Un nuevo estudio de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos, dirigido por Pierre Gentine, profesor asociado de Ingeniería Ambiental y de Tierra, que analiza las observaciones globales por satélite, ha mostrado que la vegetación altera los patrones climáticos y meteorológicos hasta en un 30 por ciento.
Utilizando un nuevo enfoque, los científicos encontraron que las retroalimentaciones entre la atmósfera y la vegetación (biosfera terrestre) pueden ser bastante fuertes, explicando hasta un 30 por ciento de la variabilidad en la precipitación y la radiación superficial.
El documento, publicado este lunes en 'Nature Geoscience', es el primero en considerar las interacciones biosfera-atmósfera utilizando datos puramente observacionales y podría mejorar en gran medida las predicciones climáticas y meteorológicas críticas para la gestión de cultivos, la seguridad alimentaria y las olas calor, según los autores.
La vegetación puede afectar al clima y los patrones climáticos debido a la liberación de vapor de agua durante la fotosíntesis
"Aunque actualmente podemos hacer predicciones meteorológicas bastante fiables, como por ejemplo las previsiones 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 reacciones entre la fotosíntesis y la atmósfera, como lo hicimos en nuestro trabajo, debemos ser capaces de mejorar las previsiones climáticas en plazos más largos".
La vegetación puede afectar al clima y los patrones climáticos debido a la liberación de vapor de agua durante la fotosíntesis. La liberación de vapor en el aire altera los flujos de energía superficial y lleva a la potencial formación de nubes. Las nubes alteran la cantidad de luz solar, o radiación, que puede llegar a la Tierra, afectando al balance de energía de la Tierra y, en algunas áreas, puede conducir a la precipitación.
"Pero hasta nuestro estudio, los investigadores no han sido capaces de cuantificar exactamente en las observaciones cuánta fotosíntesis, y la biosfera más en general, puede afectar al clima y al tiempo", dice la autora principal del documento, Julia Green, estudiante de doctorado de Gentine.
Los recientes avances en las observaciones por satélite de la fluorescencia inducida por el sol, un agente de la fotosíntesis, permitió al equipo inferir la actividad de la vegetación. Utilizaron datos de sensores remotos sobre la precipitación, radiación y temperatura para representar la atmósfera. A continuación, aplicaron una técnica estadística para comprender la causa y el vínculo de retroalimentación entre la biosfera y la atmósfera. Según los autores, se trata del primer estudio que analiza las interacciones tierra-atmósfera para determinar la fuerza del mecanismo predictivo entre las variables y la escala de tiempo sobre la cual ocurren estas relaciones.
Se trata del primer estudio que analiza las interacciones tierra-atmósfera para determinar la fuerza del mecanismo predictivo entre las variables y la escala de tiempo sobre la cual ocurren estas relaciones
Donde más relación hay entre vegetación y precipitación
Los investigadores descubrieron que los sustanciales bucles de retroalimentación de la vegetación-precipitación ocurren a menudo en regiones semi-áridas o monzónicas. Además, la retroalimentación fuerte de la radiación de la biosfera está presente a menudo en varias regiones moderadamente húmedas, por ejemplo, en el este de Estados Unidos 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 eleva la altura de la capa límite de la Tierra, la parte más baja de la atmósfera que es altamente sensible a la radiación superficial; y este incremento, a su vez, afecta a la nubosidad y a la radiación superficial.
"Los actuales modelos del sistema de la Tierra subestiman estas retroalimentaciones de precipitación y de radiación principalmente porque subestiman la respuesta de la biosfera a la radiación y la respuesta al estrés hídrico --dice Green--. Nuestras investigaciones demuestran que esas retroalimentaciones son también esenciales para el ciclo global del carbono, determinan el balance neto de CO2 de la biofesra y tiene implicaciones para mejorar las decisiones críticas de gestión de la agricultura, la seguridad, el cambio climático y mucho más".
Gentine y su equipo ahora están explorando maneras de modelar cómo pueden cambiar las interacciones biosfera-atmósfera con un clima cambiante, así como aprender más sobre los conductores de la fotosíntesis, para entender mejor la variabilidad atmosférica.
