Uma equipa liderada pela investigadora Lisa Welp considerou os átomos de oxigénio contidos no dióxido de carbono absorvido pelas plantas durante a fotossíntese. A proporção de dois isótopos de oxigénio no dióxido de carbono, indicaram quanto tempo o CO2 tinha estado na atmosfera e quão rápido ele tinha passado pelas plantas. A partir daí, eles estimaram que a taxa global de fotossíntese é cerca de 25 por cento mais rápida do que se pensava.
"É realmente difícil de medir as taxas de fotossíntese para as florestas, sem falar no mundo inteiro. Para uma única folha não é tão difícil, basta colocá-la numa câmara e medir a diminuição de CO2 no ar da câmara", disse Welp. "Mas não se pode fazer isso numa floresta inteira. O que temos feito é usar um marcador natural de CO2 atmosférico, vamos verificar quantas vezes ele acabou dentro de uma folha da planta, e a partir disso estimamos a taxa média global de fotossíntese ao longo das últimas décadas ".
Os autores do estudo, publicado na revista Nature, disseram que a nova estimativa da taxa de fotossíntese global estimada através do seu método, por sua vez ajuda a realizar estimativas para outras atividades de plantas, como a capacidade das florestas e das culturas de crescerem. Compreender tais variáveis é cada vez mais importante para os cientistas e políticos, de forma a tentar entender as mudanças potenciais nos ecossistemas que podem ser esperadas devido ao aquecimento global.
"Em relação à questão, quão viva é a Terra? Nós respondemos que ela é um pouco mais viva do que se acreditava anteriormente", disse o coautor do estudo e diretor do CO2 Scripps Research Group, Ralph Keeling.
A chave para esta nova abordagem foi estabelecer um meio de ligação entre as mudanças em isótopos de oxigénio e o El Niño, o fenómeno climático global que está associado a uma variedade de padrões climáticos incomuns, incluindo um baixo índice pluviométrico nas regiões tropicais da Ásia e da América do Sul. As formas naturais de oxigénio conhecido como 18O e 16O estão presentes em diferentes proporções entre si na água dentro de folhas durante os períodos de seca nos trópicos. Este sinal na água das folhas é passado ao para o CO2 quando se mistura CO2 com a água dentro das folhas. Esta troca de oxigénio entre o CO2 e a água da planta também ocorre em regiões fora dos trópicos que não são tão afetados pelo El Niño e, eventualmente, retorna aos valores normais da relação 18O/16O. A equipa de Welp mediu o tempo que levou para esta relação voltar ao normal para inferir a velocidade com que a fotossíntese está a ocorrer. Eles descobriram que a relação voltou ao normal mais rapidamente do que se esperava anteriormente.
A partir daí, a equipa reviu em alta a taxa de fotossíntese mundial. A taxa é expressa em termos de quanto carbono é processado por plantas num ano. A partir da estimativa anterior de 120 petagramas de carbono por ano, a equipa definiu a taxa anual entre 150 e 175 petagramas. Um petagram é igual a um trilião de kg.
Keeling acrescentou que parte do valor do estudo é a validação da importância a longo prazo de séries de medições e de fazer várias medições independentes do mesmo fenómeno. Os pesquisadores realizaram análises de isótopos do ar que foram recolhidos pelo grupo em vários locais ao redor do mundo desde 1977. Foi somente depois de décadas de medidas que os pesquisadores viram que as oscilações na abundância relativa dos vários isótopos correspondiam à cronologia dos eventos do El Niño. Eles compararam os dados com amostras recolhidas pela Australian’s Commonwealth Science and Indutrial Research Organization (CSIRO). A redundância foi necessária para garantir que os dados recolhidos não foram o resultado de erros de medição, disse Keeling, cujo grupo de pesquisa mantém o registo da famosa concentração atmosférica de dióxido de carbono conhecido como a Curva de Keeling. O pai de Keeling, Charles David Keeling, estabeleceu as medições de CO2 em 1958.
