Pesquisa revela o papel fundamental da vegetação em responder ao aumento dos níveis de CO2

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05 Abril 2018

Novo estudo mostra que a vegetação controla o futuro do ciclo da água

A informação é de Columbia University School of Engineering and Aplied Science, traduzida e editada por Henrique Cortez, e publicada por EcoDebate. 03-04-2018.

Prever como o aumento do CO2 atmosférico afetará o ciclo hidrológico, desde previsões meteorológicas extremas até projeções de longo prazo sobre agricultura e recursos hídricos, é essencial tanto para a vida cotidiana quanto para o futuro do planeta. É comum pensar que a mudança hidrológica é causada por mudanças de precipitação e radiação causadas pela mudança climática, e que conforme a superfície da terra se ajusta, o aumento das temperaturas e a menor precipitação tornarão o planeta mais seco.

Pesquisadores da Columbia Engineering descobriram que, ao contrário, a vegetação desempenha um papel dominante no ciclo da água na Terra e que as plantas irão regular e dominar o crescente estresse colocado sobre os recursos hídricos continentais no futuro. O estudo, liderado por Pierre Gentine, professor associado de engenharia ambiental e de terra da Columbia Engineering e do Earth Institute, foi publicado na revista Proceedings of National Academy of Sciences.

A equipe de Gentine é a primeira a isolar a resposta da vegetação da resposta do complexo global de aquecimento global, que inclui variáveis do ciclo da água como evapotranspiração (a água evaporada da superfície, tanto de plantas quanto de solo nu), umidade do solo e escoamento. Ao isolar a resposta da vegetação ao aumento global de CO2 da resposta atmosférica (gás de efeito estufa), eles foram capazes de quantificá-la e descobriram que a vegetação realmente é o fator dominante que explica o estresse hídrico futuro.

Para o estudo, Gentine e Lemordant utilizaram modelos do sistema terrestre com respostas dissociadas de superfície (fisiologia da vegetação) e atmosférica (radiativa) e usaram uma análise estatística multi-modelo do CMIP5, o mais atual conjunto de experimentos de modelos climáticos coordenados projeto de cooperação para o Painel Internacional sobre Mudança do Clima. Eles usaram três abordagens: uma de controle com CO2 no nível das folhas e na atmosfera, uma em que apenas a vegetação responde a um aumento de CO2 e uma em que apenas a atmosfera responde ao aumento de CO2.

Seus resultados mostraram que as mudanças nas principais variáveis do estresse hídrico são fortemente modificadas pelos efeitos fisiológicos da vegetação em resposta ao aumento de CO2 no nível foliar, ilustrando a profundidade com que os efeitos fisiológicos devido ao aumento do CO2 atmosférico impactam o ciclo da água. A resposta fisiológica do CO2 tem um papel dominante na evapotranspiração e tem um efeito importante no escoamento a longo prazo e na umidade do solo em comparação com as mudanças radiativas ou de precipitação devido ao aumento do CO2 atmosférico.

Este estudo destaca o papel fundamental da vegetação no controle da futura resposta hidrológica terrestre e enfatiza que os ciclos continentais de carbono e água estão intimamente acoplados à terra e devem ser estudados como um sistema interligado. Também enfatiza que os hidrólogos devem colaborar com ecologistas e cientistas do clima para melhor prever os recursos hídricos futuros.

Referência

Critical impact of vegetation physiology on the continental hydrologic cycle in response to increasing CO2Léo Lemordant (Columbia Engineering); Pierre Gentine (Columbia Engineering and Earth Institute); Abigail Swann (University of Washington); Benjamin I. Cook (NASA Goddard Institute for Space Studies and Lamont-Doherty Earth Observatory, Columbia University); and Jacob Scheff (University of North Carolina, Charlotte).
DOI: 10.1073/pnas.1720712115
http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1720712115

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