Gli scienziati hanno creato un nuovo metodo per misurare le fluttuazioni del carbonio nelle foreste; si prevede che migliorerà l'accuratezza delle stime globali del carbonio.

Usando il terreno, in volo, e dati satellitari, un team eterogeneo di ricercatori internazionali, tra cui scienziati della NASA, ha creato un nuovo metodo per valutare in che modo i cambiamenti nelle foreste negli ultimi due decenni hanno influenzato le concentrazioni di carbonio nell'atmosfera.

Oltre a comprendere meglio il ruolo generale delle foreste nel ciclo globale del carbonio, gli scienziati sono stati anche in grado di distinguere tra i contributi di vari tipi di foresta, confermando che tra le foreste, le foreste tropicali sono le responsabili della maggiore componente delle fluttuazioni globali del carbonio, assorbendo più carbonio rispetto ad altri tipi di foresta, e rilasciando più carbonio nell'atmosfera a causa della deforestazione e del degrado.

Mentre disboscavano terreni per l'agricoltura, industria, e altre attività umane aumentano l'anidride carbonica nell'atmosfera, la causa principale dell'aumento globale dell'anidride carbonica nell'ultimo secolo deriva dalle attività umane che bruciano combustibili fossili come carbone e petrolio. A conti fatti, alberi e altre piante estraggono l'anidride carbonica dall'atmosfera.

La mappa del flusso di carbonio forestale dall'applicazione web Global Forest Watch, e lo studio di accompagnamento pubblicato in Cambiamenti climatici naturali il 21 gennaio mostrano queste fluttuazioni del carbonio dalle foreste con dettagli senza precedenti. Questo è stato pubblicato solo un giorno dopo che gli Stati Uniti hanno aderito all'Accordo sul clima di Parigi, uno sforzo internazionale per limitare l'aumento della temperatura globale che evidenzia specificamente la riduzione delle emissioni dovute alla deforestazione e al degrado delle foreste.

Attraverso la fotosintesi, le foreste assorbono anidride carbonica dall'atmosfera per produrre ossigeno, integrando la respirazione collettiva di altra vita sulla Terra che respira ossigeno ed espelle anidride carbonica.

Secondo i ricercatori, le foreste hanno assorbito complessivamente circa 15,6 miliardi di tonnellate di anidride carbonica dall'atmosfera terrestre ogni anno tra il 2001 e il 2019, mentre la deforestazione, incendi, e altri disturbi hanno rilasciato una media di 8,1 miliardi di tonnellate di anidride carbonica all'anno. Si stima che le foreste di tutto il mondo assorbano circa 7,6 miliardi di tonnellate, agendo come un pozzo di carbonio netto di circa 1,5 volte le emissioni annuali di tutti gli Stati Uniti.

"Le foreste fungono da autostrada a due corsie nel sistema climatico, " ha detto il ricercatore principale Nancy Harris, che ricopre il ruolo di direttore della ricerca per il programma per le foreste del World Resources Institute (WRI). "Una visione dettagliata di dove si verificano entrambe le parti - emissioni e rimozioni forestali - aggiunge trasparenza al monitoraggio delle politiche climatiche legate alle foreste".

Questa nuova metodologia integra set di dati provenienti da numerose fonti, compresi i rapporti sul campo, dati aerei, e osservazioni satellitari, creare il primo quadro globale coerente per la stima del flusso di carbonio specificamente per le foreste.

Si tratta di una modifica rispetto all'attuale rendicontazione annuale dei dati forestali nazionali, che varia ancora da paese a paese nonostante le linee guida standardizzate dell'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), spesso determinato dalle risorse disponibili in quella regione. Una tale mancanza di uniformità nei dati significa che le stime globali del carbonio possono contenere un notevole grado di incertezza.

"La cosa buona è che sappiamo che c'è incertezza e possiamo effettivamente quantificarla, " dice la coautrice Lola Fatoyinbo, uno scienziato dello Space Flight Center della NASA Goddard a Greenbelt, Maryland. "Tutte le stime sono accompagnate da un'incertezza, che continuerà a rimpicciolirsi man mano che otteniamo set di dati migliori".

Le stime della biomassa per lo studio si basavano sui dati dell'Ice della NASA, Nube, e satellite di elevazione terrestre (ICESat), che è stato principalmente progettato per tenere traccia dei cambiamenti nella copertura della calotta glaciale, ma fornisce anche dati sulla topografia e sulla vegetazione.

Andando avanti, Pilota della biomassa dei sistemi di monitoraggio del carbonio della NASA, che combina dati satellitari e sul campo per migliorare le stime della vegetazione e degli stock di carbonio, ICESat-2 della NASA, e la Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) - uno strumento dotato di laser a bordo della Stazione Spaziale Internazionale che registra le strutture tridimensionali delle foreste temperate e tropicali del mondo - dovrebbero migliorare ulteriormente la comprensione dei tassi di rimozione del carbonio attraverso i paesaggi forestali in futuro . Come parte del team GEDI, Fatoyinbo afferma che realizzeranno più prodotti di dati rilevanti come profili della chioma degli alberi e mappe globali della biomassa fuori terra che saranno utili per fare future stime del carbonio.

"Questo è un cambiamento importante nel paradigma del monitoraggio delle foreste, "dice Sassan Saatchi, uno scienziato del Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California e coautore dello studio. "Ha portato in una nuova immagine di dove stanno avvenendo i grandi cambiamenti, sia in termini di perdita di carbonio da parte della superficie terrestre nell'atmosfera, sia di assorbimento di carbonio dall'atmosfera".

Il nuovo approccio ha anche aiutato a identificare quali tipi di foresta hanno maggiori incertezze, evidenziando le foreste tropicali, così come le foreste temperate nell'emisfero settentrionale. "Dove le incertezze sono grandi, è qui che dobbiamo concentrarci e ottenere più dati per quantificare meglio, " dice Saatchi.

Una volta disponibili nuovi dati, è relativamente facile sgranocchiare i nuovi numeri.

"Il modo in cui è stato impostato è in una piattaforma di cloud computing, " dice Fatoyinbo. "Se viene fuori un nuovo set di dati che è molto meglio di quanto fosse disponibile in precedenza, puoi semplicemente entrare e cambiarlo. Questo era qualcosa che richiedeva anni per essere fatto, e ora potresti farlo in poche ore."

Sebbene non ci si aspetti che gli output cambino in modo significativo, le incertezze si ridurranno, fornendo agli scienziati un quadro più chiaro del ciclo globale del carbonio e aiutando a informare i responsabili politici. Per esempio, lo studio mostra che il 27% dei pozzi di carbonio forestali netti del mondo si trova all'interno di aree protette, come i parchi nazionali.

I governi che cercano di ridurre le proprie emissioni necessitano di dati quanto più accurati e aggiornati possibile. Fatoyinbo afferma che "questo è un framework che può davvero aiutare in questo".