Por qué el almacenamiento de carbono aumenta en la pequeña glaciación

Por qué el almacenamiento de carbono aumenta en la pequeña glaciación

La disminución en los niveles atmosféricos de dióxido de carbono durante la Pequeña Edad de Hielo no fue causada por los pioneros del Nuevo Mundo que cortaron una franja a través de la agricultura nativa americana, como se había pensado anteriormente.

En cambio, nuestro nuevo análisis del registro climático contenido en núcleos de hielo antártico sugiere que la caída en los niveles atmosféricos de CO₂ durante el período frío de 1500 a 1750 fue impulsada por una mayor captación neta de carbono por las plantas.

Esto, a su vez, sugiere que si las plantas reaccionan ante la caída de las temperaturas al absorber más carbono, es probable que reaccionen a los niveles crecientes actuales de CO₂ al liberar aún más a la atmósfera.

Ambientes históricos

Las concentraciones atmosféricas de CO₂ fueron bastante estables desde aproximadamente 2000 años atrás hasta el comienzo de la Revolución Industrial, ya que cuando comenzaron a escalar dramáticamente. Sin embargo, en el camino hubo cambios relativamente pequeños, como el visto durante la Pequeña Edad de Hielo (LIA).

El dióxido de carbono naturalmente oscila entre la atmósfera, la tierra y el océano. En tierra, se elimina de la atmósfera mediante la fotosíntesis de la planta y se devuelve cuando el material vegetal se descompone. Normalmente estos procesos se equilibran, pero un cambio en la velocidad de uno de estos procesos puede desplazar los niveles atmosféricos de CO₂ a un nuevo equilibrio.

Si la descomposición aumenta a medida que se calienta, esto retardará o revertirá la capacidad de reequilibrio, dejando más dióxido de carbono en la atmósfera, calentando aún más el clima y así sucesivamente, en una retroalimentación positiva.

La LIA correspondió con el comienzo de la colonización europea del Nuevo Mundo. Las enfermedades europeas devastaron poblaciones en las Américas, y una teoría sostuvo que esto condujo a una disminución de la agricultura indígena, que a su vez permitió que los bosques crecieran y retiró cantidades significativas de CO₂ de la atmósfera. Esto había sido sugerido como la primera firma geológicamente reconocible del impacto humano en el globo terráqueo y, por lo tanto, el comienzo de la época del Antropoceno.

Pero, ¿este era realmente el caso? Nuestro estudio sugiere que no, porque aunque podemos estar relativamente seguros de que el cambio de LIA en los niveles de CO₂ se debió a diferencias en el comportamiento de las plantas terrestres, nuestros resultados sugieren que el cambio fue una respuesta al clima cambiante y no a los cambios impulsados ​​por los humanos en la cubierta vegetal

Buscando pistas

¿Cómo podemos decir? Sabemos que el proceso involucró plantas terrestres, porque la atmósfera durante el LIA fue aún menor en CO₂ que contiene el isótopo carbono-12, que es preferido por las plantas fotosintetizadoras.

Pero, ¿cómo sabemos si los cambios se debieron a cambios en la cubierta vegetal o a las retroalimentaciones climáticas? Para responder que miramos a otro gas, sulfuro de carbonilo (COS), que también está atrapado en burbujas de aire junto con el dióxido de carbono. Esta molécula tiene casi la misma estructura que el CO₂, excepto que uno de los átomos de oxígeno se reemplaza por azufre.

Esto es lo suficientemente cerca como para engañar a las plantas, que lo toman durante la fotosíntesis. Pero a diferencia del CO₂, COS no se libera cuando el material de la planta se descompone, por lo que un aumento en la fotosíntesis conduce a una disminución en la COS atmosférica.

Esto significa que la hipótesis del "temprano Antropoceno" tiene una consecuencia comprobable: debería haber llevado a una reducción observable en las concentraciones de COS dentro de los núcleos de hielo. Sin embargo, cuando miramos el registro del núcleo de hielo encontramos que hubo un aumento. Esto sugiere que la fotosíntesis en realidad disminuyó durante el LIA, en lugar de aumentar como se esperaría si la diferencia se debiera al rebrote del bosque.

Esto significa que la caída en el CO atmos atmosférico durante el LIA fue más probable que haya sido una respuesta directa a las temperaturas de inmersión. El clima fresco del LIA redujo la fotosíntesis pero también ralentizó la respiración y la descomposición de la planta, con el efecto neto de que la biosfera terrestre absorbió más CO₂ durante la época fría.

¿Qué pasa con el futuro?

La otra cara de esto es que puede ocurrir lo contrario cuando las temperaturas suben, como lo están haciendo ahora. El aumento de las temperaturas probablemente signifique que se libere aún más CO₂ de la biosfera terrestre. Mientras que las plantas continúan aumentando su fotosíntesis a medida que la Tierra se calienta, nuestros hallazgos sugieren que la descomposición de las plantas aumentará aún más, lo que significa que queda menos carbono en el suelo.

Esto es preocupante, porque como sabemos, los humanos abrimos el grifo a una nueva fuente de carbono: los combustibles fósiles que anteriormente estaban encerrados bajo tierra. Estamos devolviendo rápidamente gran cantidad de este carbono almacenado a la atmósfera, y la tierra y el océano solo están eliminando la mitad de lo que agregamos.

Nuestro descubrimiento sugiere que cada aumento en la temperatura dará como resultado alrededor de 20 partes por millón de dióxido de carbono adicional en la atmósfera. Esto es casi el medio de la expectativa de los modelos climáticos. Significa eso, si queremos mantener el calentamiento global dentro de 2 ℃ de temperaturas preindustriales promedio, en línea con el Acuerdo sobre el clima Paris, tenemos que tener en cuenta este ciclo de retroalimentación positiva, lo que significa que cuanto más aumenten las temperaturas, más CO2 adicional se liberará de los paisajes del mundo.

Acerca de los Autores

Peter Rayner, Profesor asociado, Universidad de Melbourne

Cathy Trudinger, investigadora principal científica, CSIRO

David Etheridge, investigador principal científico, CSIRO,

Mauro Rubino,, Segunda Universidad de Nápoles

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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