Από το 2003 έως το 2021, η ικανότητα της Γης να απορροφά άνθρακα μέσω της φωτοσύνθεσης αυξήθηκε — κυρίως χάρη στα χερσαία φυτά που αναπτύσσονταν πιο δυναμικά σε θερμαινόμενα κλίματα.
Η φωτοσύνθεση σε άνοδο: Τα φυτά πρωτοστατούν
Ενώ τα δάση και οι γεωργικές εκτάσεις επέκτειναν τον ρόλο τους στη δέσμευση άνθρακα, τα φύκια των ωκεανών άρχισαν να δυσκολεύονται, ειδικά στα τροπικά νερά. Αυτή η μετατόπιση αλλάζει την ισορροπία της ζωής στη Γη, με τη γη να γίνεται πιο παραγωγική ενώ τα θαλάσσια οικοσυστήματα αποδυναμώνονται.
Μεταξύ 2003 και 2021, η φωτοσύνθεση σε όλο τον κόσμο αυξήθηκε, κυρίως λόγω της αυξανόμενης δραστηριότητας των χερσαίων φυτών. Ωστόσο, αυτό το κέρδος μειώθηκε ελαφρώς από μια ήπια μείωση της φωτοσύνθεσης μεταξύ των θαλάσσιων φυκιών, σύμφωνα με μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε την 1η Αυγούστου στο Nature Climate Change. Οι ερευνητές λένε ότι τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη διαμόρφωση των προσπαθειών για την αξιολόγηση της υγείας του πλανήτη, την αποτελεσματικότερη διαχείριση των οικοσυστημάτων και την ανάπτυξη καλύτερων στρατηγικών για την πρόβλεψη και την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.
Η φωτοσύνθεση καθοδηγείται από οργανισμούς γνωστούς ως πρωτογενείς παραγωγούς, οι οποίοι αποτελούν το θεμέλιο της τροφικής αλυσίδας και υποστηρίζουν σχεδόν όλη τη ζωή στη Γη. Αυτοί οι οργανισμοί χρησιμοποιούν το ηλιακό φως για να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα σε οργανική ύλη. Αλλά εκτός από τη δέσμευση άνθρακα, απελευθερώνουν επίσης μέρος του πίσω μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται αυτοτροφική αναπνοή (παρόμοια με την αναπνοή). Η διαφορά μεταξύ του άνθρακα που απορροφάται και του άνθρακα που απελευθερώνεται είναι γνωστή ως καθαρή πρωτογενής παραγωγή.
Παγκόσμια Προοπτική: Ξηρά και Ωκεανός Μαζί
Σε αυτή τη νέα έρευνα, η ομάδα εξέτασε τις ετήσιες τάσεις και μεταβολές στην παγκόσμια καθαρή πρωτογενή παραγωγή, δίνοντας ιδιαίτερη προσοχή στο πώς οι αλλαγές στην ξηρά σχετίζονται με εκείνες στον ωκεανό.
«Αν εξετάζετε την υγεία του πλανήτη, θα πρέπει να εξετάσετε τόσο τους χερσαίους όσο και τους θαλάσσιους τομείς για μια ολοκληρωμένη εικόνα της καθαρής πρωτογενούς παραγωγής. Οι πρωτοποριακές μελέτες που συνδύασαν για πρώτη φορά την χερσαία και τη θαλάσσια πρωτογενή παραγωγή δεν έχουν ενημερωθεί ουσιαστικά εδώ και πάνω από δύο δεκαετίες», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Nicolas Cassar, Lee Hill Snowdon Bass Chair στη Σχολή Nicholas, ο οποίος επέβλεψε από κοινού την έρευνα με τον Zhang.
Παρατηρώντας τη Γη να Αναπνέει: Δορυφορική Τεχνολογία
Οι παρατηρήσεις από δορυφόρους προσφέρουν μια συνεχή προοπτική στη φωτοσύνθεση από τα φυτά και τα θαλάσσια φύκια που ονομάζονται φυτοπλαγκτόν. Συγκεκριμένα, εξειδικευμένα δορυφορικά όργανα μετρούν την επιφανειακή πρασινάδα, η οποία αντιπροσωπεύει την αφθονία μιας πράσινης χρωστικής που ονομάζεται χλωροφύλλη και παράγεται από τη φωτοσυνθετική ζωή. Τα υπολογιστικά μοντέλα στη συνέχεια εκτιμούν την καθαρή πρωτογενή παραγωγή συνδυάζοντας δεδομένα πρασινάδας με άλλα περιβαλλοντικά δεδομένα, όπως η θερμοκρασία, το φως και η μεταβλητότητα των θρεπτικών συστατικών.
