Absorción Terrestre del Carbono

Land Uptake
© Copyright Juan Botella 2009

Lo Básico

La biosfera terrestre toma y libera enormes cantidades de carbono cada año durante los periodos de crecimiento y de hibernación. El crecimiento conduce una acumulación del carbono en las hojas y tallos, las partes de madera, las raíces y en el suelo. El decaimiento de la materia muerte, principalmente sobre la tierra y dentro del suelo, regresa el carbono a la atmósfera. Este ciclo se puede apreciar en el registros de las observaciones de CO2 en la atmósfera en la liga “Atmósfera”, y al presionar el botón de Animations al fondo de esta página.

Existe una gran variabilidad de un año a otro en la magnitud de la toma de carbono por parte de la biosfera terrestre ya que la temporada de crecimiento de las plantas es muy variable.  El crecimiento de las planta es variable porque éstas son muy sensibles a cambios climáticos de periodo corto, así como a incendios, sequías e inundaciones. Esto se puede ver en el registro histórico que se muestra en naranja en applet.

¿Por qué la biosfera terrestre absorbe CO2 atmosférico?

La toma neta de carbono por la biosfera terrestre se debe principalmente a la respuesta fisiológica o metabólica de las plantas al aumento en la concentración de CO2 en la atmósfera, o al calentamiento global. Las plantas son más eficientes en su crecimiento bajo estas nuevas circunstancias debido a: (1) El calentamiento puede estimular el crecimiento, lo que permite el crecimiento de árboles a mayores latitudes y alturas de lo que antes era posible. (2) En condiciones normales las plantas pierden agua por sus estomas cuando éstas se abren para tomar el CO2 del aire. Cuando aumenta la concentración de CO2, las plantas abren menos sus estomas, lo que les permite ahorrar agua. (3) La actividad humana también está cambiando sustancialmente el ciclo global del nitrógeno, al aumentar la cantidad de nitrógeno disponible para la plantas. Lo más probable es que esto estimule un mayor crecimiento. (4) Pueden darse importantes sinergias entre el carbono, nitrógeno, y el calentamiento global en las plantas.

Aún así, existe una gran incertidumbre en la toma de carbono de forma natural por parte de la biosfera terrestre. Hay varias razones para esta incertidumbre: los estudios que utilizan metodología y datos independientes  para cuantificar la toma de CO2 por las plantas no logran ponerse de acuerdo; resulta difícil extrapolar de estudios en pequeña escala porque se han observado heterogeneidades en bosques, estepas y zonas agrícolas; las cuantificaciones del transporte horizontal en los acuíferos hacia las zonas costeras son muy pobre [Tranvik et al. 2009], y tampoco se tienen buenos resultados mediante esfuerzos globales de medición ya que no hay suficientes datos y existe mucha incertidumbre en el transporte atmosférico que conecta y mezcla los flujos terrestres en su camino a las estaciones de medición [Gurney et al. 2002].

El futuro de la Absorción Terrestre del Carbono

En el applet, se puede observar que el rango del IPCC para la Absorción Terrestre del Carbono es muy grande. El rango es tan grande, ya que no comprendemos bien los procesos de Absorción Terrestre del Carbono, por lo que es posible hacer predicciones buenas para el futuro.

Our Planet
Photo Credit: Our Changing Planet 2009

Ha sido demostrado que el “efecto de fertilización con CO2 “, que permite crecer más a las plantas con más CO2, es un efecto temporal que se satura después de unos años. Gran parte del rango en applet se debe a ciertas suposiciones sobre este proceso. Se cuenta con menos información sobre la fertilización con nitrógeno y su posible rol en el futuro, y menos aún sobre las posibles sinergias entre los mecanismos.

Además, la tierra puede convertirse en una fuente natural de carbono. Las sequías persistentes pueden ocasionar incendios forestales dramáticos y grandes pérdidas “naturales” de bosques tropicales. También hay gran cantidad de carbono orgánico almacenado en los suelos y en el permafrost (Capa de la corteza de la tierra que permanece bajo 0 C todo el año) en latitudes altas. El calentamiento puede acelerar la actividad macrobiótica en el suelo así como derretir el permafrost, lo que generaría una liberación grande de CO2 al descomponerse la materia orgánica. El tamaño de estos reservorios y su sensibilidad al calentamiento son preguntas muy importantes que aún no tienen respuesta. En el applet, la Absorción Terrestre del Carbono cruza por los valores reales debido a estos efectos.

Es muy importante que logremos entender estos mecanismos de Absorción Terrestre del Carbono. Las predicciones se volverán más útiles a medida que mejore nuestro entendimiento de estos procesos. Los programas North American Carbon Program North American Carbon Program en los Estados Unidos y el CarboEurope CarboEurope en Europa tienen como objetivo principal el mejorar nuestro entendimiento de estos procesos.


Indice de Diferencias Normalizadas de Vegetación (NDVI por sus siglas en inglés) ara América de Norte del Estudio Científico de Visualización de la NASA. Areas verde indcan crecimiento terresrtre de biomsa

Referencias:

Gurney, K.R. et al. (2002) Towards robust regional estimates of CO2 sources and sinks using atmospheric transport models. Nature 415, 626-630 | doi:10.1038/415626.

Houghton, R.A. (2007) Balancing the global carbon budget. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 35:313-47. 10.1146/annurev .earth.35.031306.140057

Tranvik, L. et al. (2009) Lakes and reservoirs as regulators of carbon cycling and climate. Limnol. Oceanogr., 54(6, part 2), 2009, 2298–2314.