Por primera vez se logra estudiar el crecimiento de los bosques de hoja perenne | N+1: artículos científicos, noticias de ciencia, cosmos, gadgets, tecnología

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Los científicos utilizaron la débil fluorescencia del pigmento fotosintético de la clorofila de las plantas para determinar el aumento de masa de los bosques de coníferas, el cual es difícil de determinar por otros métodos. El estudio ayudará a determinar la respuesta de los bosques al cambio climático, afirma el estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Los bosques siempre verdes del hemisferio norte contienen una proporción significativa de todo el carbono orgánico en el planeta y también desempeñan un papel importante en el ciclo del carbono en forma de dióxido de carbono (CO2) entre la biosfera y la atmósfera.

A diferencia de los bosques de hoja caduca, cuya actividad es bastante fácil de rastrear por los índices de vegetación (los satélites determinan el área ocupada por el follaje verde), los bosques de hoja perenne no cambian de apariencia, aunque ya no hacen una fotosíntesis intensiva durante la estación fría.

Existe evidencia de que el aumento de las temperaturas medias anuales observadas en los últimos años ha acelerado el crecimiento de la producción primaria bruta (GPP – la cantidad total de materia orgánica) de muchos ecosistemas de hoja perenne de latitudes altas. Al mismo tiempo, el calentamiento puede afectar adversamente la cantidad de agua disponible para las plantas, lo que limita la posibilidad de absorción de carbono, estimula la respiración celular y conduce a una liberación final de carbono en la atmósfera.

La biomasa de los bosques perennes

Los científicos están desarrollando métodos para monitorear la dinámica de la biomasa de los ecosistemas forestales, los cuales se basan en mediciones terrestres y espaciales de las concentraciones locales de CO2. Sin embargo, dividir los flujos totales en componentes, como el cultivo de GPP (captura de CO2 de la atmósfera) y la respiración celular (emisiones de CO2), es un desafío, especialmente para los bosques siempre verdes, que se caracterizan por fluctuaciones significativas en la eficiencia de la absorción de la luz al tiempo que mantienen la estructura.

A menudo, se observan dificultades adicionales en las latitudes altas, densas nubes y sombras proyectadas por las nubes, la presencia de nieve y superficies de aguas abiertas, lo que complica enormemente el procesamiento de los datos satelitales.

Además, los bosques de hoja perenne a menudo crecen en paisajes complejos con elevaciones, lo que hace que el método de las pulsaciones de microvortex no sea adecuado para determinar el flujo en la atmósfera. Como resultado, las variaciones estacionales en el crecimiento de GPP en el caso de bosques siempre verdes se determinan con poca precisión, lo que sigue siendo una de las incógnitas más importantes en los modelos de biosfera terrestres.

Nuevo método de medición

Ahora, Troy Magney de Caltech y sus colegas han registrado primera vez los cambios estacionales en el GPP de un bosque siempre verde. Para esto, los autores observaron la fluorescencia de la clorofila inducida por el sol (SIF), el proceso de radiación de un fotón de baja energía asociado con la fotosíntesis durante la transición de la clorofila al estado fundamental después de la excitación por radiación solar.

Los científicos investigaron el SIF utilizando un espectrómetro montado en una torre de 26 metros en medio de un bosque de coníferas en Colorado, EE. UU. Como resultado, los autores lograron asociar este brillo con la fisiología de las agujas, la actividad de la fotosíntesis y los datos satelitales.

Resultó que las fluctuaciones en la intensidad de SIF en la escala de días y meses se correlacionan bien con el aumento en GPP. En la primavera, la clorofila se activa en las agujas de los árboles, lo que provoca la fotosíntesis y la fluorescencia, ya que las plantas usan pigmentos protectores que se producen en el ciclo de la xantofila y protegen a las células de los efectos negativos de la luz solar durante el invierno.

\”Estamos tratando de desarrollar métodos para rastrear la fotosíntesis a gran escala, lo que permitirá determinar la cantidad de CO2 que absorbe la biosfera\”, dice Magni. “En última instancia, la medición de la débil emisión fluorescente de las plantas proporcionará una determinación precisa de la magnitud y el tiempo de la absorción de carbono por la biosfera terrestre. Esto nos ayudará a comprender cómo responden los bosques al cambio climático y a sugerir cómo cambiarán ellos mismos en el futuro”, añadió.

Recientemente, los científicos han encontrado la planta vascular de mayor altitud y han aprendido cómo los ciclos de árboles sincronizados suprimen la diversidad biológica. También escribimos en detalle que las organizaciones internacionales prestan una atención desproporcionada a los bosques del hemisferio norte y cómo esto amenaza.

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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