Attraverso la combustione di combustibili fossili, gli esseri umani stanno rapidamente aumentando i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera, che a sua volta sta aumentando le temperature globali. Ma non tutto il CO₂ liberato dalla combustione di carbone, petrolio e gas rimane nell'aria. Attualmente, circa il 25% delle emissioni di carbonio prodotte dalle attività umane sono assorbite dalle piante e un'altra quantità simile finisce nell'oceano.

Per sapere quanti più combustibili fossili possiamo bruciare evitando pericolosi livelli di cambiamento climatico, abbiamo bisogno di sapere come questi "pozzi di carbonio" potrebbero cambiare in futuro. UN nuovo studio guidati dal dott. Sun e dai colleghi pubblicati sulla rivista statunitense Proceedings of the National Academy of Sciences, la terra potrebbe assorbire un po 'più di carbonio di quanto pensassimo.

Ma non cambia in alcun modo significativo quanto velocemente dobbiamo ridurre le emissioni di carbonio per evitare pericolosi cambiamenti climatici.

I modelli sovrastimano CO₂

Il nuovo studio stima che negli ultimi anni 110 alcuni modelli climatici hanno sovrastimato la quantità di CO₂ quello rimane nell'atmosfera, di circa 16%.

I modelli non sono progettati per dirci cosa fa l'atmosfera: questo è ciò a cui le osservazioni servono e ci dicono che CO₂ le concentrazioni nell'atmosfera sono attualmente superiori a 396 parti per milione, o circa 118 parti per milione in tempi preindustriali. Queste osservazioni atmosferiche sono infatti le misurazioni più accurate del ciclo del carbonio.

Ma i modelli, che sono usati per comprendere le cause del cambiamento ed esplorare il futuro, spesso non corrispondono perfettamente alle osservazioni. In questo nuovo studio, gli autori potrebbero aver escogitato un motivo che spiega perché alcuni modelli sopravvalutano la CO₂ nell'atmosfera.

Guardando le foglie

Le piante assorbono l'anidride carbonica dall'aria, si combinano con l'acqua e la luce, e fanno i carboidrati - il processo noto come fotosintesi.

È ben noto che come CO₂ nell'atmosfera aumenta, aumenta il tasso di fotosintesi. Questo è noto come il CO₂ effetto di fertilizzazione.

Ma il nuovo studio mostra che i modelli potrebbero non avere esattamente il modo in cui simulano la fotosintesi. Le ragioni si spiegano su come CO₂ si muove all'interno della foglia di una pianta.

I modelli usano il CO₂ concentrazione all'interno delle cellule fogliari di una pianta, nella cosiddetta cavità sub-stomatica, per stimolare la sensibilità della fotosintesi a quantità crescenti di CO₂. Ma questo non è del tutto corretto.

Il nuovo studio mostra che CO₂ le concentrazioni sono in realtà inferiori all'interno dei cloroplasti di una pianta - le minuscole camere di una cellula vegetale dove avviene effettivamente la fotosintesi. Questo perché il CO₂ deve passare attraverso una serie extra di membrane per entrare nei cloroplasti.

Ciò significa che la fotosintesi si svolge a un livello inferiore di CO₂ che i modelli assumono. Ma controintuitivamente, perché la fotosintesi è più reattiva a livelli crescenti di CO₂ a concentrazioni più basse, le piante stanno rimuovendo più CO₂ in risposta all'aumento delle emissioni rispetto ai modelli.

La fotosintesi aumenta come CO₂ le concentrazioni aumentano ma solo fino a un certo punto. A un certo punto più CO₂ non ha alcun effetto sulla fotosintesi, che rimane la stessa. Diventa saturo.

Ma se le concentrazioni all'interno di una foglia sono inferiori, questo punto di saturazione viene ritardato e la crescita della fotosintesi è più alta, il che significa più CO₂ è assorbito dalla pianta.

Il nuovo studio mostra che quando si contabilizza la questione di CO₂ diffusività nella foglia, la differenza di 16% tra CO modellato₂ nell'atmosfera e le osservazioni reali scompaiono.

È un pezzo di scienza eccezionale, che collega la complessità della struttura a livello fogliare al funzionamento del sistema Terra. Avremo bisogno di riesaminare il modo in cui modelliamo la fotosintesi nei modelli climatici e se esista un modo migliore alla luce delle nuove scoperte.

Questo cambia quanto CO₂ La terra assorbe?

Questo studio suggerisce che alcuni modelli di modelli climatici non simulano la quantità di carbonio immagazzinata dalle piante e, di conseguenza, simulano la quantità di carbonio immessa nell'atmosfera. Il land sink potrebbe essere un po 'più grande, anche se non sappiamo ancora quanto sia più grande.

Se il land sink fa un lavoro migliore, significa che per una data stabilizzazione del clima, dovremmo fare un po 'meno mitigazione del carbonio.

Ma la fotosintesi è molto, molto prima che venga creato un vero pozzo di carbonio, uno che in realtà immagazzina carbonio per molto tempo.

Informazioni su 50% di tutte le CO₂ assorbito dalla fotosintesi torna in atmosfera subito dopo la respirazione delle piante.

Di ciò che rimane, oltre 90% ritorna anche nell'atmosfera attraverso la decomposizione microbica nei terreni e disturbi come il fuoco nei mesi successivi ad anni - ciò che rimane, è il land sink.

Buone notizie, ma non tempo per l'autocompiacimento

Lo studio è un raro e benvenuto pezzo di buone notizie possibili, ma devono essere collocati nel contesto.

Il land sink ha grandi incertezze, sono state ben quantificate e le ragioni sono molteplici.

Alcuni modelli suggeriscono che la terra continuerà ad assorbire più carbonio per tutto questo secolo, alcuni prevedono che assorbirà più carbonio fino a un certo punto, e alcuni prevedono che la terra inizierà a liberare carbonio - diventando una fonte, non un lavandino.

Le ragioni sono molteplici e includono informazioni limitate su come lo scongelamento del permafrost inciderà su grandi riserve di carbonio, su come la mancanza di nutrienti potrebbe limitare l'ulteriore espansione del land sink e su come i regimi dei vigili del fuoco potrebbero cambiare in un mondo più caldo.

Queste incertezze messe insieme sono molte volte più grandi del possibile effetto della foglia CO₂ diffusione. La linea di fondo è che gli umani continuano ad avere il pieno controllo di ciò che sta accadendo al sistema climatico nei prossimi secoli, e ciò che facciamo con le emissioni di gas serra determinerà in gran parte la sua traiettoria.

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation
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L'autore

Pep Canadell è ricercatore in CSIRO Oceans and Atmosphere Flagship e direttore esecutivo del Global Carbon Project, un progetto di ricerca internazionale per studiare le interazioni tra il ciclo del carbonio, il clima e le attività umane. Si concentra sulla ricerca collaborativa e integrativa per studiare gli aspetti globali e regionali dei cicli del carbonio e del metano, le dimensioni e la vulnerabilità dei pool di carbonio terrestre e i percorsi verso la stabilizzazione del clima. Pubblica nel campo dell'ecologia globale e delle scienze del sistema terrestre http://goo.gl/Ys7vdF

Disclosure Statement: Pep Canadell riceve finanziamenti dal programma australiano sul cambiamento climatico.

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