no más de unas pocas décadas. Debido a que los árboles crecen muy lentamente, esta falta de datos conduce a una brecha de conocimiento sustancial. En ausencia de datos empíricos, los científicos se basan en suposiciones que conducen a incertidumbres sobre el sumidero de carbono a largo plazo y las proyecciones del futuro sistema carbono-clima.

Un nuevo estudio publicado recientemente en la revista Science busca llenar este vacío de conocimiento. Dirigido por Ann Raiho del Centro Interdisciplinario de Ciencias del Sistema Terrestre (ESSIC) de la Universidad de Maryland, en EEUU, un equipo internacional de científicos reconstruyó el ritmo natural y el patrón de almacenamiento de carbono, pintando una imagen vívida de cómo se desarrollaron los bosques durante siglos. Los hallazgos tienen el potencial de cambiar los debates en curso sobre cómo se pueden administrar los paisajes para maximizar el almacenamiento de carbono y al mismo tiempo cumplir con los objetivos climáticos.

«Descubrimos que los bosques en el Medio Oeste de los EEUU. se estaban expandiendo y creciendo en los últimos 10.000 años», dijo Raiho. «Esto nos dice que la línea de base prehistórica para comprender los bosques era incorrecta y que es importante desde la perspectiva del secuestro de carbono para preservar los árboles que crecen y viven más tiempo».

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Para el estudio, el equipo desarrolló ReFAB (Reconstrucción de la biomasa aérea del bosque), un modelo bayesiano que estima la biomasa leñosa aérea en función de una serie temporal de ensamblajes de polen fósil en sedimentos. Utilizaron ReFAB para reconstruir estadísticamente los cambios en la biomasa leñosa durante los últimos 10.000 años en un área de más de 600.000 kilómetros en el medio oeste superior de EEUU.

Los investigadores encontraron que después de un declive posglacial inicial, la biomasa leñosa casi se duplicó durante los últimos 8.000 años. Este resultado difiere sustancialmente de las reconstrucciones anteriores de la biomasa forestal en el este de Canadá, lo que podría deberse a las diferencias de especies forestales entre regiones.

Estudios previos también utilizaron modelos más simples que no tomaban en cuenta las incertidumbres en los datos y encontraron resultados que indicaban poco o ningún cambio en la biomasa durante los últimos 6.000 años. ReFAB corrige estas incertidumbres, al tener en cuenta la autocorrelación temporal, la incertidumbre en la datación de sedimentos y la incertidumbre en la relación entre la biomasa leñosa aérea y los datos multivariados de polen, lo que permite a los investigadores acercarse a una escala más fina y descubrir tendencias que antes estaban ocultas.

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«Descubrimos que la ecología de los bosques es importante para comprender el ciclo del carbono», dijo Raiho. «La acumulación constante de carbono fue impulsada por dos respuestas ecológicas separadas al cambio climático regional: la expansión de biomas boscosos y la expansión de la población de especies de árboles de alta biomasa dentro de los bosques».

Sin embargo, la biomasa leñosa que tardó milenios en acumularse en la región, tardó menos de dos siglos en destruirse. La tala y la agricultura de la era industrial agotaron severamente esta acumulación de carbono. Los investigadores encontraron que la disminución de la biomasa leñosa en la región estudiada se produjo a una tasa más de 10 veces mayor que la tasa de cambio de la biomasa leñosa aérea en cualquier siglo durante los últimos 10.000 años.

Este descubrimiento podría cambiar la forma en que se gestionan los bosques para mitigar los efectos del cambio climático. El almacenamiento de biomasa en la región fue impulsado por la expansión de la población de especies de árboles de alta biomasa como la tsuga oriental y el haya americana. Una vez que se establecieron estas especies, los bosques de alta biomasa se mantuvieron regionalmente durante milenios. Esta reconstrucción confirma los argumentos de que las especies de alta biomasa en los bosques antiguos juegan un papel importante en el almacenamiento de carbono y deben preservarse.

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«La gestión forestal debe enfatizar el mantenimiento de poblaciones de árboles grandes», dijo Raiho. «Esto tiene el potencial de emular los procesos naturales de secuestro de carbono y, en última instancia, ampliar las escalas de tiempo y la magnitud en la que los ecosistemas terrestres seguirán amortiguando el cambio climático actuando como sumideros de carbono «.

El equipo avanzará con este trabajo con la Investigación de Dinámica de Ecosistemas Globales (GEDI) de la NASA, que permitirá la protección de árboles grandes al proporcionar mapas de alta resolución de la estructura 3D de los bosques de todo el mundo. GEDI ampliará el conocimiento existente sobre la magnitud, estructura y densidad de la biomasa. Con esta gran cantidad de información, los investigadores podrán predecir mejor el futuro de los bosques.

Raiho y su equipo planean utilizar estos datos de reconstrucción para mejorar los modelos de simulación utilizados por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático para comprender mejor cómo afectará el cambio climático a la Tierra y sus ecosistemas. El trabajo de Raiho mejorará estas simulaciones y pronósticos al informar el componente de vegetación en los modelos.

«Este trabajo no sería posible sin todas las personas que recolectaron y contaron los datos de polen fósil», dijo Raiho. «Probablemente hubo cien personas en las últimas décadas que hicieron todo el trabajo de campo. Utilizamos más de 232 núcleos de polen fósil en esta investigación. Se dedicaron miles de horas a la recopilación de datos. Utilizamos la base de datos de Neotoma para acceder a estos valiosos datos. »

Además de Raiho, este estudio incluyó a investigadores de la Universidad de Notre Dame, la Universidad de California, Berkeley, la Universidad de Calgary y el Servicio Geológico de EEUU.

 
 
 
 
 
 
 

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