La terraferma ha assorbito carbonio nonostante la siccità
I ricercatori rivelano: La calda primavera del 2012 negli Stati Uniti ha fatto sì che le piante assorbissero più carbonio, compensando così le perdite causate dalla successiva siccità estiva.
![Siccità USA 2012](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2016/04/kohlenstoffbilanz-in-duerresommer-positiv/_jcr_content/news_content/fullwidthimage/image.imageformat.930.1704340070.jpg)
La primavera del 2012 è stata la più calda negli Stati Uniti da quando esistono le registrazioni. ? stata seguita senza soluzione di continuità da un'estate più secca e calda di qualsiasi altra estate dagli anni '30, un periodo passato alla storia come "Dust Bowl". Quasi tutti gli Stati Uniti continentali hanno sofferto di siccità e caldo nel 2012.
Gli scienziati del clima temevano che il clima capriccioso di quattro anni fa avesse trasformato gli Stati Uniti continentali in una fonte di carbonio a causa della siccità estiva, come era accaduto in Europa durante l'estate della canicola del 2003. In un anno normale, gli ecosistemi assorbono più carbonio dall'aria di quanto ne rilascino. Sono quindi un pozzo di assorbimento, importante per il clima globale. Questo ha a che fare con le piante che producono anidride carbonica (CO2) per la loro crescita e lo immagazzinano sotto forma di biomassa e nel suolo. Gli ecosistemi compensano così un terzo delle emissioni di CO2-emissioni.
L'ecosistema prende il CO2 su
Un gruppo di ricercatori statunitensi, australiani, olandesi e dell'ETH di Zurigo ha ora dimostrato che la terraferma statunitense è rimasta un serbatoio di carbonio nel 2012 nonostante la siccità. Lo studio è stato appena pubblicato sulla rivista scientifica PNAS.
I ricercatori hanno scoperto che la primavera calda ha fatto germogliare e crescere prima alberi, erbe e colture. Di conseguenza, gli ecosistemi hanno assorbito più carbonio dall'aria rispetto a una primavera "normale".
Durante la successiva siccità, tuttavia, gli ecosistemi hanno assorbito meno carbonio del solito, poiché le piante hanno smesso di crescere a causa della siccità e del caldo. Ciononostante, il bilancio del carbonio è rimasto positivo. "L'aumento dell'assorbimento di carbonio nella primavera calda ha compensato la diminuzione dell'assorbimento durante la siccità", spiega il ricercatore del Fare all'ETH Sebastian Wolf, che ha guidato lo studio.
Le praterie rilasciano CO2 da
Considerando l'intero continente, le estese foreste dei Monti Appalachi si sono rivelate serbatoi di carbonio particolarmente efficaci. Queste hanno assorbito molto carbonio aggiuntivo, soprattutto in primavera, e sono state risparmiate dai gravi effetti della siccità durante i mesi estivi. Le praterie del Midwest, invece, hanno assorbito più carbonio nella calda primavera, ma molto meno durante la siccità estiva, quando la vegetazione è appassita.
![Le misurazioni satellitari hanno rivelato quali aree hanno assorbito più (verde-blu) o meno (arancione-rosso) carbonio nel 2012. In estate, le praterie del Midwest hanno assorbito pochissimo carbonio. (Grafico tratto da Wolf et al, 2016, PNAS)](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2016/04/kohlenstoffbilanz-in-duerresommer-positiv/_jcr_content/news_content/fullwidthimage_807603483/image.imageformat.930.1063971142.jpg)
Inoltre, la siccità e il caldo dell'estate 2012 negli Stati Uniti sono stati probabilmente esacerbati da una retroazione della primavera calda, come hanno scoperto gli scienziati: poiché le piante sono cresciute prima, hanno anche consumato le riserve d'acqua nel terreno all'inizio dell'anno. Questo ha reso gli ecosistemi più suscettibili alla siccità estiva. E poiché mancava l'acqua, le piante dovevano chiudere prima gli stomi.
Finché le piante hanno abbastanza acqua, mantengono aperti gli stomi sulle foglie per assorbire CO2,per scambiare vapore acqueo o ossigeno. Quando manca l'acqua, le piante chiudono gli stomi. Di conseguenza, evapora meno vapore acqueo e l'effetto refrigerante dell'evaporazione viene meno. Questo aumenta il calore e quindi anche lo stress per le piante.
Combinazione unica di dati di misura
Wolf e i suoi colleghi hanno combinato diversi dati per le loro analisi. Nello studio sono state incluse le misurazioni dei fattori ambientali in 22 località degli Stati Uniti. In questi ecosistemi, i ricercatori hanno utilizzato speciali torri di misurazione per misurare diversi parametri ambientali, come la temperatura, l'umidità del suolo, le precipitazioni e i flussi di anidride carbonica e acqua tra gli ecosistemi e l'atmosfera, in modo standardizzato e continuo per almeno cinque anni.
Utilizzando le misurazioni della piattaforma satellitare MODIS, gli scienziati sono stati anche in grado di determinare le emissioni di CO2-Determinare la copertura vegetale dell'intero territorio degli Stati Uniti. Inoltre, le misurazioni del contenuto di CO2-di torri alte fino a 300 metri sono state combinate con modelli per determinare il contenuto di CO2-Questo è da stimare dal punto di vista dell'atmosfera.
Grazie a un'abile combinazione di questi diversi dati, i ricercatori sono riusciti a calcolare il flusso di carbonio dell'intera area continentale degli Stati Uniti nel 2012.
Riferimento alla letteratura
Wolf S, Keenan TF, Fisher JB, Baldocchi DD, Desai AR, Richardson AD, Scott RL, Law BE, Litvak ME, Brunsell NA, Peters W, van der Laan-Luijkx IT (2016) Warm spring reduced carbon cycle impact of the 2012 US summer drought. Atti dell'Accademia nazionale delle scienze. DOI lato esterno10.1073/pnas.1519620113