"Apoiar medições a longo prazo não é fácil através dos mecanismos normais de financiamentos, que esperam ver os resultados em escalas de tempo de tipicamente quatro anos ou menos", disse Keeling. "Poucas agências de ciência se comprometem em medir as variáveis durante longos períodos, mas o valor dessas mediçõesnão se esgota ao fim de quatro anos. Décadas de medições foram necessárias para desvendar as características destacadas neste estudo."
"É realmente difícil de medir as taxas de fotossíntese para as florestas, sem falar no mundo inteiro. Para uma única folha não é tão difícil, basta colocá-la numa câmara e medir a diminuição de CO2 no ar da câmara", disse Welp. "Mas não se pode fazer isso numa floresta inteira. O que temos feito é usar um marcador natural de CO2 atmosférico, vamos verificar quantas vezes ele acabou dentro de uma folha da planta, e a partir disso estimamos a taxa média global de fotossíntese ao longo das últimas décadas ".
Os autores do estudo, publicado na revista Nature, disseram que a nova estimativa da taxa de fotossíntese global estimada através do seu método, por sua vez ajuda a realizar estimativas para outras atividades de plantas, como a capacidade das florestas e das culturas de crescerem. Compreender tais variáveis é cada vez mais importante para os cientistas e políticos, de forma a tentar entender as mudanças potenciais nos ecossistemas que podem ser esperadas devido ao aquecimento global.
"Em relação à questão, quão viva é a Terra? Nós respondemos que ela é um pouco mais viva do que se acreditava anteriormente", disse o coautor do estudo e diretor do CO2 Scripps Research Group, Ralph Keeling.
A chave para esta nova abordagem foi estabelecer um meio de ligação entre as mudanças em isótopos de oxigénio e o El Niño, o fenómeno climático global que está associado a uma variedade de padrões climáticos incomuns, incluindo um baixo índice pluviométrico nas regiões tropicais da Ásia e da América do Sul. As formas naturais de oxigénio conhecido como 18O e 16O estão presentes em diferentes proporções entre si na água dentro de folhas durante os períodos de seca nos trópicos. Este sinal na água das folhas é passado ao para o CO2 quando se mistura CO2 com a água dentro das folhas. Esta troca de oxigénio entre o CO2 e a água da planta também ocorre em regiões fora dos trópicos que não são tão afetados pelo El Niño e, eventualmente, retorna aos valores normais da relação 18O/16O. A equipa de Welp mediu o tempo que levou para esta relação voltar ao normal para inferir a velocidade com que a fotossíntese está a ocorrer. Eles descobriram que a relação voltou ao normal mais rapidamente do que se esperava anteriormente.
A partir daí, a equipa reviu em alta a taxa de fotossíntese mundial. A taxa é expressa em termos de quanto carbono é processado por plantas num ano. A partir da estimativa anterior de 120 petagramas de carbono por ano, a equipa definiu a taxa anual entre 150 e 175 petagramas. Um petagram é igual a um trilião de kg.
Keeling acrescentou que parte do valor do estudo é a validação da importância a longo prazo de séries de medições e de fazer várias medições independentes do mesmo fenómeno. Os pesquisadores realizaram análises de isótopos do ar que foram recolhidos pelo grupo em vários locais ao redor do mundo desde 1977. Foi somente depois de décadas de medidas que os pesquisadores viram que as oscilações na abundância relativa dos vários isótopos correspondiam à cronologia dos eventos do El Niño. Eles compararam os dados com amostras recolhidas pela Australian’s Commonwealth Science and Indutrial Research Organization (CSIRO). A redundância foi necessária para garantir que os dados recolhidos não foram o resultado de erros de medição, disse Keeling, cujo grupo de pesquisa mantém o registo da famosa concentração atmosférica de dióxido de carbono conhecido como a Curva de Keeling. O pai de Keeling, Charles David Keeling, estabeleceu as medições de CO2 em 1958.
"Apoiar medições a longo prazo não é fácil através dos mecanismos normais de financiamentos, que esperam ver os resultados em escalas de tempo de tipicamente quatro anos ou menos", disse Keeling. "Poucas agências de ciência se comprometem em medir as variáveis durante longos períodos, mas o valor dessas mediçõesnão se esgota ao fim de quatro anos. Décadas de medições foram necessárias para desvendar as características destacadas neste estudo."
Fonte: Science Daily
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