Una mejor calidad del aire podría mejorar significativamente el secuestro natural de carbono por parte de las plantas, según un nuevo estudio de Harvard Instituto Carnegie para la Ciencia.
Mejorar la calidad del aire aumenta la disponibilidad de luz solar para las plantas, mejorando así su capacidad para absorber dióxido de carbono atmosférico y mitigar el cambio climático.
Ideas críticas
El equipo, que incluye a los investigadores Lin He, Lorenzo Rosa y Joe Perry, utilizó datos satelitales para analizar la relación entre la actividad fotosintética y la contaminación por aerosoles en Europa.
Los resultados mostraron que las plantas capturan más carbono los fines de semana, cuando hay menos contaminación industrial y menos gente se mueve.
Este hallazgo destaca el impacto de las actividades humanas y la calidad del aire en el proceso natural de absorción de carbono de las plantas.
Contaminación por aerosoles
La fotosíntesis es un proceso vital en el que las plantas convierten la luz solar en energía química, e incluye absorber dióxido de carbono y convertirlo en carbohidratos y grasas. Este mecanismo natural juega un papel crucial en la lucha contra el cambio climático al eliminar las emisiones de carbono de la atmósfera.
«Sin embargo, esto puede verse atenuado por la mala calidad del aire provocada por los aerosoles, que son pequeñas partículas que se liberan a la atmósfera cuando nos desplazamos y quemamos combustibles fósiles o madera», explicó. «Tienen efectos negativos sobre la calidad del aire, afectando la salud humana. También pueden dispersar o absorber la luz solar, lo que puede afectar a una planta de la misma manera que si estuviera a la sombra.
Estudios anteriores han indicado que la contaminación por aerosoles puede reducir la productividad de los cultivos agrícolas hasta en un 20 por ciento.
Tecnología innovadora
La investigación implicó la colaboración con David Lobel y Yuan Wang de la Universidad de Stanford. Yi Yin, Yitong Yao y Christian Frankenberg del Instituto de Tecnología de California; Russell Doty de la Universidad de Oklahoma.
El equipo utilizó el Instrumento de Monitoreo TROPOsférico (TROPOMI) en el satélite Copernicus Sentinel-5 Precursor para medir la actividad de la fotosíntesis.
Esta innovadora tecnología, desarrollada hace aproximadamente una década por colaboradores de Perry, Frankenberg y Caltech, aprovecha la fluorescencia emitida durante la fotosíntesis, que se puede observar desde el espacio.
Actividad fotosintética
El equipo comparó los datos de la fotosíntesis con las mediciones de aerosoles del conjunto de radiometría de imágenes infrarrojas visibles.
«Nos centramos en Europa debido al patrón constante de actividad humana a lo largo de la semana en comparación con otras regiones», dijo Rosa. «Además, muchos ecosistemas europeos ya están experimentando impactos negativos del cambio climático, y los países europeos se han fijado objetivos ambiciosos de reducción de la contaminación por carbono».
Los resultados revelaron un ciclo semanal en la actividad fotosintética, que alcanza su punto máximo los fines de semana y disminuye durante los días laborables, y está inversamente relacionado con los niveles de contaminación por aerosoles.
Implicaciones del estudio
Un patrón similar surgió durante los confinamientos por el coronavirus. La investigación indica que reducir la contaminación molecular para mantener la actividad fotosintética a un nivel de un fin de semana podría eliminar de 40 a 60 megatones de dióxido de carbono por año, aumentando la productividad agrícola sin expandir las tierras de cultivo.
«Estos hallazgos tienen importantes implicaciones políticas para los gobiernos europeos que están trabajando en una variedad de sistemas para capturar y almacenar alrededor de 500 megatoneladas por año de dióxido de carbono de la atmósfera», dijo Rosa. «Nuestro trabajo muestra que mejorar la calidad del aire también puede ayudar a alcanzar los objetivos climáticos».
Más sobre el secuestro de carbono
El secuestro de carbono es un proceso crucial en la lucha contra el cambio climático. Se trata de capturar y almacenar dióxido de carbono (CO2) atmosférico, uno de los principales gases de efecto invernadero responsables del calentamiento global. Este proceso puede ocurrir tanto de forma natural como mediante métodos diseñados por humanos.
Las plantas
En el secuestro natural de carbono, ecosistemas como los bosques, los océanos y los suelos desempeñan un papel fundamental. Mediante el proceso de fotosíntesis, los árboles y las plantas absorben dióxido de carbono de la atmósfera y lo convierten en materia orgánica.
Este dióxido de carbono se almacena como biomasa en árboles, plantas y suelo. Por lo tanto, los bosques sanos y en crecimiento son sumideros de carbono esenciales, ya que almacenan grandes cantidades de carbono durante largos períodos.
Océanos
Los océanos también secuestran una gran cantidad de carbono, absorbiéndolo de la atmósfera y almacenándolo en diversas formas. El fitoplancton, que son pequeñas plantas marinas, utilizan dióxido de carbono en la fotosíntesis, de forma similar a las plantas terrestres. Luego, el carbono puede pasar a formar parte de la red alimentaria del océano o asentarse como sedimento en el fondo del océano.
la tierra
El suelo es otro componente crítico del secuestro natural de carbono. Almacenan carbono en materia orgánica, como materia vegetal y animal en descomposición. Las prácticas que promueven la salud del suelo, como la agricultura orgánica y la reforestación, pueden aumentar la cantidad de carbono que el suelo puede secuestrar.
Tecnologías
Los métodos de secuestro de carbono diseñados por humanos tienen como objetivo complementar estos procesos naturales. Estas incluyen tecnologías como la captura y almacenamiento de carbono, donde las emisiones de dióxido de carbono de fuentes industriales y relacionadas con la energía se capturan en su punto de origen y se almacenan bajo tierra en formaciones geológicas.
Bioenergía
Otro método es la bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS), que combina la generación de energía a partir de biomasa con la captura y almacenamiento de carbono. En este proceso, la biomasa se utiliza como combustible para generar energía y las emisiones de dióxido de carbono resultantes se capturan y almacenan.
Ciudades
También se está prestando atención al secuestro de carbono urbano. Esto incluye promover espacios verdes en las ciudades, como bosques y parques urbanos, que puedan absorber dióxido de carbono. Los techos verdes y los jardines verticales son otras formas innovadoras de secuestrar carbono en áreas urbanas.
El estudio se publica en la revista. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
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