MADRID, 1 Ago. (EUROPA PRESS) -
Las plantas terrestres impulsaron un aumento de la fotosíntesis global entre 2003 y 2021, compensada en parte por una leve disminución en el caso de las algas marinas.
Los hallazgos, de un estudio publicado en Nature Climate Change, podrían fundamentar las evaluaciones de la salud planetaria, mejorar la gestión de los ecosistemas y orientar las proyecciones del cambio climático y las estrategias de mitigación, según los autores.
Los organismos fotosintéticos, también conocidos como productores primarios, constituyen la base de la cadena alimentaria y hacen posible la mayor parte de la vida en la Tierra. Utilizando la energía del sol, los productores primarios fijan o convierten el carbono del aire en materia orgánica o basada en carbono. Sin embargo, los productores primarios también liberan carbono mediante un proceso llamado respiración autótrofa, similar a la respiración.
La tasa de ganancia de carbono después de considerar la pérdida por respiración se denomina producción primaria neta.
"La producción primaria neta mide la cantidad de energía que los organismos fotosintéticos capturan y ponen a disposición para sustentar prácticamente todas las demás formas de vida en un ecosistema", afirmó el primer autor, Yulong Zhang, investigador del laboratorio de Wenhong Li en la Escuela Nicholas de Medio Ambiente de la Universidad de Duke.
"Como base de las redes tróficas, la producción primaria neta determina la salud de los ecosistemas, proporciona alimentos y fibras a los seres humanos, mitiga las emisiones antropogénicas de carbono y ayuda a estabilizar el clima terrestre".
Las investigaciones previas sobre la producción primaria neta se han centrado tradicionalmente en ecosistemas terrestres u oceánicos, lo que ha generado lagunas en nuestra comprensión de la producción primaria neta en toda la Tierra y sus posibles implicaciones para la mitigación del cambio climático.
Para este estudio, el equipo exploró las tendencias anuales y la variabilidad de la producción primaria neta global, centrándose en la interacción entre los ecosistemas terrestres y oceánicos.
"Si se analiza la salud planetaria, es necesario considerar tanto los dominios terrestres como los marinos para obtener una visión integrada de la producción primaria neta. Los estudios pioneros que combinaron por primera vez la producción primaria terrestre y marina no se han actualizado sustancialmente en más de dos décadas", afirmó el coautor Nicolas Cassar, catedrático Lee Hill Snowdon Bass de la Escuela Nicholas, quien supervisó la investigación junto con Zhang.
Las observaciones satelitales ofrecen una perspectiva continua sobre la fotosíntesis de las plantas y las algas marinas llamadas fitoplancton. Específicamente, instrumentos satelitales especializados miden el verdor de la superficie, que representa la abundancia de un pigmento verde llamado clorofila, producido por la vida fotosintética.
Los modelos informáticos estiman la producción primaria neta combinando los datos de verdor con otros datos ambientales, como la temperatura, la luz y la variabilidad de los nutrientes.
Los autores del nuevo estudio utilizaron seis conjuntos de datos satelitales diferentes sobre la producción primaria neta (tres terrestres y tres oceánicas) entre 2003 y 2021. Mediante métodos estadísticos, analizaron los cambios anuales en la producción primaria neta terrestre y, por separado, en la oceánica.
Encontraron un aumento significativo en la producción primaria neta terrestre, a un ritmo de 200 millones de toneladas métricas de carbono al año entre 2003 y 2021. La tendencia se extendió desde las zonas templadas hasta las boreales, o de alta latitud, con una notable excepción en los trópicos de Sudamérica.
CAÍDA ESPECIAL EN AGUAS TROPICALES
En cambio, el equipo identificó una disminución general en la producción primaria neta marina, de aproximadamente 100 millones de toneladas métricas de carbono al año durante el mismo período. Las fuertes disminuciones se produjeron principalmente en los océanos tropicales y subtropicales, en particular en el océano Pacífico.
En resumen, las tendencias terrestres predominaron sobre las oceánicas: la producción primaria neta global aumentó significativamente entre 2003 y 2021, a un ritmo de 100 millones de toneladas métricas de carbono al año.
Para comprender los posibles factores ambientales en juego, el equipo analizó variables como la disponibilidad de luz, la temperatura del aire y de la superficie del mar, las precipitaciones y la profundidad de la capa de mezcla, una medida que refleja el grado de mezcla en la capa superior del océano por el viento, las olas y las corrientes superficiales.
"El cambio hacia una mayor producción primaria terrestre se debió principalmente a las plantas en latitudes más altas, donde el calentamiento ha extendido las temporadas de crecimiento y generado temperaturas más favorables, y en las regiones templadas que experimentaron humedecimiento local en algunas zonas, a la expansión forestal y a la intensificación de las tierras de cultivo", explicó Wenhong Li, profesor de Ciencias de la Tierra y del Clima en la Escuela Nicholas y coautor del estudio.
El aumento de las temperaturas pareció tener el efecto contrario en algunas zonas oceánicas. "El aumento de la temperatura superficial del mar probablemente redujo la producción primaria del fitoplancton en las regiones tropicales y subtropicales", añadió Cassar. Las aguas más cálidas pueden acumularse sobre aguas más frías e interferir con la mezcla de nutrientes esenciales para la supervivencia de las algas.
Si bien la tierra impulsó el aumento general de la producción primaria mundial, el océano influyó principalmente en la variabilidad interanual, especialmente durante fenómenos climáticos intensos como El Niño y La Niña, según los autores.
"Observamos que la producción primaria oceánica responde con mucha más intensidad a El Niño y La Niña que la producción primaria terrestre", afirmó el coautor Shineng Hu, profesor adjunto de dinámica climática en la Escuela Nicholas.
"Una serie de eventos de La Niña fue en parte responsable de la inversión de la tendencia en la producción primaria oceánica que identificamos después de 2015. Este hallazgo destaca la mayor sensibilidad del océano a la variabilidad climática futura".