Per la prima volta sono state rese disponibili mappe globali dettagliate dei tratti chiave nelle piante superiori, grazie al lavoro condotto dai ricercatori del College of Food dell'Università del Minnesota (UMN), Scienze dell'agricoltura e delle risorse naturali (CFANS).

Sulla base di misurazioni di 45, 000 piante singole da 3, 680 specie, e utilizzando protocolli di mappatura statistica ad alta tecnologia, il team ha creato mappe globali dei tratti delle piante, compresa la concentrazione di azoto fogliare, concentrazione di fosforo fogliare, e l'area fogliare specifica (una misura dell'area visualizzata per intercettare la luce per investimento unitario in biomassa fogliare). Queste mappe, con più di 50, 000 pixel, mostrano variazioni locali sorprendentemente grandi nei valori dei tratti che potrebbero avere un impatto significativo sui futuri calcoli del ciclo del carbonio prodotti dai modelli del Sistema Terra (ESM). I tratti delle piante mappati nello studio sono fondamentali per la fotosintesi e la respirazione fogliare e servono come input per gli ESM. Incorporare questa variabilità locale dei tratti delle piante negli ESM porterà a una modellizzazione più accurata dei feedback del ciclo del carbonio.

"La scarsità di misurazioni sul campo rappresenta un grosso ostacolo nella creazione di mappe globali ad alta risoluzione dei tratti delle piante, "ha detto Ethan Butler, co-autore e associato post-dottorato presso il Dipartimento delle risorse forestali presso il College of Food dell'UMN, Scienze agrarie e delle risorse naturali (CFANS). "Questo lavoro fa avanzare i precedenti sforzi di mappatura dei tratti sfruttando il più grande database globale di tratti delle piante mai visto, PROVA (www.try-db.org), che è tre volte più grande di qualsiasi altro usato prima."

Secondo Peter Reich, il capo progetto, "Gli attuali ESM rappresentano la variazione nella vita delle piante utilizzando medie approssimative dei valori dei tratti delle piante; un modello potrebbe essere semplicistico come supporre che tutte le foglie in Amazzonia o Alaska siano identiche. Le nuove mappe rivelano che la diversità locale è sostanziale; ignorare questo fatto è problematico. L'integrazione dei dati di queste mappe negli SGA porterà a migliori modelli del ciclo del carbonio".

"Pur avendo un numero maggiore di misurazioni sul campo, la copertura geografica della TRY è ancora limitata con pochi o nessun dato per gran parte dei tropici, vaste aree dell'Asia centrale, Russia, Asia meridionale e gran parte dell'Artico, " ha detto il co-autore Abhi Datta, già studente di dottorato nella Divisione di Biostatistica dell'UMN. "Successivamente, sono stati utilizzati sofisticati approcci statistici per estrapolare i valori delle caratteristiche delle piante utilizzando una combinazione di clima, informazioni sul suolo e sul territorio. Le mappe risultanti forniscono una caratterizzazione completa di come i tratti variano all'interno e tra oltre 50, 000 celle di 50 km x 50 km su tutta la superficie del terreno con vegetazione."

Le nuove scoperte sono state pubblicate nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .