Questa immagine satellitare della NASA mostra inondazioni alla confluenza dell'Illinois, Fiumi Missouri e Mississippi vicino a St. Louis il 19 agosto 1993. In un nuovo studio, Gli scienziati del sistema terrestre dell'UCI sottolineano che il ruolo della fisiologia vegetale nelle future inondazioni dei fiumi sarà significativo quanto quello del riscaldamento climatico. Credito:NASA
la prossima volta che un fiume straripa dagli argini, non incolpare solo le nuvole di pioggia. Scienziati del sistema terrestre dell'Università della California, Irvine ha identificato un altro colpevole:le piante a foglia.
In uno studio pubblicato oggi in Cambiamenti climatici naturali , i ricercatori dell'UCI descrivono il ruolo emergente dell'ecofisiologia nelle inondazioni ripariali. Come adattamento a una sovrabbondanza di anidride carbonica nell'atmosfera, alberi, piante ed erbe restringono i loro pori stomatici per regolare la quantità di gas che consumano, un meccanismo che limita il rilascio di acqua dalle foglie attraverso l'evaporazione.
"Le piante diventano più efficienti in termini di acqua e perdono meno umidità del suolo sotterraneo attraverso i loro pori in un'atmosfera ricca di carbonio, ", ha affermato il coautore dello studio Mike Pritchard, Professore assistente UCI di scienze del sistema terrestre. "Aggiungi questo su miliardi di foglie in pieno sole, luoghi frondosi, soprattutto i tropici, e significa che c'è molta più umidità del suolo accumulata nel sottosuolo, tanto che i modelli climatici prevedono che gli eventi piovosi satureranno il terreno e più pioggia scorrerà nei fiumi".
Pritchard ha affermato che questo cosiddetto effetto foresta domina le risposte atmosferiche alla CO 2 sulla maggior parte delle masse terrestri fino a 30 gradi a nord e a sud dell'equatore, che è dove vive la maggior parte delle persone. E ha notato che questo fenomeno a base vegetale potrebbe avere una grande influenza sulle inondazioni nel bacino del fiume Mississippi.
"Ero davvero interessato al Mississippi perché è nel nostro cortile nazionale, " ha detto Pritchard. "E 'un grande, bacino complesso alimentato da più sorgenti, ma sembrava che le piogge primaverili sulla costa orientale e sugli Appalachi stessero correndo via in modo più efficiente a causa di questi effetti della fisiologia vegetale, portando a un picco di flusso dal Mississippi precedente al normale, che in effetti ha senso. Le piogge primaverili riescono a defluire più facilmente".
Ha detto che i due effetti della fisiologia vegetale nel sud-est degli Stati Uniti e le anomalie delle precipitazioni causate dal riscaldamento atmosferico più a nord nel bacino del Mississippi "stanno entrambi davvero cospirando per potenziare le future statistiche sulle inondazioni in egual proporzione".
L'autrice principale Megan Fowler, un ex studente laureato UCI in scienze del sistema terrestre, detto che "per questo studio, abbiamo esaminato come i cambiamenti climatici influenzeranno i futuri flussi fluviali in tutto il mondo e abbiamo scoperto che invece dei soliti sospetti nel ciclo dell'acqua, la modifica delle precipitazioni regionali dal riscaldamento globale o altri impatti di più CO 2 nell'atmosfera:in realtà è il modo in cui la fisiologia della vegetazione a bassa latitudine reagisce all'aumento del carbonio nell'aria che svolge un ruolo enorme nella dinamica dei fiumi." Da quando ha conseguito un dottorato di ricerca presso l'UCI all'inizio di quest'anno, Fowler è diventato un associato post-dottorato presso l'Istituto cooperativo di ricerca in scienze ambientali a Boulder, Colorado.
Il team ha utilizzato strumenti ampiamente disponibili per trarre le proprie conclusioni:un modello idrodinamico per fornire dati granulari sul flusso del fiume e il modello del sistema terrestre più popolare al mondo, sviluppato da ricercatori del Centro nazionale per la ricerca atmosferica degli Stati Uniti e del Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti.
"Nessuno di questi sono strumenti insoliti, " Ha detto Pritchard. "Semplicemente non sono stati collegati in questo modo prima."
Un approccio non comune dello studio è stato l'isolamento degli effetti della fisiologia vegetale da quelli della temperatura. Gli scienziati hanno condotto esperimenti in cui hanno aumentato la CO 2 sulle foglie e altri condotti in cui hanno aggiunto il gas all'atmosfera per far accadere il riscaldamento. Quindi hanno fatto entrambe le cose in tandem per cercare di determinare i contributi relativi dei fattori ai risultati.
"Questi sono gli esperimenti tipo mano di dio che sono il punto centrale di avere modelli climatici, " Disse Pritchard. "In natura, non c'è modo di separare gli effetti della temperatura e della fisiologia fogliare con un aumento della CO 2 nell'atmosfera, ma possiamo farlo con successo con i nostri modelli."
Ben noto nella comunità di ricerca sul clima per il suo lavoro sulla fisica delle nuvole, turbolenze e precipitazioni, ha osservato:"Ma ora mi rendo conto che affrontare le incertezze come l'effettiva entità dell'effetto stomatico negli ecosistemi tropicali, dove i dati degli esperimenti sul campo sono scarsi, può essere altrettanto importante. Questo è probabilmente indietro in termini di controllo rispetto ai problemi con nuvole e precipitazioni che sono meglio limitate dai dati satellitari. Forse è il momento di portarlo sulla Terra".