Οι συγγραφείς της νέας μελέτης χρησιμοποίησαν έξι διαφορετικά σύνολα δεδομένων που βασίζονται σε δορυφόρους για την καθαρή πρωτογενή παραγωγή - τρία για την ξηρά και τρία για τους ωκεανούς - για τα έτη από το 2003 έως το 2021. Χρησιμοποιώντας στατιστικές μεθόδους, ανέλυσαν τις ετήσιες αλλαγές στην καθαρή πρωτογενή παραγωγή για την ξηρά και, ξεχωριστά, για τον ωκεανό.
Διαπίστωσαν σημαντική αύξηση στην καθαρή πρωτογενή παραγωγή της ξηράς, με ρυθμό 0,2 δισεκατομμυρίων μετρικών τόνων άνθρακα ετησίως μεταξύ 2003 και 2021. Η τάση ήταν ευρέως διαδεδομένη από εύκρατες έως αρκτικές ή υψηλού γεωγραφικού πλάτους περιοχές, με αξιοσημείωτη εξαίρεση στις τροπικές περιοχές της Νότιας Αμερικής.
Μειώσεις των ωκεανών: Μια ανεπαίσθητη μετατόπιση του άνθρακα
Αντίθετα, η ομάδα εντόπισε μια συνολική μείωση στην καθαρή πρωτογενή παραγωγή της θάλασσας κατά περίπου 0,1 δισεκατομμύριο μετρικούς τόνους άνθρακα ετησίως για την ίδια χρονική περίοδο. Ισχυρές μειώσεις σημειώθηκαν κυρίως σε τροπικούς και υποτροπικούς ωκεανούς, ιδιαίτερα στον Ειρηνικό Ωκεανό.
Συνολικά, οι τάσεις στην ξηρά κυριάρχησαν σε εκείνες των ωκεανών: Η παγκόσμια καθαρή πρωτογενής παραγωγή αυξήθηκε σημαντικά μεταξύ 2003 και 2021, με ρυθμό 0,1 δισεκατομμυρίου μετρικών τόνων άνθρακα ετησίως.
Κλιματικές ενδείξεις: Τι οδηγεί την αλλαγή;
Οι αυξανόμενες θερμοκρασίες φάνηκαν να έχουν αντίθετο αποτέλεσμα σε ορισμένες ωκεάνιες περιοχές.
«Η άνοδος της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας πιθανότατα μείωσε την πρωτογενή παραγωγή από το φυτοπλαγκτόν στις τροπικές και υποτροπικές περιοχές», πρόσθεσε ο Cassar. «Τα θερμότερα νερά μπορούν να στρωματοποιηθούν πάνω από ψυχρότερα νερά και να επηρεάσουν την ανάμειξη θρεπτικών συστατικών απαραίτητων για την επιβίωση των φυκιών».
Παρόλο που η στεριά οδήγησε στη συνολική αύξηση της παγκόσμιας πρωτογενούς παραγωγής, ο ωκεανός επηρέασε κυρίως τη μεταβλητότητα από έτος σε έτος, ειδικά κατά τη διάρκεια ισχυρών κλιματικών φαινομένων όπως το Ελ Νίνιο και η Λα Νίνια, διαπίστωσαν οι συγγραφείς.
Τι Σημαίνει Αυτό για τη Γη
Η μελέτη επισημαίνει τον σημαντικό ρόλο των χερσαίων οικοσυστημάτων στην αντιστάθμιση των μειώσεων στην καθαρή πρωτογενή παραγωγή μεταξύ του θαλάσσιου φυτοπλαγκτού, σύμφωνα με τους συγγραφείς.
Oι μειώσεις στην καθαρή πρωτογενή παραγωγή στους τροπικούς και υποτροπικούς ωκεανούς, σε συνδυασμό με τη στασιμότητα στην ξηρά στις τροπικές περιοχές, μπορούν να αποδυναμώσουν τα θεμέλια των τροπικών τροφικών ιστών, με αλυσιδωτές επιπτώσεις στη βιοποικιλότητα, την αλιεία και τις τοπικές οικονομίες. Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι διαταραχές θα μπορούσαν επίσης να θέσουν σε κίνδυνο την ικανότητα των τροπικών περιοχών να λειτουργούν ως αποτελεσματικοί καταβόθρες άνθρακα, ενδεχομένως εντείνοντας τις επιπτώσεις της υπερθέρμανσης του κλίματος.
www.worldenergynews.gr
