Flussi medi annuali (a–c) e stagionali di crescita (d–f) misurati del GPP (produzione primaria lorda), ER (respirazione dell'ecosistema), e NEE (scambio di ecosistema netto) nel dominio di studio (> 45°N). Il colore del punto definisce il flusso mediano del sito (cioè, un luogo di campionamento), e la dimensione del punto il numero di osservazioni che è stato misurato (cioè, numero di anni). La mappa di sfondo rappresenta la regione ad alta latitudine (grigio scuro =bioma boreale, grigio chiaro =bioma della tundra). In tutti i pannelli, i siti che avevano solo misurazioni di covarianza parassita vengono mostrati con un contorno nero intorno al punto, e le misurazioni della camera sono senza contorno. Un sito aveva sia la covarianza eddy che le misurazioni della camera, ma questo è mostrato con il colore del contorno nero. I numeri positivi per NEE indicano la perdita netta di CO2 dell'ecosistema nell'atmosfera (cioè, fonte di CO2) e i numeri negativi indicano il guadagno netto di CO2 dell'ecosistema (cioè, dissipatore di CO2). Credito:DOI:10.1111/gcb.15659
Un nuovo studio, pubblicato in Biologia del cambiamento globale , impiega nuovi progressi metodologici per esaminare il movimento dell'anidride carbonica (CO 2 ) dentro e fuori gli ecosistemi terrestri settentrionali e identificare la CO 2 modelli di assorbimento e rilascio in diverse regioni. Poiché le regioni settentrionali del permafrost immagazzinano circa la metà del carbonio organico globale del suolo, che è vulnerabile alla decomposizione e all'emissione nell'atmosfera con il riscaldamento climatico, migliorare la comprensione delle fluttuazioni del carbonio nelle regioni ad alta latitudine è essenziale per monitorare i budget globali del carbonio e mitigare gli impatti dei cambiamenti climatici.
Lo studio ha adottato un approccio senza precedenti per valutare i flussi di carbonio nelle regioni boreali e della tundra, sintetizzare dati da 148 siti utilizzando una combinazione di modelli statistici e di apprendimento automatico comunemente usati, e dati geospaziali e di telerilevamento per analizzare i modelli e i driver dell'ecosistema CO 2 "lavelli" (rimozione netta di CO 2 dall'atmosfera) e CO 2 "sorgenti" (rilascio netto di CO 2 nell'atmosfera). I risultati indicano che Fennoscandia, Russia europea, Canada meridionale, e la Siberia meridionale sono risultati essere tutti pozzi annuali di anidride carbonica, mentre la Siberia settentrionale e centrale, Alaska settentrionale e centrale, e il Canada settentrionale sono stati tutti trovati come fonti annuali, rivelando sfumature e variabilità non solo tra regioni ma anche all'interno. In media, sia i biomi boreali che quelli della tundra continuano ad agire come CO 2 lavandini, sebbene la tundra si sia rivelata un pozzo meno efficace rispetto a quanto dimostrato da alcuni studi precedenti, un risultato che potrebbe indicare un potenziale cambiamento nel movimento del carbonio attraverso i nostri ecosistemi a causa del cambiamento climatico e del disgelo del permafrost.
"Rimane molta incertezza nella sintesi e nella modellazione del flusso di anidride carbonica su larga scala, ma il fatto che la regione boreale sia un forte pozzo di anidride carbonica, mentre il bioma della tundra è più vicino all'anidride carbonica neutrale ci offre preziose informazioni sull'equilibrio del carbonio nella regione, ", ha affermato lo scienziato del clima Woodwell, ex dottorato di ricerca studente presso l'Università di Helsinki, e autore principale del rapporto, Dott.ssa Anna Virkkala. "Ci dice che l'assorbimento di carbonio delle piante nella tundra tiene a malapena il passo con le emissioni di anidride carbonica associate a, Per esempio, disgelo del permafrost, e dobbiamo continuare a monitorare come cambieranno questi budget per il carbonio nei prossimi decenni".
"Mentre il clima si riscalda, stiamo assistendo allo scongelamento del permafrost insieme a ulteriori incendi e altri disturbi, ", ha affermato lo scienziato del clima Woodwell e coautore del rapporto, il dott. Brendan Rogers. "I dati di questo lavoro mostrano che, proprio adesso, Le foreste boreali indisturbate e le zone umide boreali continuano a sequestrare l'anidride carbonica che ogni anno viene emessa nell'atmosfera a causa delle attività umane. La preoccupazione è che alla fine questi circuiti di feedback positivi faranno sì che aree che storicamente sono servite da pozzi di assorbimento del carbonio diventino fonti di carbonio. Solo perché una regione ora funge da pozzo non significa che servirà come tale tra 30 anni".
"I metodi che abbiamo sviluppato per questo studio sono un forte passo avanti verso la creazione di migliori previsioni dei flussi di anidride carbonica, " disse Miska Luoto, professore di geografia fisica all'Università di Helsinki. "Però, a causa di grandi divari ambientali e geografici, rimane una sfida tenere conto della variabilità dovuta a fattori come il fuoco e il disboscamento, che funzionano per ridurre il pozzo netto di anidride carbonica, e avrebbe probabilmente un impatto sui risultati dello studio. Mentre i nostri metodi gettano le basi, sarà essenziale continuare la nostra ricerca per comprendere in modo più accurato ed efficace il movimento del carbonio nella regione, e le sue implicazioni, sul cambiamento climatico».
Lo studio, co-autore del Dr. Virkkala di Woodwell Climate, Dottor Rogers, Dott.ssa Sue Natali, Dottor Watts, e Potter, insieme a 44 scienziati di istituzioni di tutto il mondo, compie un passo importante verso una migliore comprensione degli equilibri regionali e globali del carbonio, e l'accuratezza e l'efficacia degli strumenti e dei metodi disponibili per misurarli. Per costruire su questo lavoro e supportare studi futuri, Il team di Woodwell prevede di rilasciare un database aggiornato del flusso di anidride carbonica con una migliore copertura geografica e stagionale al fine di sviluppare modelli migliorati di CO 2 flussi e monitorare i cambiamenti chiave e le loro implicazioni alle alte latitudini.
