Tundra Boreal no Parque Nacional Denali, uma região de alta latitude ao norte que, conforme as temperaturas sobem, não se tornará mais propício ao crescimento da vegetação - a luz ainda é essencial para a fotossíntese no final da estação. Crédito:Luke Schiferl
A maioria das projeções sobre as mudanças climáticas pressupõe que, conforme as temperaturas sobem, regiões nas altas latitudes ao norte podem se tornar mais adequadas para o crescimento da vegetação, transformando-se em terras cultiváveis para alimentar populações crescentes, ao mesmo tempo em que fixa mais dióxido de carbono (CO 2 ) e abrandar as alterações climáticas. As plantas requerem temperatura adequada, agua, e condições de luz para fotossíntese e crescimento, então parece lógico que, à medida que as temperaturas aumentam nas altas latitudes do norte, fotossíntese de plantas, que usa CO 2 para liberar oxigênio, também deve aumentar. Ao mesmo tempo, respiração da planta, que usa oxigênio para liberar CO 2 e também é altamente dependente da temperatura, espera-se que aumente, também. A questão crítica ainda em debate é se o aquecimento do outono pode levar a um aumento na absorção de carbono, ou seja, a diferença entre fotossíntese e respiração.
Um novo estudo da Columbia Engineering demonstra que, mesmo quando as temperaturas quentes e frias, o estresse é limitado, a luz ainda é um fator importante na limitação da absorção de carbono nas altas latitudes do norte. O time, liderado por Pierre Gentine, professor associado de engenharia ambiental e terrestre, analisou as observações de satélite, medições de campo, e simulações de modelo e mostraram que há uma limitação de radiação prevalente na absorção de carbono nos ecossistemas do norte, especialmente no outono. Usando um novo conjunto de dados, O grupo de Gentine desenvolveu um algoritmo para mapear a fotossíntese global das plantas e, em seguida, desenvolveu uma estrutura para quantificar a limitação da luz na fotossíntese. O estudo é publicado hoje em Nature Mudança Climática .
"Estudos anteriores chegaram a conclusões diferentes sobre se o aquecimento do outono fixaria ou liberaria mais carbono, "diz Yao Zhang, o principal autor do estudo que projetou o novo algoritmo e agora é um pós-doutorando no Lawrence Berkeley National Laboratory. "Nosso artigo mostra como usar uma combinação de sensoriamento remoto e no local observações para resolver uma controvérsia sobre a absorção de carbono. "
A equipe de Gentine descobriu que, nas latitudes do norte que são mais de 30N, a resposta da fotossíntese de final de estação ao aquecimento é principalmente ditada pela luz. Em algumas dessas regiões no outono, a duração da luz diária diminui muito rapidamente. Menos luz leva a fotossíntese mais fraca, que por sua vez não pode compensar o aumento da respiração induzido pelo aquecimento global. Como as altas latitudes ao norte têm uma limitação de luz mais forte, sua vegetação vai liberar mais carbono no outono se o aquecimento continuar.
No futuro, a limitação de luz aumentará conforme a estação de crescimento da vegetação se alonga devido ao aquecimento global. O início da temporada na primavera e o final da temporada no outono correspondem a dias mais curtos e menos radiação solar, colocando um limite de luz mais forte na fotossíntese da vegetação.
"Este aumento da limitação de luz diminuirá a capacidade potencial dos ecossistemas do norte de atuar como um sumidouro de carbono contínuo, "diz Zhang." Nosso estudo destaca o papel importante da radiação solar, que geralmente é ignorado em estudos de mudança climática. "
Discutindo o novo artigo, Philippe Ciais, diretor associado do Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement e um especialista no ciclo do carbono que não esteve envolvido com o estudo, enfatiza:“Este é um estudo muito interessante que demonstra como a radiação, comumente considerado como estático, terá um efeito de mudança no ciclo do carbono junto com o aquecimento global. "
