Correlazioni spaziali tra le anomalie annuali delle variabili climatiche e il carbonio della biomassa tra il 2000 e il 2019. Le mappe globali mostrano il coefficiente di correlazione di Spearman tra le serie temporali delle anomalie del carbonio della biomassa forestale e le serie temporali di una precipitazione (P) anomalie e b temperatura dell'aria (T a ) anomalie. Le variabili climatiche sono tratte dai dati di rianalisi ERA-5. Le anomalie sono calcolate detraendo ogni variabile. La cornice blu scuro indica parti della foresta boreale nordamericana, dove troviamo un'elevata correlazione positiva (>0,7) tra le anomalie della temperatura dell'aria e le anomalie del carbonio della biomassa. Credito:Comunicazioni sulla natura (2022). DOI:10.1038/s41467-022-32456-0
La vegetazione e il suolo sono i principali pozzi di carbonio sulla terra, poiché attualmente assorbono quasi un terzo delle emissioni di anidride carbonica causate dall'uomo e quindi aiutano sostanzialmente a rallentare il riscaldamento globale. Oltre alla produzione di energia e all'industria, l'uso del suolo contribuisce in modo sostanziale alla CO2 antropogenica globale emissioni.
Tuttavia, le foreste e i boschi non sequestrano il carbonio in modo affidabile come precedentemente ipotizzato:la loro funzione di pozzo di carbonio è soggetta a grandi fluttuazioni annuali e sono suscettibili a varie influenze ambientali anche senza l'attività umana diretta. Ciò è stato rivelato dai risultati di un nuovo approccio di modellazione sviluppato da un team guidato dalla geografa LMU Prof. Julia Pongratz.
Secondo questi risultati, non solo le attività umane dirette come la deforestazione o il ri/rimboschimento determinano l'efficacia della foresta come pozzo di carbonio. Fattori ambientali naturali come incendi boschivi ed eventi meteorologici estremi e influenze antropogeniche indirette come l'aumento della CO2 atmosferica concentrazione influenza inoltre la quantità di carbonio che può essere sequestrata da alberi e altra vegetazione legnosa.
Per comprendere meglio queste dinamiche, Selma Bultan, membro del team di Pongratz e autrice principale dello studio, ha sviluppato una metodologia che consente agli scienziati di distinguere gli effetti diretti dell'uso del suolo umano sulla CO2 globale flussi da quelli dei fattori ambientali naturali sulla base di dati satellitari e di osservazione della Terra.
"Integriamo i dati di osservazione della Terra in un modello che simula la CO2 flussi derivanti dall'uso del suolo. I colleghi della NASA ci hanno fornito nuovi dati sulla vegetazione globale relativi agli ultimi vent'anni", spiega Selma Bultan. Lo sviluppo di questo nuovo approccio di modellazione è stato possibile grazie all'ampia copertura spaziale e temporale dei dati.
È possibile distinguere le influenze umane e ambientali sul ciclo del carbonio
"Il nostro studio affronta la sfida di separare le influenze umane dirette attraverso l'uso del suolo dagli effetti collaterali indiretti e dai processi naturali", spiega Pongratz.
"Questa differenziazione è importante, perché isolare gli effetti antropogenici diretti mostra i veri progressi raggiunti dalle misure di protezione del clima. Gli effetti ambientali, al contrario, indicano quanto in modo affidabile la biosfera sulla terra assorba e immagazzina CO2 dall'atmosfera. Alimentare costantemente il modello utilizzato in questo studio con nuovi dati può aiutare gli scienziati a monitorare il successo delle misure di protezione del clima, in particolare l'attuazione di accordi internazionali per ridurre le emissioni di CO2 emissioni dovute al cambiamento dell'uso del suolo, come la deforestazione. Ciò facilita una valutazione obiettiva del grado in cui i paesi stanno raggiungendo i propri obiettivi climatici."
Lo studio affronta anche la questione di come il cambiamento climatico influisca sulla capacità della vegetazione di immagazzinare carbonio. "I nostri risultati mostrano che il CO2 affondare nelle foreste e nei boschi è soggetto a fluttuazioni annuali più forti e risponde in modo più sensibile a eventi estremi come la siccità di quanto si pensasse in precedenza", afferma Bultan.
"Grazie a questi risultati, possiamo stimare meglio il potenziale contributo dell'uso del suolo alla protezione del clima, ad esempio attraverso l'uso di tecnologie per rimuovere attivamente la CO2 dall'atmosfera."
Entrambi gli scienziati della LMU contribuiscono anche al Global Carbon Project (GCP), uno sforzo congiunto internazionale di ricercatori, che studia le dinamiche della CO 2 globale flussi, sintetizzati in una relazione annuale. Secondo l'ultimo rapporto, l'uso del suolo attualmente causa circa il 9% di tutta la CO2 di origine antropica emissioni. Anche il modo in cui gli esseri umani affrontano gli ecosistemi sulla terraferma è di fondamentale importanza per raggiungere gli obiettivi climatici dell'accordo di Parigi.
I ricercatori possono ora attingere a un ampio database di immagini telerilevate dai satelliti per l'integrazione in modelli basati sui processi per favorire la nostra comprensione del ciclo globale del carbonio e per monitorare l'evoluzione del cambiamento climatico e il successo delle misure di protezione del clima per mitigarlo. "Il tempo è dalla nostra parte:l'era dei satelliti ora copre un periodo di tempo sufficientemente lungo da permetterci di tracciare le conseguenze degli sviluppi politici sulla deforestazione o di osservare l'influenza dei crescenti eventi di siccità sulla vegetazione", afferma Raphael Ganzenmüller, un altro geografo della LMU coinvolto nello studio.
"Più dati abbiamo, ad esempio sulla vegetazione dei prati e sul carbonio organico nel suolo, più precisamente possiamo stimare la CO2 naturale e antropogenica flussi, favorendo la nostra comprensione dell'intero ciclo del carbonio terrestre", afferma Selma Bultan.
Una maggiore risoluzione temporale dei dati potrebbe anche consentire agli scienziati di analizzare l'influenza di eventi estremi a breve termine come la siccità individuale entro un solo anno. "Il nostro studio rivela il potenziale dell'integrazione dei dati di osservazione in modelli per stime più solide della CO globale 2 flussi:questo dimostra le possibilità sempre crescenti offerte dall'osservazione della Terra via satellite."
La ricerca è stata pubblicata su Nature Communications . + Esplora ulteriormente
