image: An infographic depicting the unusually high levels of carbon dioxide release from three tropical continents during 2015 El Niño. This material relates to a paper that appeared in the 13 October 2017, issue of <i>Science</i>, published by AAAS. The paper, by J. Liu at Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology in Pasadena, CA, and colleagues was titled, "Contrasting carbon cycle responses of the tropical continents to the 2015-2016 El Niño." view more
Credit: NASA-JPL/Caltech
Cinco nuevos estudios destacan los resultados de la misión de la NASA Observatorio Orbital 2 del Carbono (OCO-2), una iniciativa para trazar desde el espacio el ciclo del carbono mundial. Los datos proporcionan una valiosa información, especialmente en términos de comprensión de los efectos de El Niño. El primer estudio, de Annmarie Eldering et al., describe la misión general y sus resultados iniciales. Lanzado en julio de 2014, el OCO-2 ha estado recolectando de forma continua datos de patrones de carbono de todo el mundo a lo largo de ciclos de 16 días, recogiendo aproximadamente 2 millones de estimaciones de carbono cada mes. El objetivo es entender cómo varían de año en año, e incluso de estación en estación, los sumideros naturales en tierra y en los océanos. Los datos revelan un cambio notable entre las distintas estaciones en el ciclo del carbono en el hemisferio norte, donde se produce una significativa absorción de carbono por parte de las plantas terrestres durante la primavera. Durante el invierno, sin embargo, la absorción de carbono por parte de las plantas es mínima, mientras que la descomposición del material vegetal devuelve carbono a la atmósfera. Como resultado de este ciclo, junto con las emisiones continuas procedentes del uso de combustibles fósiles (en particular en China, Europa y el sudeste de los Estados Unidos), los niveles de carbono alcanzan un máximo estacional en el hemisferio norte durante el mes de abril, justo antes de que las plantas comiencen a absorber más carbono.
Un estudio de Junjie Liu et al. destaca las formas en que El Niño de 2015 alteró el flujo neto de carbono procedente de la vegetación terrestre, o intercambio neto de la biosfera (Net Biosphere Exchange, NBE), en los trópicos. Los autores informan de que el aumento de NBE en los trópicos supuso en 2015 la liberación a la atmósfera de alrededor de 2,5 gigatones más de carbono que en 2011. Pese a que los tres continentes tropicales, Asia, África y Sudamérica, mostraron anomalías en el NBE comparables en 2015 en relación 2011, estos cambios se debieron a procesos distintos en cada región Los investigadores encontraron que el aumento de la liberación de carbono de la quema de biomasa en Asia tropical, la menor precipitación en América del Sur y el aumento de la temperatura en África fueron los principales factores. Los autores señalan que la menor precipitación en América del Sur y las temperaturas más altas en África son cambios que se espera que ocurran hacia fines de este siglo debido al cambio climático. De este modo, sugieren que el papel de la tierra tropical como amortiguador de las emisiones de combustibles fósiles podría reducirse en el futuro.
En otro estudio, Abhishek Chatterjee et al. utilizan datos del OCO-2 procedentes de arriba de los océanos Pacífico y Atlántico para identificar la magnitud y cadencia de El Niño en cuanto a su influencia en el ciclo del carbono (un fenómeno ampliamente deducido, pero no observado directamente). El Niño -Oscilación del Sur (ENOS) es una fluctuación periódica en la temperatura superficial del mar y en la presión del aire en el océano Pacífico que causa variabilidad climática a lo largo de años o incluso décadas. Los autores combinaron datos in situ de boyas y datos del OCO-2 para detectar un cierre casi total del flujo de carbono mar-aire durante el invierno boreal 2015-2016, que se vio afectado por El Niño, en relación con el invierno boreal neutro de 2014-2015. Los autores también detectaron fluctuaciones en el carbono provocadas por El Niño y asociadas con fuentes terrestres, como sequías e incendios.
Un estudio de Florian Maximilian Schwandner et al. demuestra la capacidad del OCO-2 para rastrear las emisiones de carbono de ciudades y volcanes individuales. Como parte de un esquema con un conjunto de 233 rutas orbitales que se repiten en ciclos de 16 días, la ruta del OCO-2 pasa regularmente sobre Los Ángeles, proporcionando a los científicos la oportunidad de observar directamente la emisión de carbono de la megaciudad, mostrando variaciones entre las áreas urbanas y suburbanas, así como variaciones estacionales en niveles de carbono antropogénico. Los investigadores también usaron el OCO-2 para rastrear las emisiones de carbono de un volcán, el Yasur, descubriendo que las mediciones locales confirmaron la eficacia de la herramienta.
Un último estudio de Ying Sun et al. discute cómo una herramienta a bordo del OCO-2 ayuda a delimitar mejor la relación entre un común indicador para la fotosíntesis y la producción de biomasa vegetal. La fluorescencia de clorofila inducida por el sol (SIF) es una técnica para cuantificar la fotosíntesis. Estudios anteriores sugerían que la SIF está correlacionada con la Producción Primaria Bruta (PPB), la cantidad de biomasa creada por plantas mediante la fotosítesis, si bien esta relación había sido difícil de demostrar. Los autores comparan los datos de la SIF con observaciones terrestres y aéreas de la vegetación terrestre en varios lugares de prueba, descubriendo que los datos cumplen su función en cuanto al seguimiento de la PPB.
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