Fotosíntesis terrestre proyectada limitada por cambios en el ciclo estacional de CO2 atmosférico

Área de la Ciencia:

• Ciencias del clima
• Ecología
• Biogeoquímica

Sus antecedentes:

• Las proyecciones del cambio climático futuro tienen grandes incertidumbres debido a las respuestas desconocidas de la vegetación al aumento del CO2 atmosférico.
• Los modelos del ciclo climático del carbono coinciden en que el CO2 elevado mejora la productividad primaria bruta terrestre (GPP), pero la magnitud de este efecto de fertilización varía ampliamente (aumento del 20-60% para el CO2 duplicado).

Objetivo del estudio:

• Demostrar las restricciones emergentes en la fertilización de CO2 a gran escala utilizando cambios observados en la amplitud del ciclo estacional de CO2 atmosférico.
• Enlazar las mediciones de CO2 atmosférico con las tendencias de GPP terrestre en los modelos del ciclo del clima y el carbono.

Principales métodos:

• Comparación de las mediciones de CO2 atmosférico (Punto Barrow, Alaska; Cabo Kumukahi, Hawai) con las simulaciones históricas de los modelos del ciclo del clima y el carbono.
• Análisis de la relación entre la amplitud del ciclo estacional de CO2 y la magnitud de la fertilización por CO2 del GPP en los conjuntos de modelos.

Principales resultados:

• Los aumentos observados en la amplitud del ciclo estacional de CO2 en ambos sitios son consistentes con el aumento de la media anual de GPP.
• Las diferencias en la fertilización de CO2 explican la propagación de las tendencias del modelo.
• Existe una relación casi lineal entre la amplitud estacional de CO2 y la magnitud de fertilización de CO2 GPP en todos los modelos.

Conclusiones:

• Las restricciones emergentes en la fertilización de GPP con CO2 se derivan de las tendencias estacionales de amplitud de CO2 observadas.
• El incremento estimado del GPP es del 37±9% para las latitudes altas y del 32±9% para los ecosistemas extratropicales con concentraciones de CO2 duplicadas.