El ciclo del CO2 visto desde el espacio

Investigadores de la NASA publicaron en la seguna semana de octubre de 2017, en la revista Science, cinco estudios con los resultados de la misión Observatorio Orbital 2 del Carbono (OCO-2), una iniciativa para medir desde el espacio el ciclo del dióxido de carbono a escala mundial, sobre la tierra y los océanos.

«OCO-2 tiene la precisión, la resolución y la cobertura necesarias para abordar las preguntas clave relacionadas con el ciclo del carbono en el sistema terrestre», destaca a Sinc la autora principal del primer trabajo, Annmarie Eldering, del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA. «Esta misión fue diseñada para ayudar a localizar e identificar los procesos regionales naturales que sirven como fuentes y sumideros de CO₂ atmosférico, y cómo estos varían en el tiempo y el espacio».

Los niveles de carbono alcanzan un máximo estacional en el hemisferio norte durante el mes de abril

Lanzado en julio de 2014, OCO-2 ha estado recogiendo constantemente datos sobre los patrones del dióxido de carbono de todo el mundo a lo largo de ciclos de 16 días, tomando aproximadamente dos millones de estimaciones de sus niveles cada mes.

“Estas mediciones del dióxido de carbono se pueden combinar con observaciones de la humedad del suelo, precipitaciones, incendios forestales y otros datos ambientales en escalas regionales para ayudarnos a entender por qué la cantidad de CO2 absorbido por los sumideros varía drásticamente de un año para otro mientras aumentan constantemente sus emisiones”, apunta Eldering.

Los datos del orbitador revelan un cambio notable entre las distintas estaciones en el ciclo del carbono en el hemisferio norte, donde se produce una significativa absorción de CO₂ por parte de las plantas terrestres en primavera. Durante el invierno, sin embargo, lo retienen mínimamamente, mientras que la descomposición del material vegetal lo emite a la atmósfera.

Como resultado de este ciclo, junto con las emisiones continuas procedentes del uso de combustibles fósiles (en particular desde China, Europa y 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 CO₂. El sumidero vegetal primaveral empieza a actuar en Europa y se propaga hacia el este, a través de Asia y Norteamérica, durante los meses de mayo y junio.

Cambios estacionales del CO2

Los datos de OCO-2 también han servido para obtener valiosa información sobre El Niño, 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 e incluso décadas.

El papel de la tierra tropical como amortiguador de las emisiones de combustibles fósiles podría reducirse en el futuro

«Tuvimos la suerte de tener un gran El Niño en 2015-2016, todo un experimento natural, que cambió dramáticamente la lluvia y el calor en los trópicos», señala Eldering. «Con las mediciones de OCO-2, pudimos ver la respuesta y cuantificar cuánto menos carbono absorbían los bosques tropicales.

De hecho, las emisiones desde las áreas terrestres durante El Niño aumentaron entre 2,5 y 3 gigatoneladas respecto al año de referencia 2011. El 80% de este aumento procedía de las selvas. En los tres bosques tropicales más grandes el aumento tuvo una causa diferente, algo que no conocíamos antes de este trabajo».

Así, detectaron que el incremento de la liberación de CO₂ por la quema de biomasa en Asia tropical, la menor precipitación en América del Sur y el aumento de la temperatura en África fueron los factores principales, y los dos últimos, además, se espera que sigan sucediendo este siglo debido al cambio climático. De este modo, el papel de las tierras tropicales como amortiguador de las emisiones de combustibles fósiles podría reducirse en el futuro.

El CO₂ y los océanos

El equipo también registró la liberación de CO2 en los océanos. Los datos de OCO-2 muestran que en los primeros meses de El Niño 2015-16, la tasa de dióxido de carbono emitido desde el Pacífico tropical a la atmósfera disminuyó entre un 26 y 54 %. Según los autores, esto se traduce en una reducción a corto plazo de 0,4 a 0,5 partes por millón en la concentración atmosférica, o cerca de 0,1 % del CO₂ atmosférico total.

La ruta del orbitador pasa sobre Los Ángeles y puede observar la emisión de CO2 de la megaciudad

“Como parte de la circulación global de los océanos, el agua fría, rica en dióxido de carbono, llega hasta la superficie de esta región y el CO2 adicional sale a la atmósfera”, explica la investigadora de la NASA, que añade: “Pero debido a que los eventos de El Niño suprimen esta afloración, los científicos han conjeturado que reduce las emisiones del océano y, por tanto, provoca una desaceleración en la tasa de crecimiento de las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico”.

Oteando Los Ángeles

Además los instrumentos a bordo del OCO-2 han servido para delimitar mejor las relaciones entre la fotosíntesis y la producción de biomasa vegetal, estudiar las emanaciones del volcán Yasur (Vanuatu), y observar directamente las emisiones de CO2 de una megacidad: Los Ángeles, por encima de la que pasa regularmente el orbitador. De esta forma han podido registrar variaciones entre las áreas urbanas y suburbanas, así como variaciones estacionales en niveles de CO₂ antropogénico.

“Todos estos hallazgos pueden ayudarnos a mejorar los modelos del sistema terrestre, lo que, a su vez, servirá para mejorar las predicciones sobre el cambio climático en el futuro”, dice Eldering, que concluye: “Queremos proporcionar las mejores predicciones e información posibles a los responsables de elaborar las políticas».