Científicos usan satélites para monitorear el enverdecimiento del planeta ante el cambio climático

La fenología de hoja verde de las plantas influye directamente en la productividad primaria bruta (BPP) de los ecosistemas terrestres. Las observaciones satelitales de la fenología de la superficie terrestre (LSP) son esenciales para monitorear el momento crítico del desarrollo de las hojas verdes de las plantas. Sin embargo, las diferencias entre los proxies LSP derivados de satélites y las mediciones in situ de GPP dificultan determinar la influencia de los cambios inducidos por el clima en la fenología del verde de la hoja en el GPP anual.

Científicos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han estimado los cambios globales en el crecimiento de las hojas de las plantas debido al calentamiento global utilizando imágenes satelitales y sensores de campo. La cantidad de dióxido de carbono que las plantas pueden absorber y almacenar depende en gran medida de los cambios en el «reverdecimiento» o la cantidad de hojas que las plantas pueden generar.

El coautor del estudio, Josh Gray, profesor asociado de silvicultura y recursos ambientales en NC State, dijo: “Mientras trabajamos para proyectar el clima futuro, la gran pregunta es: ¿Qué pasará con las plantas, una de las reservas de carbono más grandes de la Tierra?”.

Sabemos que las temperaturas aumentarán y la temporada de crecimiento será más larga en la mayoría de los lugares, pero hay muchas incógnitas sobre cómo afectará esto a la circulación del carbono entre las plantas y la atmósfera. Nuestros nuevos resultados nos permiten tener más confianza en estos cambios».

Además de cambiar el momento y la duración de las estaciones, el cambio climático también implica el crecimiento de nuevas plantas en algunas áreas. Sin embargo, los cambios en el clima también pueden contribuir a lo que ellos llaman «pardeamiento». Además, las altas temperaturas pueden interferir con la fotosíntesis de las plantas».

«Una pregunta pendiente importante para los investigadores del cambio climático es cómo los cambios en la duración de la temporada y el ‘reverdecimiento’ versus el ‘doramiento’ afectarán la cantidad de CO2 que las plantas absorberán de la atmósfera a escala global. Esto es particularmente importante dado que el carbono CO2 es un gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático global».

El primer autor del estudio, Xiaojie Gao, estudiante graduado en el Centro de Análisis Geoespacial de NC State, dijo: «Una primavera temprana puede ser buena para la productividad de las plantas porque tiene un período más largo para absorber carbono. Sin embargo, una caída más larga puede empeorar la situación. En otoño, las plantas tienden a emitir carbono».

Este nuevo estudio tiene como objetivo determinar el papel de la duración de la temporada de crecimiento y la cantidad de hojas que producen las plantas en la absorción de carbono. Midieron la biomasa de las hojas de la planta utilizando observaciones satelitales infrarrojas entre 2000 y 2014. Debido a que la luz infrarroja no es efectiva para la fotosíntesis, las plantas la desvían.

gris dijo, «Las hojas verdes intactas son como espejos infrarrojos. Por lo tanto, se ven realmente «brillantes» para los satélites en estas longitudes de onda. Usando algunos trucos, podemos calcular un índice que combina qué tan brillante es un lugar en las longitudes de onda infrarroja y roja, correspondiente a qué muchas hojas hay».

Midieron la biomasa de las hojas de la planta utilizando observaciones satelitales infrarrojas entre 2000 y 2014. Debido a que la luz infrarroja no es efectiva para la fotosíntesis, las plantas la desvían.

Descubrieron que la cantidad de biomasa de hojas, o la cantidad de hojas que producen las plantas en un año, tiene un efecto mayor en la absorción neta de carbono que los cambios en la duración de la temporada de crecimiento.

pálido Él dijoY «Hay algunos lugares donde tenemos más follaje del que solíamos tener, particularmente en latitudes más altas. También hay algunos lugares donde la primavera puede llegar temprano y el otoño puede llegar tarde. Todos estos cambios afectan la cantidad de fotosíntesis que se está realizando. Sin embargo, «La cantidad de hojas producidas por las plantas tenía una correlación más fuerte con la absorción de carbono que los cambios en la duración de la temporada de crecimiento. En otras palabras, descubrimos que las tendencias de enverdecimiento eran más significativas para las libras que la extensión en la temporada de crecimiento para la absorción de carbono».

Los resultados también sugieren que las imágenes satelitales podrían ser una herramienta útil para ayudar a rastrear los cambios en el crecimiento de las plantas y los cambios en el ciclo del carbono, a medida que cambia el clima. Además, sus hallazgos deberían ser una fuente de predicciones futuras sobre el papel futuro de las plantas en el secuestro de carbono».

«¿Serán más productivas las plantas de todo el mundo? Esta parte del presupuesto de carbono tiene grandes barras de error. Podemos usar esta información para estar más seguros de cómo se verían estos cambios».

Referencia de la revista:

1. Xiaojie Gao, Ian R MacGregor et al. Las observaciones satelitales de la fenología de la superficie de la Tierra indican que el máximo reverdecimiento de las hojas se asocia más con la productividad global de la vegetación que con la duración de la temporada de crecimiento. Cursos Globales de Biogeoquímica. DOI: 10.1029 / 2022GB007462