Una nuova ricerca pionieristica ha fornito una nuova affascinante visione nella ricerca per determinare se la temperatura o la disponibilità di acqua è il fattore più influente nel determinare il successo del globale, pozzi di carbonio a terra.

La ricerca, condotto da un team internazionale di scienziati del clima, tra cui i professori Pierre Friedlingstein e Stephen Sitch dell'Università di Exeter, ha rivelato nuovi indizi su come sono regolati i pozzi di carbonio terrestri su scala sia locale che globale.

Lo studio pionieristico ha rivelato che, globalmente, la variabilità da un anno all'altro del bilancio del carbonio terrestre - lo scambio di carbonio che avviene tra la biosfera terrestre e l'atmosfera - risponde in modo più significativo alle variazioni di temperatura. A un livello più localizzato, però, lo studio suggerisce che la disponibilità di acqua è il fattore dominante nel determinare le prestazioni dei pozzi di carbonio.

Professor Friedlingstein, Il presidente del Mathematical Modeling of Climate Systems presso l'Università di Exeter ha dichiarato:"La forte risposta del ciclo del carbonio terrestre alla variabilità climatica come gli eventi di El Ni?ño è sempre stata sul nostro radar come banco di prova per la risposta del ciclo del carbonio a futuri cambiamenti climatici. Il nostro studio evidenzia l'importanza dei cambiamenti nella disponibilità di acqua del suolo per le piante come elemento chiave. Non si tratta solo della temperatura globale".

Attualmente, gli ecosistemi terrestri assorbono circa un quarto di tutta l'anidride carbonica prodotta dall'uomo emessa nell'atmosfera.

L'attuale cambiamento climatico è caratterizzato dall'aumento delle concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica (CO2) e dal relativo riscaldamento. Però, il tasso di crescita annuo di CO2, che è stato misurato nell'atmosfera per diversi decenni, varia ampiamente di anno in anno.

Queste variazioni hanno origine principalmente dalle fluttuazioni nell'assorbimento del carbonio da parte degli ecosistemi terrestri guidate dalla variabilità naturale del sistema climatico, piuttosto che dagli oceani o dai cambiamenti nei livelli di emissioni di carbonio provocate dall'uomo.

Le discussioni sul fatto che la temperatura o la disponibilità di acqua stia determinando la forza di queste variazioni nel pozzo di carbonio terrestre sono state fortemente contestate con questi cambiamenti di anno in anno del bilancio del carbonio apparentemente legati alle temperature globali o tropicali. Però, altri studi scoprono che la maggiore variabilità del bilancio del carbonio si osserva in regioni molto diffuse e limitate dall'acqua.

In questo ultimo studio, il team di ricercatori ha applicato modelli empirici e basati sui processi, analizzare i territori, così come la superficie globale, e l'effetto delle variazioni di temperatura e disponibilità di acqua sullo scambio di carbonio tra l'atmosfera e la biosfera terrestre.

La squadra ha scoperto che, localmente, la disponibilità di acqua fornisce la causa principale della variabilità da un anno all'altro dell'assorbimento di CO2 nelle piante per fotosintesi, e rilascio di CO2 dalla respirazione di piante e microbi. Però, su scala globale la variabilità è principalmente determinata dalle fluttuazioni di temperatura, la ricerca ha mostrato.

"Ciò che sembra abbastanza paradossale a prima vista, può essere illustrato osservando da vicino le diverse variazioni spaziali e temporali delle interazioni biosfera-atmosfera", spiega il dottor Martin Jung, autore principale di Natura pubblicazione. "Ci sono due effetti compensatori della disponibilità di acqua:primo, a scala locale, la fotosintesi temporale guidata dall'acqua e le variazioni della respirazione si compensano a vicenda."

"Inoltre, su scala globale, le anomalie della disponibilità idrica si compensano anche nello spazio" aggiunge Jung. "Se in una parte del mondo è molto secco, è spesso molto umido in un'altra regione, quindi le anomalie globalmente controllate dall'acqua nello scambio netto di carbonio superano nello spazio".

Oltre a far luce su risultati precedentemente contraddittori, il risultato indica anche la necessità di un focus di ricerca su come cambiano le variabili climatiche durante la scansione su diverse scale e in condizioni di riscaldamento globale.

"La semplice relazione tra la temperatura e il pozzo globale di carbonio terrestre dovrebbe essere trattata con cautela, e non essere utilizzato per dedurre processi ecologici e previsioni a lungo termine", aggiunge il dott. Reichstein, capo del Dipartimento. Con il riscaldamento globale continuo, gli scienziati si aspettano che il cambiamento del ciclo dell'acqua diventi il ​​fattore critico per la variabilità del pozzo globale di carbonio del suolo.

"Gli effetti compensativi dell'acqua collegano i cambiamenti annuali del pozzo di CO2 nel terreno globale alla temperatura" è pubblicato in Natura .